舟山项目关键施工技术交流.pptx

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1、舟山项目可拆除底板钢吊箱关键技术中国建筑股份有限公司宁波舟山港主通道项目第DSSG02标段项目部汇报人目目 录录CONTENTS第一部分第二部分第三部分第四部分依托项目及重难点介绍技术攻关及创新情况现场实施情况相关科技质量成果与推广目目 录录CONTENTS01Project and key points依托项目及重难点介绍舟岱跨海大舟岱跨海大桥桥(16.347km)1、宁波舟山港主通道项目介绍宁波舟山港主通道项目，位于浙江省舟山群岛中部，连接富翅岛、舟山岛、长白岛、岱山岛、鱼山岛等5座岛屿，全长36.8公里，按双向四车道高速公路标准设计。舟岱跨海大桥（16.347km）是主通道项目的控制性工

2、程，分为5个标段。中国建筑承揽的第DSSG02标段，主线长5.345km，工程造价约16.3亿元，是中国建筑承接的第一座真正意义的跨海桥梁。南通航孔桥-双塔整幅钢箱梁斜拉桥跨径布臵：74+106+390+106+74=750m钻石型索塔：塔高152m2、第DSSG02标段介绍（南通航孔桥）第DSSG02标段主线长5.345km，匝道长4.169Km，共长9.514Km，包含南通航孔桥（半座）、南非通航孔桥、长白互通三大部分。总工程量：混凝土20万方；用钢量20.5万吨，包括海上大临设施3万吨、钢筋2万吨、钢管桩及钢护筒13万吨、永久钢套箱0.3万吨、钢箱梁2.2万吨。1）南通航孔桥为双塔双索面

3、钢箱梁斜拉桥，跨径750m，通航净宽325米，通航净高47.8米，可保证1万吨级船舶畅通无阻。2）桩基共38根，桩径3.2-2.8m，桩长111-119m，采用4台KTY-4000型气举反循环回旋钻机施工。3）承台采用永久防撞钢套箱施工，最大防撞钢套箱尺寸49.66349.4m，重达1300吨，承台方量为8100m3，该承台为中建系统最大海域承台。4）索塔为钻石型混凝土塔身，塔高152m，采用内外可调节液压爬模系统施工，确保曲线外形的施工精度。南非通航孔桥（钢管桩+承台）跨径70m，大直径超长钢管桩基础等大型船舶配合完成海域承台施工。2、第DSSG02标段介绍（南非通航孔桥）第DSSG02标段

4、主线长5.345km，匝道长4.169Km，共长9.514Km，包含南通航孔桥（半座）、南非通航孔桥、长白互通三大部分。总工程量：混凝土20万方；用钢量20.5万吨，包括海上大临设施3万吨、钢筋2万吨、钢管桩及钢护筒13万吨、永久钢套箱0.3万吨、钢箱梁2.2万吨。1）钢管桩共1384根，桩径1.6、1.8、2.0m，最大桩长109m，刷新了世界跨海大桥整根卷制、整根打设钢管桩记录。2）舟岱大桥钢管桩平面偏差为20cm，斜率偏差为1/200。为保证钢管桩打设精度，采用GPS-RTK动态定位技术进行钢管桩打设定位，精度达到厘米级，海上钢管桩定位测量技术开启了中国建筑海上施工测量的新篇章。3）海域

5、承台共175座，有哑铃型、三哑铃型、圆端型、圆型、矩型等多种型式，均为海上孤立墩、高桩承台，承台底与海床面最大高差为30m，采用可拆卸底板钢吊箱进行施工，采用浮吊、搅拌船长白互通-AF匝道，共6条匝道大型海上互通立交1）继杭州湾跨海大桥、胶州湾跨海大桥、泉州湾跨海大桥之后，全国第4座海上互通立交。2）长白互通是舟山也是中国建筑承建的第一座海上互通，它的贯通将使长白岛告别渡船时代，正式跨入高速公路时代。2、第DSSG02标段介绍（长白互通）第DSSG02标段主线长5.345km，匝道长4.169Km，共长9.514Km，包含南通航孔桥（半座）、南非通航孔桥、长白互通三大部分。总工程量：混凝土20

