武汉天兴洲大桥设计与施工
我来设计天兴洲
我来设计天兴洲姓名：谭伟学号：2012221113100150天兴洲是位于长江武汉青山峡水域一个较大的江心洲，北面为汉口谌家矶，南面为青山工业区。
天兴洲长约8.5ｋｍ，平均宽2.1ｋｍ，17ｍ高程线以上洲滩面积17.85ｋｍ２，堤防保护面积9.77ｋｍ２。
洲内顺水流方向有一条长7.3ｋｍ的土堤将天兴洲分为南、北两垸，垸内地面高程约24ｍ。
天兴洲是武汉市洪山区天兴乡所在地，下辖３个自然村，洲上现有户籍1049户，居民3875人，土地类型以农田、草地、湿地、滩涂为主。
天兴洲堤防为1954年前围垦的民垸堤防，为土堤结构，汛期堤防险情不断。
根据武汉市防洪预案，当武汉关水位达到27ｍ并预测将持续上涨时，天兴洲扒口蓄洪。
在水位回落后，垸内蓄水通过泄洪口排出。
据统计，1949年至今天兴洲平均5a破口淹水１次。
频繁的淹水严重制约天兴洲的经济发展，全乡基本上仍处于未开发的原生态状态。
经济结构以第一产业为主，主要作物有蔬菜、西甜瓜、棉花和芝麻等；第二、三产业几乎没有发育。
2007年，全乡实现农业总产值2785万元；农民人均纯收入5600元，略高于全市平均水平。
如果让我来设计天兴洲，我打算把它设计成世界上独一无二的旅游休闲胜地，因为天兴洲具有优越的旅游开发条件：（１）优越的区位条件。
首先从全国范围来说，武汉市具有得中独优的地理区位和发达的立体交通运输体系，在全国居于重要地位；其次天兴洲位于武汉市中心地带，隔江与汉口、武昌、新洲相望，与青山、黄陂紧邻，形成了５区环绕、众星捧月的格局，具有旅游开发优越的区位条件。
（２）良好的生态环境。
武汉地处中低纬度，属亚热带季风气候，四季分明，光照充足。
由于其特殊的地貌特征，夏季高温闷热。
而天兴洲是白天气温相对武汉市内低３℃～４℃，昼夜温差也较大。
这对于有“火炉”之称的武汉来说，是一处绝佳的避暑胜地。
洲上有千亩银滩、万亩草场、绿树成荫、芦苇丛生、人烟稀少，是野鸭、水鸟安栖的乐园。
良好的生态环境为天兴洲生态休闲旅游开发提供环境条件。
三索面三主桁斜拉桥中跨合龙技术
三索面三主桁斜拉桥中跨合龙技术摘要：武汉天兴洲公铁两用长江大桥是世界首次采用三主桁、三索面的钢桁梁斜拉桥新结构，针对中跨合龙点多、三面斜拉索索力与主桁结构的内力变形间的影响关系复杂、合龙点多方向变形控制精度要求高、结构受力与变形呈现出复杂的空间效应的特点进行深入研究，制定出钢梁合龙多点同步合龙、合龙口多方向变形主动控制和空间结构的无应力状态法控制技术方案措施，成功实现了天兴洲大桥中跨的精确、快速合龙。
关键词：三索面；三主桁；钢桁梁；斜拉桥；中跨合龙；桥梁施工Abstract: wuhan tianxingzhou changjiang river rail-cum-road bridge is the world‟s first adopted SanZhu truss, three cable steel truss girders cable-stayed bridge of the new structure, targeted at the cross point, three side more than two cables with the main truss structure cable force of the internal force redistribution of the deformation of the complex relationship between effect, two o …clock direction control accuracy requirement is high, the deformation structure stress and deformation present a complex space effect on the characteristics of thorough research, work out the steel beam closure multi-point synchronous final closure closure, more active control and direction of the deformation of the space structure of no stress state method control technology project measure, the successful realization of tianxingzhou bridge across the precise, fast in the closure.Keywords: three cable plane; SanZhu truss; Steel truss girders; Cable-stayed bridge; Across the closure of; Bridge construction1 工程概况武汉天兴洲公铁两用长江大桥（以下简称“天兴洲大桥”）正桥设计为98m+196m+504m+196m+98m=1092m双塔双层五跨连续钢桁梁斜拉桥（图１），上层为双向六车道公路、下层为四线铁路，主梁结构创新设计了三索面、三主桁斜拉桥新结构，主桁为“N”形桁架，桁宽30m、桁高15.2m（图2），节间长度14m。
天兴洲公铁两用长江大桥Ι标段1#、0#、01#～28#墩墩身施工工艺
