跨海大桥深水基础施工技术

幕。目前我国深水长桥的建设正处于蓬勃发展的阶段，大量的江河、海湾、
岛屿、海峡上即将架设起一道道“人间彩虹”。 随着一些大型跨海、
跨江桥梁的设计标准和
技术含量的提高，其桥 梁跨度越来越大，对基 础的要求也就越来越高， 从而使深水基础承台的

施工成为这类大型项目 的控制性工程。
台湾海峡大桥 珠港澳大桥
5．做好施工组织设计，对施工材料和设备的协作和调配进行优化。
绪 论
2、国外桥梁大型世 纪三十年代，沉井基础的应用，成为优先考虑的基础类型。二十世纪七
十年代后，随着科学技术的发展，各国在修建跨海大桥时都有各自偏爱
的基础类型，形成了独特的技术风格。
（二）水文条件
2）．波浪
平大桥施工设计波浪取值参照如下表：主桥采用P2点设计
波要素，北浅水区引桥采用P1点设计波要素，南浅水区引 桥采用P3点设计波要素。20 年重现期波要素如下表
位置 P1 P2 P3 方向 偏E 偏E 偏E H1%（m） 4.87 5.24 5.18 T（s） 5.0 8.3 8.3
3、国内桥梁大型深基础的发展：
绪 论
钻孔灌注桩基础
3、国内桥梁大型深基础的发展： 7).台州湾跨海特大桥：
绪 论
台州湾跨海特大桥主桥为主跨488m双塔双索面叠合梁斜拉桥， 跨径布置85+145+488+145+85，主墩基础采用32根φ 2.8m～2.5m 端承桩，最长桩长约150m。从减少承台阻水面积及利于通航的角 度考虑，主墩承台采用哑铃型承台、承台尺寸为78.6×24.3m （横×顺），为海工高性能混凝土。 台州湾跨海特大桥因特殊地质条件和恶劣施工环境，主墩钻 孔桩施工遇到了各种困难和前所未有的技术难题，例如：钢护筒 变形、孤石、漏浆、铁板砂层钻孔桩施工。时间跨度达8个月， 目前已全部施工完成。
（三）地质条件
桥址区域位于海积平原区，横跨椒江河道，椒江水系 底高程-2.0到-6.0m，水底地形总体变化平缓，河床较为 稳定。上部为海积淤泥、淤泥质粘土，厚22-35m，其下部 分布海积、冲海积软塑状黏性土，厚13.6-32.60m，性质 差，中部以海积黏性土为主，软塑-可塑状，厚度一般较小， 局部分布冲湖积粉质黏土；中下部分布两层冲积园砾，工 程性质较好，两层圆砾间夹可塑状黏土，下伏基岩为晶屑 熔结凝灰岩，凝灰岩粉砂岩，大桥主墩处揭露基岩顶板标 高-137.32m至-138.59m。
绪 论
3、国内桥梁大型深基础的发展：
5)．江苏润扬长江大桥： 悬索桥北锚碇基础为矩形箱式结构，长69m，宽50m，深50m， 三纵四横隔墙将箱体结构分为20个隔舱，仓内充填砂和砼。穿过 35m厚粉细砂，地连墙计42个槽段平均深度54m，最大深度57m， 单幅6.0m宽槽段钢筋笼重量102t，创国内施工行业穿过粉细砂最 厚、支护结构嵌岩地连墙最深、单榀钢筋笼重量最大新纪录。。
（四）施工测量
3.桥墩基础施工测量 1）基础施工测量控制技术、控制方法 2）GPS全球卫星定位 3）施工平台施工测量技术 4）钻孔桩施工测量 5）承台施工测量 6）基础沉降观测
小结
1．详细如实的收集大量基础信息对大型基础工程结 构设计、施工具有重要的指导意义。 2．GPS测量技术随着海上大型工程的建设，尤其是桥 梁工程建设，目前运用已经成熟，精度能达到设计的要求， 具有选点灵活，作业方便，工作量小等传统方法无法与之 比拟的优点，成果可靠。GPS短基线测量能够代替传统导线 测量方法进行加密点的测设工作。
高22.5m，自重20000t。
绪 论
2、国外桥梁大型深基础的发展：
在 1970年至2000年间，日本所建的众多桥梁中很大比 例采用了沉箱基础，如浦户大桥、日本港大桥、神户的 波特彼河大桥等。还有一部分采用了沉井基础，如广岛 大桥、早漱大桥等。
日本所建的世界第一大跨度的明石海峡大桥采用了
圆形的设置沉井基础，其尺寸直径达φ80m，高79m，是 前所未有的庞然大物 。
二战之后，美国所建桥梁的基础形式日益多样： 1955年，查蒙德•圣•莱弗尔在18m水深条件下先打H 型钢桩，然后整体安装钟形套箱，最后灌注水下混凝上， 首创钟形基础。
1957年，美国新奥尔良的庞加川湖桥水中基础采用
了φ 1.37m的预应力管柱。 1966年的美国班尼西亚马丁尼兹桥采用了钢筋混凝 土沉井内继续施打钢管桩的组合基础。 1994年切萨比克--特拉华运河大桥和休斯顿航道桥
（二）水文条件
1）．潮汐特征
台州湾跨海大桥地处强潮海域、潮汐类型为正规半
日潮，据附近海门站统计近期实测资料潮汐特征值如下(潮 位基准面采用1956 黄海平均海平面)： 最高潮位+5.65m 最低潮位-2.80m 平均高潮位+2.21m 平均低潮位-1.79m 最大潮差+6.75m 平均潮差+3.99m 设计高潮位+3.06m 设计低潮位-2.21m