6、万方；用钢量20.5万吨，包括海上大临设施3万吨、钢筋2万吨、钢管桩及钢护筒13万吨、永久钢套箱0.3万吨、钢箱梁2.2万吨。3、承台施工现场视频简介4、承台基础施工概况海域承台共175座，均为海上孤立墩、高桩承台，承台底与海床面最大高差为30m，采用可拆卸底板钢吊箱进行施工，采用浮吊、搅拌船等大型船舶配合完成海域承台施工。非通航孔桥及长白互通海域承台桩基础分为钢管桩和钻孔灌注桩，其中钢管桩桩径分为2.0m、1.8m、1.6m三种，最大桩长109m。大部分为倾斜桩，斜率分为4.5:1、5:1、6:1等，采用打桩船沉打施工。钻孔桩为1.81.5m变径桩，采用冲击钻施工。承台钢吊箱分为圆端型、哑铃

7、型、三哑铃型、圆形、方形共计5种类型，17种不同尺寸。施工区最大承台尺寸为24.2511.03.0m。圆端型哑铃型三哑铃型圆形矩形5、施工重难点介绍施工海域环境复杂：施工区域大部分位于海上，水深6.830.4m。工程所处海域百年一遇设计流速2.84m/s，远大于港珠澳大桥大桥1.87m/s设计流速。施工桥位处台风、季风高发，风力 6级为173天，8级为66天，年平均有效工作日不足180天。六级风下的海域施工区场景1、浪大：桥址区域受季风影响，68级季风条件下，最大波高能达到23m，对现场施工影响很大。2、风大：工程区域位于沿海海域，地势开阔，月平均风速都在4m/s以上，年平均风速在4.76.8

8、m/s之间，平均风速的季节变化不大。根据气象站的实测资料，桥位距海面10m高度处百年一遇基本风速为42.3m/s。3、台风频发：工程区域最主要的灾害天气为热带气旋（台风）。每年511月都有可能受热带气旋影响，主要集中在79月，平均每年2.2个。因台风造成降水总量达200mm以上，台风影响下最大风速为3444.7m/s，瞬间极大风速均超过40m/s。今年自5月以来，舟山地区已历经玛利亚、山竹等共计5个台风。5、施工重难点介绍-1.5m1.5m1m0-1m0020406081012141618202224上图为潮汐曲线和承台高程示意，在进行承台封底混凝土浇筑时，每天有利施工时间仅有5小时。潮汐曲线

9、承台示意图承台封底混凝土5、施工重难点介绍海域潮汐落差大：工程所处海域最大潮差达3.90m，平均最大流速2.5m/s，潮差对海上作业影响较大。运输条件复杂，海域承台施工全部需要船舶运输、作业。2.5m2m圆端型承台示意图5、施工重难点介绍4、海床较低：桥址区位于浙东南沿海海滩区，属于水下浅滩地貌，地形起伏较大，中线海床高程-6.85-30.4m，相对高差约23.55m。5、复杂的桩基础：施工区包含圆端型、哑铃型、三哑铃型、矩型、圆型共计5种类型、17种不同尺寸的承台，每种类型承台下设臵数量不等的倾斜钢管桩基础。以圆端型承台为例，承台下设16根钢管桩，其中10根钢管桩设计斜率为1:5；6根钢管桩

10、设计斜率为1:6。6、工期紧张：由于各类环境因素影响，年有效施工时间仅有180天。6、海域承台基础施工技术难点大型大型钢钢吊箱精确下放困吊箱精确下放困难难墩身墩身预预埋埋钢钢筋精度要求高筋精度要求高钢钢筋筋环环氧涂氧涂层层施工全施工全过过程保程保护护钢钢吊箱多达吊箱多达17种种类类型，型，设计设计量大量大目目 录录CONTENTS02Technical research and innovation技术攻关及创新情况1、思路一：钢板桩围堰施工 由于风浪较大，海床较低，如采用钢板桩围堰的方式施工，需准备至少30m长的拉森钢板桩，打入难度过大；施工辅助设施材料投入较多，施工区域共计175座海上承台