目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、施工方案 (2)四、施工工艺 (4)五、质量保证体系 (13)六、安全保证措施 (14)附件本工艺仅就天兴洲公铁两用长江大桥Ι标段1＃、0＃、01＃～28＃墩墩身施工工艺进行阐述。
一、编制依据1、《武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥1标段工程施工图》；2、中华人民共和国行业标准《铁路桥涵施工技术规范》TB10203—2002；3、中华人民共和国行业标准《铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10415—2003；4、中华人民共和国行业标准《铁路混凝土与砌体工程施工规范》TB 10210—2001；5、中华人民共和国行业标准《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》TB 10424—2003；6、《武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥工程下部结构施工工艺标准设计指导原则》。
二、工程概况（一）设计概况武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥1#、0#墩为北岸辅助墩及边墩，01～028#墩为天兴洲上引桥工程， 0#、01～021#墩设计为公铁共建墩身，022#～027＃墩设计为公铁过渡墩。
028＃为公、铁墩身分建。
空心墩墩身混凝土标号均为C30，框架墩为C50。
各墩墩身具体设计参数见下表。
墩身型式为双室空心墩和柱式框架墩两种，公铁共建墩身、单建铁路桥墩墩身均为矩形倒角空心墩。
基本墩身截面：30.4 m×4.8m。
墩身下部设2m 实体段（1#墩实体段高17m），上部设3m实体段；墩身截面四角设50cm×50cm 倒角；箱室内横桥向倒角：2m×3m，纵桥向倒角：1m×3m；横桥向壁厚3m，中隔墙厚4m；纵桥向壁厚1m。
墩顶设3％流水坡。
墩身高度：23.5 m～37.2 m。
混凝土设计强度C40。
公铁共建墩、公铁过度墩墩上部为预应力钢筋混凝土框构架。
公铁共建墩框架为双框式，纵桥向宽2.5m;外墙厚2.0m，中墙厚1.5m，顶板厚2.0m,C50混凝土241.6m3/墩。
武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案
武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥上部结构施工方案随着城市化进程的加快和经济水平的提高，交通基础设施的建设愈加重要。
武汉天兴洲公铁两用长江大桥作为武汉市的重要交通枢纽，其施工方案备受瞩目。
本文将着重介绍其主桥上部结构施工方案。
一、施工地点武汉天兴洲公铁两用长江大桥主桥位于长江中游河段，连接江汉区和汉阳区，跨度达到865米。
因此，在施工过程中需要考虑到地理位置的影响，采取相应的施工技术。
二、施工方案（一）主桥上部结构悬吊式施工方案天兴洲长江大桥主桥上部采用钢桁梁拱横向构造，是国内最大的一座钢结构悬吊式桥梁，所以在施工过程中需要考虑到施工的稳定性和安全性。
悬吊式施工方案主要通过架设吊车和承插架来实现。
这种方案具有操作简便、进度快、能够适应各种复杂的地形等优点。
该方案的实施需要充足的施工材料和充足的人力物力资源。
（二）结构吊装法施工方案主桥上部结构吊装法施工方案需利用吊车将桁段吊装完成，进一步完成桥面拼装。
该方案施工期较长，但不需要过多钢索的运用，难度较低，经济性较高。
吊装法方案的实施需要重视预测施工过程中的风险与安全，处理及时和恰当，以免因施工操作不当导致安全事故的发生。
（三）自行吊装立架法施工方案自行吊装立架法施工方案主要采用“立柱式”施工技术，采取“自吊式”设备完成悬挂架和拼装架设置和取消，利用吊车作为辅助设备，完成桥梁上部结构的安装，避免了传统吊装技术中吊索数量多、作业点繁杂等诸多弊病。
该方案的优点在于：吊索较少、减少吊索产生弯曲的破坏、架墩较常规降低9m居高不下、拼装架钢结构量小、减少粘接及涂装及设置时间。
同时，施工场地完整，施工对放线及调整的精度要求较高，施工过程阶段态度控制非常重要。
三、施工难点和问题在天兴洲大桥主桥上部结构施工方案中，悬吊式施工方案容易出现吊索挠曲、吊棒悬挂不牢固等情况，自行立吊法施工方案容易出现技术难度大、场地不规范等问题。
可以采用三点式吊车法和结构吊装法并用，借助各个方案的优点，制定分阶段的施工方案，解决施工中出现问题。
武汉天兴洲长江大桥北汊公路桥墩防撞设计
武汉天兴洲长江大桥北汊公路桥墩防撞设计蒋益民【摘要】以武汉天兴洲长江大桥北汊公路桥实际工程为背景，介绍了通航孔桥梁设置防撞设施的必要性及防撞装置设置的原则和防撞机理，同时对桥墩船撞力计算原则和方法进行了介绍和分析，并对该工程所用防撞装置进行了介绍。