湍急的水流 钢套箱 钢栈桥
钢平台
绪 论
2．选择最恰当的技术方案，对施工方案要反复比对，不仅要考虑 材料的造价，还要求综合考虑施工与将来运营的成本。 3．选用合理施工工艺，要求其工艺尽量简单，选用先进的大型专
业的施工设备。
4．做好特殊的海工混凝土的研制和现场配比工作；对钢结构构件 采取有效的防腐蚀措施，以达到年设计基准期的要求。
绪 论
3、国内桥梁大型深基础的发展：
4)．江苏苏通长江大桥 苏通大桥是世界最大跨径斜拉桥，主墩基础为世界最大规模 桥梁超大型群桩基础，由131根长120m、直径2.8m变至2.5m的变 径钻孔灌注桩组成，承台平面为哑铃形，长113.75m、宽48.10m 厚6.0m，混凝土为C35，方量42271m3，钢筋总重达7020t。
绪 论
3、国内桥梁大型深基础的发展：
在下面列举几个国内近几年施工的代表性桥梁工程大型深水 基础运用情况： 1)．浙江杭州湾跨海大桥 通航孔南航道桥主塔基础采用38根直径2.8m钻孔灌注桩， 桩长125m，创国内跨海大桥超长钻孔灌注桩桩基础施工新纪 录（2005年中国企业新纪录）；基础承台为哑铃型结构，长 81.4m，宽23.7m，厚6.0m，采用海工高性能混凝土，单个承 台方量11000m3。引桥主要采用打入钢管桩基础。 2)．浙江舟山金塘跨海大桥 主塔基础采用42根Φ 2.85m变径至Φ 2.5m的变径钻孔灌注 桩，桩长为115m，基础承台结构尺寸为56.78×34.02×6.5m， 单个承台方量10960m3。
三、跨海大桥深水基础施工平台设计
1.概述 2.施工平台设计思路 3.钢平台的主要设计参数 4.钢平台计算工况类型及最不利工况确定 5.钢平台施工 6.钢平台处的冲刷与防护 7.小结
美国纽约
布鲁克林大桥
绪 论
2、国外桥梁大型深基础的发展：
基于沉箱基础固有的缺点，工程人员在其基础上加以改进，发明 了沉井基础。1936年建成的著名的美国旧金山--奥克兰大桥在水深32m
、覆盖层厚54.7的条件下，采用60m×28m浮运沉井，射水、吸泥下沉，
入土深度达73.28m。
绪 论
2、国外桥梁大型深基础的发展：
分别采用预制的预应力混凝土方桩和混凝土方桩做为桥 梁基础。
绪 论
2、国外桥梁大型深基础的发展：
欧洲的桥梁大国丹麦，建桥历史悠久，很有代表性： 1935年小海带桥在水深达30m的条件下采用 43.5m×22m的钢筋混凝土沉箱， 1998年建成的大海带桥主桥主塔基础采用了重32000t
的设置基础。
2000年建成的厄勒海峡大桥，全长16km，其51个引桥 全部采用设置基础，其主塔墩设置基础长37m、宽35m、
绪 论
跨海大桥的共同特点都要面临大型深水基础施工的难题，当跨海、改 沟、改河、截流与防水围堰相比已不经济，甚至不可能时，从而使深水基
础防水围堰的施工成为这类桥梁施工成败的关键。
下面重点结合台州
湾跨海大桥对深水基础
施工做简要介绍。从所 处的自然环境以及基础 施工的技术难度来讲， 跨海大桥基础施工主要 从以下几方面采取措施： 1．最大程度的掌 握大桥所处海域的气象、 水文资料，详查工程地 质情况。
跨海大桥大型深水基础 施工技术介绍
目
一
录
绪论
二
台州湾跨海大桥基础施工技术信息
大型深水基础施工平台设计 钻孔桩基础施工技术 钢套箱围堰施工
三 四
五
一、绪 论 正式拉开了我国跨海长桥建设的
序幕
绪 论
1、跨海长桥的背景、现状及发展：
随着国家经济发展和桥梁设计和施工方法的日趋成熟, 本世纪初期开 始修建的东海大桥和杭州湾跨海大桥，正式拉开了我国跨海长桥建设的序
绪 论
2、国外桥梁大型深基础的发展：
日本明石海峡大桥
绪 论
3、国内桥梁大型深基础的发展：
在我国真正开展桥梁建设直到解放后才开始，其整个桥梁基 础形式大致经历了从管柱基础、沉井基础到大力发展钻孔灌 注桩基础的过程。 我国发展跨海大桥是从上世纪80年代开始的，1987年动 工并于1991年5月建成通车的厦门大桥，它也是我国首次采用 海上大直径嵌岩钻孔灌注桩。1997年的广东虎门大桥，其主 通航跨的跨度达到了当时我国桥梁跨度最大的888m，所用的 基础形式也是钻孔灌注桩基础。
绪 论
3、国内桥梁大型深基础的发展：
润扬长江大桥
3、国内桥梁大型深基础的发展： 6)．江苏南京长江四桥：
绪 论
南京长江四桥为双塔三跨悬索桥，主跨1418米，世界排名第 四，其中主塔基础采用48根D3.2m～D2.8m变直径钻孔灌注桩基础。 主塔承台基础为哑铃形结构，平面尺寸80.5×35m，厚度9.0m， 混凝土方量达17500m3。
二、台州湾大桥基础施工技术信息
（一）气象信息
台州湾跨海特大桥地处我国东南部沿海地区，属典型 的亚热带季风气候区，桥区季风显著，四季分明，温暖细