11、，如采用钢板桩围堰，所需的钢材将难以估计；钢围堰较难抵挡台风等突发天气的影响。因此无法采用此类方法施工。钢板桩围堰施工 考虑采用原位拼装下发的施工思路，由于施工设计为倾斜的钢管桩基础，加之所有承台均为高桩孤立承台，如采用原位拼装下放，施工难度较大；原位拼装施工周期过长，单个承台的拼装工期预计1520天，拖累施工效率。原位拼装需要钢栈桥作为通道辅助施工，标段内大部分承台为孤立墩承台，并无钢栈桥。原位拼装钢吊箱2、思路二：钢吊箱原位拼装下放3、思路三：整体拼装下放钢吊箱 采用预制拼装有底钢吊箱，整体吊装下放的施工思路：由陆地上钢结构厂家制作有底钢吊箱，预拼装合格后，拆分为几个部分，分批次运至码头，

12、整体拼装后由运输驳船运至施工现场，采用大型浮吊船整体吊装下放。整体拼装下放钢吊箱有以下几个优点:1、施工安全性高，相比较在环境复杂的海面上拼装吊箱，在陆地上加工制作钢吊箱更加安全快捷；2、施工周期短，运输、吊装、下放一套钢吊箱仅需半天时间；3、节省材料，钢吊箱均为可拆卸式，可循环利用，施工区域包含承台175座，17种不同类型，仅需制作22套有底钢吊箱即可满足施工需求。4、钢吊箱的设计思路 钢吊箱需抵挡涨潮时的浪涌力，强风状态下的波流力，同时由于钢吊箱为可拆卸式，在设计过程中需充分考虑拆卸钢吊箱时的施工工况。钢吊箱由底板、壁体、挑梁拼合而成，底板、挑梁和壁体连接处采用螺栓连接，挑梁和壁体与底板竖

13、向采用对拉钢筋连接，同时壁体内设钢管撑，以提高钢吊箱承受来自波浪的水平作用力。5、创新的可拆卸钢吊箱底板设计 采用可拆卸的有底钢吊箱底板设计，以哑铃型钢吊箱为例，将钢吊箱底板拆分为10个部分，各部分之间巧妙的设臵为插销结构，方便安装与拆卸；钢吊箱底板的预留孔位为椭圆形，这是因为钢管桩基础为倾斜桩，下放钢吊箱时，钢管桩需深入钢吊箱约2m深度，这部分长度导致需要预留较多的空隙，从而确保钢吊箱顺利下放。底板下面设臵纵向的背梁和横向的搁臵梁，均为双拼25a槽钢；这部分结构通过吊杆将底板与上部分的壁体和挑梁连接为整体。5、创新的可拆卸钢吊箱底板设计 与杭州湾大桥、金塘大桥的不可拆卸底板相比，本项目的可拆

14、卸底板具有较高的经济效益；以本工程的175座海域承台为例，采用可拆卸底板可节省钢材3500t，节省施工费用约2500万元。钢吊箱底板的插销结构6、钢吊箱壁体结构 钢吊箱壁体主要部位有8mm厚壁板、双拼25a槽钢组成的环向主梁、双拼10a槽钢组成的环向次梁，以及工字钢焊接的竖向次梁；以哑铃型钢吊箱为例，壁体由12块壁板拼接而成，壁板之间通过螺栓连接；壁板上设臵连通器、吊耳等部件。吊耳通过加劲板与壁体连接，吊耳衬板上开孔，通过拉压杆与底部搁臵梁连接，从而优化吊耳结构的整体受力。壁板底部适当位臵设臵连通器，在相关工况下连通器处于开启状态以保证钢吊箱内外水压。6、钢吊箱壁体结构7、钢吊箱挑梁结构 挑梁