%This article introduced the necessity of installing anti-collision equipment within navigation opening bridge,together with principle and mechanism of installation of anti-collision equipment,in the context of an actual project of north branch bridge of Wuhan Tianxingzhou Yangtze River Bridge. It also introduced and analyzed the computation principle and method of ship collision force applied to piers,with a detailed presentation of anti-collision equipment applied to the project referred above.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P30-32,33)【关键词】桥墩防撞;浮式防撞装置;设计【作者】蒋益民【作者单位】中铁大桥勘测设计院集团有限公司武汉 430056【正文语种】中文武汉天兴洲公铁两用长江大桥位于武汉长江二桥下游9.5 km的天兴洲江段，北汊公路桥为跨长江北汊公铁分建平行桥，铁路在下游，公路在上游。
北汊通航孔上部结构采用54.2 m+2×80 m+54.2 m 四跨一联的双幅预应力混凝土连续梁,下部结构采用分离式桥墩基础，墩身分离，墩基础采用直径1.8 m钻孔桩，单幅4根，承台长×宽×高为8.2 m×8.2 m×3 m。
国内外监理
七、职业道德准监理人员的职 业行为制订了道德规范和准则，其核心内容强调了“正 直、公平、诚信、服务”。有些国家与地区强制性规定， 监理者与被监理者的行为必须遵照行业行政法规和国家 法律，建设监理活动必须遵守工程所在国家或地区的经 济法、行政法、民法等各种法律法规。
质监站——有中国特色的监理单位
主要是代表政府职能部门（建设局）对工 程的全过程进行质量监督管理，负责对本地区 建设工程质量进行监督管理。受理建设项目质 量监督注册，巡查施工现场工程建设各方主体 的质量行为及工程实体质量，核查参建人员的 资格，监督工程竣工验收。
外国：
（1）政府服务成为建设工程质量监督管理的核心职能， 为建设工程质量监督管理营造良好的市场环境。 （2）政府依法实施工程质量监督管理是有效发挥服务 职能的关键。 （3）开拓国际市场是政府建筑业管理服务的重要职责。 （4）信息化为提高政府管理效率和透明度、更好地服 务于建筑业提供了重要手段。
武汉天兴洲长江大桥
武汉天兴洲长江大桥引进外国监理
拥有多项世界之最的武汉天兴洲长江大桥，在施工中首次采用了咨询监 理一体化的工程咨询模式，引进国外咨询公司与中方组成联合体对大桥设计 和施工进行咨询监理，从而使这座倍受国人关注的大桥在跨度、荷载、技术 等创造世界第一的同时又显示出诸多的与众不同。
担负大桥总监的是一位叫莱姆的法国人，只认条款，不讲人情。施工单 位要无论进行哪个工序都必须经过他的同意。“过去我们国内施工一座大桥， 往往给监理打一个整体报告，审查通过后就可以甩开膀子大干了，比如要施 工桩基，就打一个整体报告，桥面施工再打一个报告，通过后，我们就可以 根据气候、地理、征地拆迁的实际情况，决定施工的先后顺序。但现在不行 了。”参与承建大桥的中铁十二局集团建设者说：“报告要每个单项工序都 得单独打报告，具体到一个墩的每个钻孔桩，每个提前发给莱姆后，莱姆不 仅要看报告，更要到现场具体核查，他核查的很细，我们施工58号墩时，莱 姆在现场看到排渣的管子口对这长江，立马喝令改变方向，尽管我们解释说， 这只是临时放的，并无意向长江排渣，但莱姆却说：‘方向向着长江，就说 明你有向长江排渣的想法或者说可能，必须改！’你说这个监理牛不牛？”
武汉天兴洲大桥16号～G17号墩箱梁施工技术总结
满堂支架大部分将支立于贝雷片上方的横 向分配梁 上，对于直接支立于铁路箱梁上的脚 手管 ，于铁路箱 梁
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摘 要 ：本文针对武汉天兴洲大桥 １ ６号墩存在公铁箱梁部分重叠 问题 ，提 出了公路箱梁施工方案 ，并且通过数值模拟 的方法对该方案进行了全面的论证 ， 使得该 方案为以后相关 工程施工提供 了宝贵 的经验 。 关键词 ：共用墩 重叠箱梁 施工技术
引言
武汉天兴洲大桥 ｌ 号 ～ １ 号上游侧公路箱梁与该 ６ Ｇ７ 跨下游侧铁路箱梁在 ｌ ６号墩立体交汇，共同使用 １ ６号 墩 。公路箱梁两榀箱梁在平面位置上存在一定范围的重
图 １ 钢管、满堂支架布置断面图
图 ２ 钢管、满堂支架布置纵断面图
《 交通工程建设 》２１ 年第 ４ ０１ 期
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１ １ 号墩以南段 ．Ｇ ７ ２ Ｇ ７号墩 以南段直接采用钢管支架施工，与铁路箱 １ 梁不存在关联关系 ，与其余跨段钢管支架方法一致，可 参考其余跨段施工方案 。 １ ． ３两种方案接 口排架 两种搭设方案在排架 ７Ｇ ７ （ １ 墩轴线处） 处接 口。 排架 ７钢管立柱一次性支立于拟浇箱梁下方 （ 预留底模、横 向分配梁、贝雷片、主横梁及砂箱高度 ） ，按钢管支架搭 设方案所需高度搭设。在满足满堂支架搭设方案高度处 采用斜撑方式搁置横 梁，作为满堂支架下贝雷片的支撑 结构 ，其上方即可铺设横向分配梁及搭设满堂支架 。具 体如 图 ３ 所示。
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天兴洲大桥施工方案
第一篇武汉天兴州长江大桥施工方案第一章工程概况1.1 地理位置天兴洲公铁两用长江大桥位于武昌青山镇至汉口谌家矶一线，距上游的武汉长江二桥约9.5km，大桥中线与长江主流正交。
桥位处于微弯分汊河段，河势演变较复杂，河道中发育一江心洲——天兴洲，桥位处该洲宽约1.5km，地面高程+20.0～+24.0m。
天兴洲将长江分成南、北两个河道，南侧主河道（南汊）宽约1.4km，河床面最低高程约为-5m ,北侧副河道（北汊）宽约1km，河床面最低高程约为-1m。
长江两岸设有防洪大堤，堤顶高程约+30m。
堤内地形平坦，其地貌单元为长江一级阶地，地面高程多为+21.0～+25.5m；天兴洲南北两侧分别筑有一道子堤，子堤顶面高程为+26.0m。
长江南岸（武昌岸）建筑物稠密，北岸（汉口岸）主要为耕种区，分布较多鱼塘。
1.2 桥梁结构天兴洲公铁两用长江大桥0#～5#墩为南汊正桥，5#～20#墩为南引桥，0#～028#墩为北引桥。
南汊正桥为（98+196+504+196+98）m双塔三索面斜拉桥，全桥长1092m。
上层6车道公路为正交异性板和混凝土结合桥面板，沥青桥面；下层4线铁路（客、货运各2线）为道碴桥面。
斜拉桥主梁为板桁结合钢桁梁，N形桁架，三片主桁，桁宽2×15m，桁高15.2m，节间长度14m。
钢桁梁无索区长度，端部56m，跨中28m。
钢梁采用14MnNbq钢，焊接整体节点。
主桁弦杆均采用箱形截面，宽1m，高度为1m～1.3m，下弦杆箱梁高1.45m。
主桁斜杆、竖杆采用H形截面。
腹杆与节点的连接均采用插入形式。
主桁节点采用焊接整体节点，节点外拼装。
钢桁梁工地连接均采用M30、M24高强度螺栓。
边墩、辅助墩以及主塔墩上均设有竖向支座和横向限位支座，主塔上设有约束梁体纵向位移的液压阻尼装置。
主桁下弦设有纵向平面联结系。
铁路横梁作为下平联的撑杆。
公路桥面采用纵横梁体系，在每一处上弦节点处桁内设置公路横梁和门式桁架，沿桥面宽度方向布置多片纵梁，纵、横梁顶面平齐。
顶进桥涵顶进后背的设计与施工
天兴洲长江大桥北岸引桥配套工程巨龙大道立交桥施工与方案检算摘要：本文以天兴洲长江大桥北岸引桥配套工程巨龙大道立交桥为例论述了在铁路既有线下顶进桥涵的顶进后背及线路架空的检算与施工。
关键词：后背挖孔桩施工检算1、工程概况：天兴洲长江大桥北岸引桥配套工程巨龙大道立交桥位于京广线K1175+145处。
本工程在既有12米框架北侧顶进一孔5米框架，在其南侧顶进一孔12m和一孔5m框架，形成一座孔跨布置为5m+12m+12m+5m 的中桥。
新增三孔分别从线路西侧顶入既有路基就位，顶进部分下穿京广线和阳逻电厂专用线，共计三股道。
顶进前必须先将京广线和阳逻电厂专用线三股道同时架空。
2、顶进后背的设计与施工预制框架顶进阻力主要为框架底与土体间（滑板）的滑动摩擦力，另外框架开始滑动时存在最大顶力。
顶进后背后土体的被动土压力为克服顶进阻力的反力。
后背设计以克服框架身起动时的最大顶力所需要的反力为计算依据。
本工程采用浆砌片石后背墙加钢筋混凝土后背梁及钢横梁的后背形式（如后图所示）。
1：1钢梁550石蜡层2碎石垫层C15混凝土滑板C30钢筋混凝土后背桩M10浆砌片石后背墙自然土体827.0419.3421.691251285925252301653112.1.最大顶力计算中孔12m框架自重17900kN，最大静摩擦系数取1.2,即最大顶力为21480KN.2.2.后背设计后背受力模型如下:首先千斤顶将顶力传递到钢横梁上,由钢横梁将力均匀传递到钢筋混凝土后背梁,混凝土后背梁将力传递于片石后背墙,再由片石后背墙将力传递与土体中.后背各个部分的受力简化如下图:2.2.1.后背土压力计算最大顶力分配到每米土体上的力E= P max g/L=2148×10/13.8(后背宽度)=1557 kN/m,按库仑理论，每米宽度的后背能产生被动土压力E’ =1/2×rH2λ’=1/2×1.8×10×H2×3>1557kN/mr---土的容重，一般取1.8t/m3λ’---被动土压力系数，λ’ =tg2（450+φ/2）= tg2（450+300/2）=3φ-土体内摩擦角，无粘性土一般取φ=300解得H=7.59m.取H=8m.即后背土体受力高度应达到8m。
新建公铁两用跨江大桥施工组织设计(鲁班奖附图丰富)附图十八：天兴洲岸移动模架施工步骤
抗剪螺栓，之后张拉箱梁纵向预应力束。\P2、解除支承千斤顶除前方两节底模的吊杆，将两块底模从内向外平推
至设计位置后固定。\P4、墩顶横向滑道与滑座临时固定。本跨及下一跨墩顶的三
个滑座顶面标高需调至同一直线上，该直线纵坡取本跨
10t门吊钢筋骨架吊蓝操作挂蓝10t门吊后导梁武昌汉口武昌汉口武昌汉口武昌汉口武昌汉口牵引钢绞线后导梁钢箱梁前导梁滑座滑座滑座前导梁钢箱梁滑座后导梁滑座后导梁前导梁钢箱梁连续千斤顶滑座3承重顶滑座2承重顶滑座1前导梁钢箱梁步骤四：\P1、模架上(n+2)#墩顶滑座，模架自重由n#，(n+1#)，(n+2)#墩墩顶滑座支承。打开第5、6块底模，模架继续纵移9m，后导梁逐渐离开n#墩顶滑座。(n-1)#墩n#墩(n+1)#墩(n+2)#墩(n+3)#墩(n-1)#墩n#墩(n+1)#墩(n+2)#墩(n+3)#墩(n-1)#墩n#墩(n+1)#墩(n+2)#墩(n+3)#墩(n+3)#墩(n+2)#墩(n+1)#墩n#墩(n-1)#墩(n+2)#墩(n+1)#墩(n-1)#墩n#墩步骤五：\P1、重复前述底板开合步骤，模架继续纵移15.7m，到达下一跨的设计位置。\P2、模架进行横向顶推调整，使其位置符合设计要求（曲线上）。\P3、拆除纵移系统移至(n+4)#墩墩顶安装。\P4、顶高模架至设计高程，千斤顶自锁。\P5、安装墩顶散模。清洗模板，用腻子将底模间的缝隙堵严，涂脱模剂。\P6、在已浇梁面上将梁体钢筋分段绑扎成骨架，自重控制在10t以内。\P7、模架上10t门吊将钢筋骨架吊装就位，最后安装预应力管道、内模系统和对拉筋。\P8、浇筑箱梁混凝土、养生。\P9、张拉纵向预应力束和后跨箱梁横向预应力束。\P10、重复步骤一~步骤五进行下跨梁的施工。步骤三：\P1、连续千斤顶张拉，整体将模架向前纵移约9.35m，前方第1块底模闭合，第3、4块底模开启，模架继续纵移6.15m,合第2、3块底模。\P2、此时模架前导梁将要上(n+2)# 墩顶滑座，此时前端挠度最大(加上模架拱度的影响值共为175mm)，模架自重由n#、(n+1)# 墩墩顶滑座支承。步骤二：\P1、在(n+3)#墩墩顶布置张拉台座及张拉千斤顶。\P2、安装牵引钢绞线。步骤五步骤四步骤三步骤二步骤一：\P1、混凝土达到一定强度，拆除内模、箱梁顶对拉筋和底模