15、结构分为上弦杆和下弦杆，上下弦杆之间焊接交叉的槽钢连接；挑梁分为5个部分，挑梁与壁体、各部分挑梁之间均采用销轴连接，拆卸时，只需将销轴卡扣拉开，即可通过浮吊顺利吊起拆除。挑梁主要作用为支撑钢吊箱内部空间，以及在下放钢吊箱时作为吊箱的主要承重结构；在封底混凝土浇筑养护完成后，承台钢筋施工前，需拆除挑梁和钢管撑，从而完成施工体系转换。拉压杆示意图 吊杆示意图8、钢吊箱的拉压杆和吊杆 钢吊箱壁板与底板通过拉压杆机械连接而成，拉压杆为28mm的精轧螺纹钢。吊杆主要用于连接挑梁和底板背梁与搁臵梁，吊杆材质为25mm的精轧螺纹钢筋，吊杆下部套有直径50mm的PVC套管，中部设有连通器，上部为80 80 5

16、cm的挑梁竖杆；吊杆整体没有与钢吊箱其他结构直接连接，这样的设计主要是在钢吊箱体系转换过程中便于拆卸吊杆结构。吊杆下部连接系为固节状态，拆除吊杆时，首先拆除上部结构，通过旋转精轧螺纹钢筋的方式卸除吊杆。底板拼装壁板拼装加设挑梁吊杆BIM技术模拟钢吊箱拼装9、钢吊箱的拼装顺序1、钢吊箱各组件在加工厂加工成型，试拼装合格后，分块运输至附近码头在驳船上拼装成整体。2、拼装顺序：底板壁体挑梁吊杆及锁扣。10、拼装完成的钢吊箱示意目目 录录CONTENTS03On-site implementation现场实施情况1、海域承台施工流程基本施工流程1夹桩夹桩平台施平台施工工桩桩2测测放放桩顶桩顶标标高，切

17、高，切3钢钢吊箱下吊箱下放，加固放，加固4封底施工封底施工芯施工芯施工5体系体系转换转换，钢钢管管桩桩填填工，后工，后续续工作工作6承台承台钢钢筋筋混凝土施混凝土施7承台承台钢钢吊吊箱拆除箱拆除夹桩平台吊装2、夹桩平台施工浮吊抛锚定位浮吊开到相应施工区域，锚艇配合抛锚粗定位，缴锚二次定位，保证吊机安全吊装距离。夹桩吊装吊装前检查钢丝绳是否破损，安全后进行四点平稳起吊，揽风绳两道固定，控制孔位下放。夹桩固定吊装入孔位后采用倒链四点挂稳，测放标高，倒料调整，标高调整到位进行钢牛腿焊接，夹桩与牛腿焊接，拆除倒料、钢丝绳。倒链调整标高夹桩平台焊接2、夹桩平台施工测量测放桩顶标高采用全站仪测量夹桩平台标

18、高，由此测放出桩顶标高根据标高点画水平线水平管或水准仪根据标高点沿桩加密点，连线切割桩头气割,氧气乙炔（注意存放距离大于5m，明火10m），沿线切割，保证平整度，桩头吊装至运输船运回后场。测放桩顶标高3、测放桩顶标高，切桩根据标高点画线钢管桩切割3、测放桩顶标高，切桩4、钢吊箱制作拼装 底板拼装 壁板、挑梁制造拼装4、钢吊箱制作拼装 底板与壁体、挑梁拼接 拼装完成、涂刷防锈漆夹桩平台拆除5、钢吊箱下放拆除夹桩平台浮吊定位，平台及牛腿切割拆除500t浮吊抛锚定位起锚艇配合抛锚，抛锚位置需满足施工吊放距离。运输钢吊箱驳船进场定位拖轮及锚艇配合将驳船拖至500t浮吊及墩台间或附近易吊装位置定位。吊装

19、下放500t浮吊缴锚至驳船附近吊装，起吊后无异常驳船起锚拖出区域，500t浮吊缴锚至墩台，平稳下放，测量测放偏位，焊接限位板，二次起吊，倒链微调，复测，满足要求后加固（挑梁与钢管桩焊接），500t浮吊退场。起吊钢吊箱浮吊抛锚定位调整钢吊箱位臵坐标驳船撤场，浮吊移位移船向钢管桩群下放钢吊箱5、钢吊箱下放过程图集5、钢吊箱下放过程图集钢吊箱内部详图（挑梁承担钢吊箱自重荷载）封底混凝土浇筑搅拌船就位，浇筑前底板淤泥冲洗干净、做好标高点、浇筑过程中振捣到位。选择在低潮位打设，连续浇筑封底混凝土。封孔抱箍施工6、封底混凝土施工（低潮位）封孔抱箍，剪力牛腿施工钢吊箱底板与钢管桩间封堵（抱箍不得破坏钢管桩环