武汉的桥(土木工程报告)
武汉长江大桥武汉长江大桥，“万里长江第一桥”横卧于武昌蛇山和汉阳龟山之间的江面上，是中国在万里长江上修建的第一座桥梁，在中国桥梁史上具有重要意义。
大桥为双层钢桁梁桥,上层为双向四车道的公路桥，两侧设有人行道；下层为京广铁路复线，两列火车可同时对开；桥身共有8个桥墩，每孔跨度128米，可让万吨巨轮通行无阻；底层有电梯可直达公路桥面，站在桥上眺望四方，浩荡长江在三楚腹地与其最长支流汉水交汇，造就了武汉隔两江立三镇而互峙的伟姿,感觉十分豪迈。
大桥的通车形成完整的京广线，是国家南北交通的要津和命脉,同时也是中国最著名的旅游景点之一.武汉长江大桥,是中国第一座横跨长江的桥梁，大桥为公路铁路两用桥，上层为公路,双向四车道，两侧有人行道；下层为复线铁路。
全桥总长1670米,其中正桥1156米，西北岸引桥303米，东南岸引桥211米。
从基底至公路桥面高80米，下层为双线铁路桥,宽14。
5米，两列火车可同时对开.上层为公路桥，宽22。
5米,其中:车行道18米，设4车道；车行道两边的人行道各2。
25米。
桥身为三联连续桥梁，每联3孔，共8墩9孔。
每孔跨度为128米，为终年巨轮航行无阻起了很大的作用.武汉长江大桥西北始于汉阳龟山南坡，东南止于武昌蛇山入江的山头。
由于龟蛇锁江，江面狭窄，缩短大桥的长度。
江底为两山余脉，除7号墩地质条件较差外，正桥的7个桥墩都立在坚固岩石上。
利用两岸山势，桥下净空高，可满足通航需要。
大桥为公路铁路双层桥，总长1670米，其中正桥长1156米。
正桥8墩9孔,每孔桥跨128米.桥墩基础施工采用“管柱钻孔法"，开创了中国建桥史上的新工艺。
正桥钢梁由平弦菱形连续梁组成，钢梁设计三联，每联三孔。
钢梁制作精确，由两岸平衡悬臂向江心拼接合拢.连续梁由一组绞式固定支座和三组辊轴式支座所支撑。
在最高洪水位时,桥下净高18米，可满足上行大型轮船的通航要求。
汉阳岸引桥长303米，有17孔;武昌岸引桥长211米，12孔。
天兴洲大桥简介
钢桁梁梁节水中运输至主塔下准备起吊
钢桁梁梁节水中运输至主塔下准备起吊
钢桁梁梁节水中运输至主塔下准备起吊
钢桁梁首节梁节起吊
钢桁梁首节梁节起吊
700t钢桁梁梁节起吊桁架
700t钢桁梁梁节起吊桁架的卷扬机
700t钢桁梁梁节起吊桁架上桥面的锚固
700t钢桁梁梁节起吊桁架上桥面的构造
2#墩挂第一根索的情况
3＃围堰钻孔桩施工
3＃围堰钻孔桩施工
3＃围堰钻孔桩平台
武汉天兴洲长江大桥主塔3＃墩承台第一次混凝土约5200方浇
注完成。3＃墩承台长65.3m，宽39.8m，高6m，约15600方混凝土。
根据施工安排，3＃墩承台按高度分两次浇筑，第一次浇筑2m， 第二次浇注4m。
准备进行3＃承台第 一次浇筑
3＃钢吊箱位于船台上
3＃围堰通过斜船架整体下水
3＃围堰下河入水
3＃围堰下水后自浮状态
顶推船
3＃吊箱围堰顶推浮运
3＃围堰前定位船
3＃围堰后定位船
APE400B型振动打桩锤插打Φ3.6米钢护筒
挂吊设备
围堰钻孔平台挂桩设备
钻孔桩施工平台
自行研制的KTY4000型动力头钻机用于主塔3.4m钻孔桩施工
4500/2
定位桩
定位桩
定位桩
定位桩
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21500/2
44000/2 44000/2
4500
定位桩
定位桩
定位桩
定位桩
2750
2750
4500
4000
4500
4000 69500/2
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4000/24000/2
4500
4000
天兴洲公铁两用特大桥主桥1#墩承台施工方案设计
为简化计算 ， 钢板桩约束可采用连续梁形式模拟其入土半固结状况， 计算如下（ 见图 ２ ： ） 、 ＋１ １ｉ ４ ０（ｌ ￣ ｉ ） 浮容重土压力： ， ｏ ｈ ｋ 干容重土压力： ｋ ｏ ｈ ０ ０（ 女 工 女 水压力： ｗ 锕 ＃ｊ ＃） 蕾 Ｉ ｏ ｈ
ｂ主动土压力系数 ｋ－ｇ ４ 一 ）０ ９ ． ａｔＺ ５ ＝ ． ＝ （ ４
上
Ｋ： 渗透系数， 粉细砂为 ０ ～ ｍｄ此处偏安全取最大值 ５ ／ ： ５ ／， ５ ｍｄ Ｈ 围±汐 稳定水位至基底的深度 ， ： 厦 此处假定围± 厦 稳定水位＋ ４ ， 汐 ｌ． 围 ０ 堰内 基底标高＋． 考虑基底以下为深厚透水层 ， ６， ０ Ｈ值偏安全考虑增加 ３ ～ ４ 故取 Ｈ １ ｍ ｍ， ＝２ Ｄ 围堰距河边线的 ： 距离 ， 此处偏安全考虑取 ２ ｍ ０
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２８ 第１ ０年 期 ０
民 营科 技
建 筑 ・ 划 ・ 计 规 设
天兴洲公铁两用特大桥主桥 １ ＃墩承 台 施工方案设 计
陈 世 明
ｆ 大桥局集 团第三工程有 限公 司， 东 广州 ５ ００ ） 中铁 广 １８ ０
摘 要 ：｛墩承 台临近 长江水边， 台标高较低， ｌ ｝ 承 其施 工方法采 用钢板桩围堰与管井井点降水相结合的方案。 关键词 ： 天兴洲； 主桥 ； 台； 承 铜板桩 围堰 ； 管井井点降水
Ｉ 一２ ０ ７
３ 围堰围檩计算 ． ２
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Ｃ厂 Ｏ Ｏ ｒ ）◇ （ 茸 ． ＿ Ｏ ）
恒
图 １ 板桩 围堰及 管井井点平面布置图 钢 ｚ 围堰内开挖至标高＋２ ｍ时 ， ３ １． ０ 按设计要求安装围堰内支撑结构。 ｚ 安装完内支撑结构后继续开挖至承台底标高以下 ２ｃ 然后破桩 ４ ０ ｍ， 头、 整平夯实地基， 再灌注 ２ ｃ ０ｍ厚水泥砂浆垫层， 绑扎承台钢筋 、 立模板 、 灌注承台混凝土。 由于承台临近水边 ， 故施工成败的关键在于钢板桩围堰及管井井点 降水方案的设计 ， 以及在围堰 内抽水过程中防止流砂 、 管涌等灾害事故 的 出现 ， 以下就这些隋况详细介绍 。 ３钢板桩围堰设计 考虑承台靠近水边 ， 围堰外水头较高的牦 ， 决定采用密封ｌ好、 生 强度 较高的拉森Ⅳ型（６ ｎ １Ｍ 材质） 钢板桩 ， 钢板桩入土底标高为一． 顶标高 １ ｍ， ０ 为＋ ５ ｍ １． 。围堰围檩采用 ２ Ｎ ０ ｘ ０ ， 内支撑采用 ‘ Ｏ０ ｌｒ ０ Ｈ ７ ０ ３ ０嗣堰 ｐ ０ ｘ２ ｍ钢 ｌ ａ
主塔深水基础施工技术1(武汉天兴洲大桥)
研究高强度、轻质、耐腐蚀等性能优异的新材料，以提高主塔基础的承载能力和耐久性 。
新工艺
探索新的施工工艺，如3D打印技术、预制拼装技术等，以提高施工效率、降低施工难 度和成本。
智能化与自动化技术的应用研究
智能化
研究智能化监测系统，实时监测主塔基础的变形、位移和受力情况，为施工提供科学依据。
自动化
国内外发展现状与趋势
国内外发展现状
目前，国内外在主塔深水基础施工技术方面已经取得了一定 的研究成果和应用经验，但仍存在一些技术难题和挑战。
发展趋势
未来，随着科技的不断进步和应用需求的不断提高，主塔深 水基础施工技术将朝着更加高效、智能、环保的方向发展， 同时将不断探索和应用新的施工方法和工艺，以提高施工效 率和质量。
施工质量控制
质量管理体系建立
01
建立完善的质量管理体系，明确各岗位的质量责任，确保施工
质量可控。
质量检测与监控
02
采用先进的检测设备和监控系统，对施工过程进行实时监测和
记录，及时发现并处理质量隐患。
验收与评估
03
按照相关标准和规范进行工程验收和评估，确保工程质量符合
要求。
03
CATALOGUE
武汉天兴洲大桥主塔深水基础施工实例
解决方案
采用深水基础施工技术，如桩基施工、围堰施工等，同时结合先进的施工设备 和技术手段，确保施工质量和安全。
环境保护与可持续发展
环境保护
施工过程中应采取有效措施，减少对周边环境的影响，如控制施工噪音、减少水 土流失等。
可持续发展
采用节能、环保的施工材料和技术，降低能耗和资源消耗，实现绿色施工和可持 续发展。
根据地质勘察资料，设计合理的桩基 结构，包括桩径、桩长、桩间距等参 数，以满足承载力和沉降要求。
武汉天兴洲长江大桥
主要内容：
•1 •2 •3 •4
详细信息 配套立交 交通 四项界纪录
大桥简介：
•
天兴洲大桥是正桥公路铁路两用桥，工程由 武汉市与中国铁道部合作建设。天兴洲长江 大桥位于武汉长江二桥下游10公里处，西北 大桥位于武汉长江二桥下游10公里处，西北 起汉口平安铺，东南止武昌武青主干道，主 汉口平安铺，东南止武昌武青主干道，主 桥长4657米，主跨504米，公路引线全长 桥长4657米，主跨504米，公路引线全长 8043米，铁路引线全长60.3公里，全桥共91 8043米，铁路引线全长60.3公里，全桥共91 个桥墩，总投资约110亿余元，其中主跨为 个桥墩，总投资约110亿余元，其中主跨为 504米，超越丹麦海峡大桥成为当今世界公铁 504米，超越丹麦海峡大桥成为当今世界公铁 两用斜拉桥中跨度最大的桥梁，它将是继武 汉长江大桥之后的我国的第二座公路铁路两 用斜拉桥，同时也是世界上第一座按4 用斜拉桥，同时也是世界上第一座按4线铁路 修建的大跨度客货公铁两用斜拉桥，可以同 时承载2 时承载2万吨的载荷，为世界上载荷量最大的 公铁两用桥。同时武汉天兴洲大桥也是中国 第一座能够满足高速铁路运营的大跨度斜拉 桥，其4线铁路为京广高速铁路和沪汉蓉客运 桥，其4线铁路为京广高速铁路和沪汉蓉客运 专线，其中沪汉蓉客运专线设计时速250公里 专线，其中沪汉蓉客运专线设计时速250公里 /小时。上层为6车道公路，设计时速 80公里 ； 小时。上层为6 80公里 下层为可并列行驶四列火车的铁道，设计时 速 200公里 。公路引桥长 5.1公里 ；新建铁 200公里 5.1公里 路线长 22.6公里 。 22.6公里
武
• •
世 界 最 大 公 铁 两 用 桥
汉 天 兴 洲 长 江 大 桥
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34
3.2 加劲桁梁结构
双层桥面
加劲梁采用双层桥面的钢 桁梁 上层为公路,下层为铁路 桁宽30m,桁高15.2m,节 间长度14m 板-桁结合梁新结构:公 路桥面板与主桁相结合
35
钢桥面系
3片主桁的桁架结构 采用3片主桁的桁架结构,减 小了主桁杆件内力,有利于 杆件的制造和运输,克服了 对钢材强度等级的更高要求.