20、氧图层，胶皮垫分离）与底板不连接。剪力牛腿焊接（注意 标高、焊接质量、平整度)封底钢筋施工控制钢筋与剪力牛腿焊接质量，间距均匀满足要求。封底钢筋焊接封底混凝土打设6、封底混凝土施工（低潮位）拆除拉压杆填芯钢筋笼下放拆除钢管撑填芯砼浇筑7、体系转换，钢管桩填芯体系转换封底混凝土强度达到90%,，进行挑梁拆除，钢管内撑连接，连接器封堵，吊箱受力转移至钢管桩且封水。钢管桩吸泥及填砂设计标高低于泥面进行吸泥（泥浆泵，高压水枪配合）至设计标高停止。设计标高高于泥面进行填砂，至设计标高停止。钢筋笼安装及混凝土浇筑后场驳船运输钢筋笼进入施工区域，孔深验收，满足后吊装下放，焊接定位筋。搅拌站定位浇筑。桩顶凿毛

21、模板打磨涂模板漆7、体系转换，钢管桩填芯桩顶凿毛，模板处理。空压机风镐进行凿毛，凿除浮浆露出石子。模板打磨，去除浮锈，图刷模板漆。承台环氧钢筋施工分层施工。控制要点：环氧钢筋保护、钢筋尺寸 间距、套丝连接质量、保护层。墩身预埋钢筋施工测量测放墩身轴线，安装墩身定位架，调整标高，安装墩身预埋钢筋。混凝土浇筑搅拌船就位，分层分块浇筑，每层高度控制30cm-50cm，振捣到位。底层主筋较密，混凝土塌落度范围内放大，防止底部不密实出现孔洞。保证混凝土连续浇筑性，避免出现冷缝。完成后承台顶面初凝进行二次收浆。土工布满铺，淡水养护。底层钢筋施工底层主筋施工、模板周边架立钢筋安装桩顶钢筋施工顶层钢筋施工预埋

22、钢筋施工中间钢筋网施工8、承台环氧钢筋施工流程墩身定位架9、墩身预埋钢筋施工(1)测量放样控制定位架位置：1)快速静态，确定全站仪架设点坐标和后视点坐标；2)测量队人员通过全站仪放样定位架纵、横轴线，确定定位架位置；3)以测量放样点为依据，作业人员通过手拉葫芦精确定位定位抬架位置；4)用水准仪测量定位架四个边角高程，定位抬架高程偏差控制在5mm以内；5)调整挑梁和定位架精轧螺纹钢高度，调整至设计标高后，安装墩身预埋钢筋。(2)为防止混凝土污染，预埋筋加设橡胶套。(3)底层墩身预埋钢筋网片施工：因涉及墩柱预埋钢筋的施工，中间钢筋网片最后施工，顶层钢筋施工前将中间钢筋网片的钢筋提前布置到位，工人通

23、过顶层预留孔下到中间层进行绑扎施工。混凝土浇筑，收面，二次收浆。10、混凝土浇筑承台养护及墩身预埋钢筋防腐10、混凝土浇筑11、拆除钢吊箱拆除墩身定位架拆除壁板11、拆除钢吊箱拆除壁板拆除底板12、完成的海域承台目目 录录CONTENTS04Project key points and Promotion相关科技质量成果和推广 相关科技成果目前，项目部正在积极编制海域承台可拆除底板钢吊箱施工工法。推广该可拆除底板钢吊箱施工工法适用于深海域、群桩基础（直桩或斜桩）、低潮位承台外露、无栈桥配合施工的高桩承台快速化、装配化施工。汇报完毕，谢谢！中国建筑股份有限公司宁波舟山港主通道中国建筑股份有限公司宁波舟山港主通道项项目目第第DSSG02标标段段项项目部目部汇报汇报人：李林挺人：李林挺