7
天兴洲公铁两用长江大桥同时也是武 汉市城市三环线的过江通道.大桥位 于武汉长江公路桥下游9.5公里的天 兴洲江段 .大桥由铁道部与湖北省 共同投资修建.
8
主跨长度:504m 主桥长度:1092m(98+196+504+196+98=1092m) 2648m 正桥长度:4657m 引桥长度:8043m(北引桥+南引桥,1149.4+6893.5=8043m) 全桥长度:12700m(正桥+引桥,4657+8043=12700m)
41
3.6 斜拉索
采用平行高强钢丝索体系,钢丝采用抗拉强度为 1670MPa的φ7mm镀锌钢丝.在主塔两侧各布置16根, 全桥共192根,斜拉索截面设计类型共分8种,最大为 451-φ7mm.
斜拉索总装配图 梁端 塔端 斜拉索横断面
垫 板 预埋钢管
护罩
预埋钢管 垫 板 斜拉索 不锈钢护套
白色HDPE 黑色HDPE
4项最高水平 跨度长 载重大 设计速度高 结构型式新
28
武汉天兴洲长江大桥4项最高水平
主跨长度大
主跨长度增大带来的问题
1 跨中挠跨比增大,导致行车不安全 2 为增加全桥刚度必须付出很大代价 塔梁高跨比 主梁高跨比 主梁主边跨比
主跨长度504m,名列世界第一
自左至右: 1 丹麦厄勒海峡大桥,主跨490 米, 2000年 2 日本柜石岛.岩黑岛大桥,主 跨400米 3 芜湖长江大桥,主跨320米
5
目录
1 天兴洲大桥概况 2 天兴洲大桥的技术水平 3 大桥的设计 4 大桥的施工 5 参加大桥建设的体会 结束语
6
1 天兴洲大桥概况
天兴洲公铁两 用长江大桥是 位于武汉跨越 长江的第六座 大桥,也是武 广高速铁路跨 越长江的大桥, 是武汉铁路枢 纽内的第二过 江通道
天兴洲公铁两用 长江大桥区位图
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公路桥面
上层公路桥面,在桥梁两端各168m范围内,设计 为预制混凝土板,中间756m长范围内为钢正交异 性板结构,混凝土板和钢正交异性板均和钢桁架的 上弦杆顶板连接而共同受力 边跨设计为较重的混凝土桥面板的目的是平衡活载 作用下边墩及辅助墩的负反力 采用道碴桥面
37
铁路桥面
3.3 主桁杆件及节点
4
先后任职于北京铁道部专业设计 院(15年),北京铁道部科学研 究院(9年),中国铁路工程总 公司(12年,期间兼任中美合资 北京林同炎咨询公司及中国铁路 (香港)工程有限公司总经理各 3年多) 工作足迹遍布大半个中国及缅甸,突尼斯,秘鲁以及港,澳等 欧亚非美洲等十余个国家及地区 .工作范围:勘测设计,科 研,施工,技术咨询,教学,招投标,海外工程,技术开发及 项目管理等 负责修建香港将军澳地铁601工程;主持修建广州新光大桥, 武汉天兴洲长江公铁两用桥公路分建段及引桥工程 在国内外期刊上发表论文二十余篇,翻译出版专著(译自日文 与德文)七十余万字
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主跨(m) 开工日期 通车日期 钢材种类 运营荷载 钢材(万t)
技术标准: 大桥通行4线铁路, 6车道城市公路.4线铁路中2 线为京广客运专线,桥上设 计车速为200km/h;另2线为 I级铁路. 主桥桥式: 主桥采用 98+196+504+196+98m的 双塔三索面斜拉桥 全长1092m 斜拉索按扇形索布置.加劲 梁采用钢桁梁.
49
四 钢 管 支 架 法
50
4.3 铁路箱梁移动模架施工
箱梁铺设钢筋
51
4.4 钻孔桩
右二图:利用胎具制作试
桩的钢筋笼 下二图:φ3.4m钻孔桩正 在挂桩
52
世界上最大直径( 3.4m) 的钻孔桩,桩长100m,钻进 深56m的软硬胶结不均的砾 岩中
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施工采用KTY4000型钻 机:该型钻机为动力头 钻机(即钻头带动力), 最大扭转力矩300KN.m, 最大钻孔直径4m
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芜湖长江大桥
跨度:由216m增加到312m 钢材:自主开发了14MnNbq钢 钢梁杆件用整体焊接节点 上部结构:用公路面混凝土桥面板与主桁共同 受力的板桁组合结构 荣获中国建筑工程鲁班奖,国家科技进步一等奖, 铁道部优秀设计一等奖
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武汉天兴洲长江 大桥
天兴洲大桥是当今中国及世界上最 高水平的公铁两用斜拉桥
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公路
(1)道路等级:城市快速路 (2)设计行车速度:80km/h (3)设计车道:双向六车道
铁路
(1)线路等级:客运专线,Ⅰ级干线 (2)正线数目:四线,客运专线和Ⅰ级干线均分 别为双线 (3)正线间距:客运专线5m,Ⅰ级线4.2m,客运 专线与Ⅰ级线间距8.6m
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又一座世界级大桥— 武汉天兴洲长江大桥
30
武汉天兴洲长江大桥4项最高水平
行车速度快
设计速度高:大桥是第一座客运专线的大 跨度斜拉桥.客运专线按250公里/小时作 动力仿真设计.
车桥振动耦合问题 横向振动问题 列车行驶舒适度 列车脱轨安全性
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武汉天兴洲长江大桥4项最高水平
结构型式新
主桥首次采用3片主桁, 3索面的新型结构型式 公路桥面采用正交异 性板或混凝土板结合 体系,铁路桥面采用 混凝土道碴槽板结合 体系 主梁宽度 B=30m
32
1 天兴洲大桥概况 2 天兴洲大桥的技术 水平 3 大桥的设计 4 大桥的施工 5 参加大桥建设的体 会 结束语
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3.1 主塔基础
主塔基础 均采用φ3.4m钻孔灌注桩 2号墩:32根,桩长约60m的柱桩 3号墩:40根,桩长80m的摩擦桩 承台厚6m,塔座厚5m. 承台采用双壁钢吊箱围堰施工
64
采用新型梁上吊机: 起吊重量达700吨, 采用多点起吊方式, 各点起吊,位置,拉 力可调
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桥
名
武汉大桥
南京大桥
九江大桥
芜湖大桥
天兴洲大 桥
图
片
128 1955.09 1957.10 A3q 2铁4公 2.14 160 1960.01 1968.12 16Mnq 2铁4公 6.65 216 1973.12 1996.09 15MnVN 2铁4公 5.68 312 1997.03 2000.09 14MnNb 2铁4公 9.60 504 2004.09 2009.12 Q370 4铁6公 11.25
缠包带 Φ7mm镀锌钢丝
冷铸锚
填料
减振器
减振器
填料
冷铸锚
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3.7 主塔及基础的防船撞结构
设计采用浮式防撞装置 在水平方向可适应主塔 下塔柱变截面的变化, 在水位变化的情况下, 可沿桥墩塔柱外表面滚 动升降,能较好的适应 本桥高水位落差及下塔 柱变截面的特点.
43
3.8 阻尼约束体系
在两主塔下横梁顶面与桁梁 之间设置阻尼装置,以传递 并减小列车制动及地震时产 生的顺桥向作用力和位移, 同时不能阻碍温度变化时产 生的位移变化,实现多种作 用效应下结构位移-力响应的 综合控制. 采用流体阻尼器和磁流变液 阻尼器相结合的混合控制方 案.
18
最高水平的公铁两用斜拉桥
公铁两用斜拉桥由于必须同时能承受公路与铁 路荷载,而且铁路列车活载远大于公路汽车活 载,因而公铁两用斜拉桥的技术难度,要远大 于公路斜拉桥或铁路斜拉桥
19
武汉长江大桥
基础工程:大型管柱钻孔基础.全部材料及重大设备均为国产 钢梁工程:工厂化,标准化,样板化,机械化的制造工艺, 悬臂法架设
54
4.5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ围堰制造
69.5x44x15m的双壁吊箱围堰在工地岸边整 体制造,然后浮运下水,定位下沉
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4.6 围堰下水
56
4.7 利用锚墩 为围堰定位
浮运施工难度大,工艺要 求高, 定位精度不得大 于5cm
57
4.8 围堰灌水下沉
总重约3100吨的钢吊 箱围堰由工厂岸上制 造成形后下水,浮运 到墩位进行精确定位 后,灌水下沉;下沉 过程可随水位变化带 载灵活升降.
生态湖面
绿化面积:162500 ㎡
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武汉火车站
4 青化路立交
主线桩号 K16+557.5～ K19+000,长 2442.5米 建安工程投资3.5亿 占地666亩 拆迁1.85万平米
16
引桥开工
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1 天兴洲大桥概况 2 天兴洲大桥的技术水平 3 大桥的设计 4 大桥的施工 5 参加大桥建设的体会 结束语
9
天兴洲大桥公路引线工程总平面布置图
山 至英
至阳逻
至 石 化
至 武 钢
至北京
至北
环
至武昌城区
至汉口城区
至武
昌城
区
N
武汉火 车站
主 线 桩 号 K6+300 ～ K16 + 557.5( 含 正 桥 4657米)长5600米. 总投资:18.06亿(建安工程费8.8亿) 用地面积:1620亩 拆迁面积:17.17万平方米
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武汉天兴洲长江大桥4项最高水平
载重大
桥梁载重:该桥是世界上第一座 按4线铁路荷载及6线公路荷载修 建的公铁两用斜拉桥,可以同时 承载2万吨的荷载,是目前世界 上荷载量最大的公铁两用桥; 荷载能力是长江二桥的6倍.
武汉长江一桥:2线铁路荷载,4线公路 荷载 武汉长江二桥:4线公路荷载 天兴洲大桥: 4线公路荷载,6线公路 荷载