深海基础施工技术

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水下建筑的设计与施工技术

水下建筑的设计与施工技术

水下建筑的设计与施工技术随着人类对探索深海的渴望不断增强,水下建筑也越来越受到关注。

水下建筑包括海底隧道、海底油气管道、海洋平台等,这些建筑需要经过专业的设计和施工才能够保证其安全可靠。

本文将就水下建筑的设计和施工技术进行探讨。

一、水下建筑设计的考虑因素1. 水压水下建筑的建造需要考虑水体的压力。

随着深度增加,水体的压力会越来越大,必须对建筑物的加固和材料进行调整和选择,以应对水压的影响。

2. 海洋环境海洋环境包括水的流速、海浪、潮汐等,这些因素对于水下建筑的方案设计和建设方式有着重要的影响。

比如,如果建筑物的承受不了海浪的冲击力,就需要加强建筑物的结构设计,以确保安全。

3. 材料选择由于海水的腐蚀性比空气大,一些建筑材料相对于在陆地上使用,需要进行调整或更换。

例如,在水下建筑中使用混凝土,需要添加外部一定的防腐剂,以保证材料的寿命。

4. 构造方案水下建筑的构造方案也需要注意,比如,为了防止泥沙堵塞管道,可以在管道内部安装一些特别的清洗卡口。

此外,针对固定于海底的建筑物,必须详细考虑建筑物的稳固性,可以选择加固灰口或采用铅锚等方式。

二、水下建筑施工技术1. 预制技术水下建筑物的预制技术比较常用,因为其可以缩短建造周期,且预制好的零部件在进行水下安装前便于进行检查。

在海上平台施工中,实际上许多关键的金属结构件都是在陆地上预制再运输到海上安装的,这种施工方式大大提升了施工效率和质量。

2. 海底断面技术使用海底断面技术时,不需要在海洋中建立临时的施工基地、水面设备和垂直支撑架。

它比许多传统的海上施工技术更加高效,能够减少项目的总体成本。

钢材和桩的深度和强度、设备的选择等都是在施工前进行好的方案设计,核心的挑战在于海底作业环境和施工工具的先进定制。

3. 海底拼接钢管技术试图安装单根长达4公里的管道是非常不现实的,因为越靠海底的位置,水下海里的压力会变得更大,管道的质量会越来越昂贵。

可以使用的一种替代技术是,预制形成一组短管道,并通过海底的拼接工艺将其连接在一起。

深水基础施工技术

深水基础施工技术

深水基础施工技术深水基础施工技术一、引言深水基础施工技术是用于在深水环境下建设稳定结构的一种工程技术。

随着海洋工程的发展和对深海资源的开发利用不断增加,深水基础施工技术的重要性也日益凸显。

本文将详细介绍深水基础施工技术的各个方面。

二、水下地质调查在进行深水基础施工之前,需要进行水下地质调查,以了解施工区域的地质特征和潜在的风险。

水下地质调查内容包括海底地貌、海底底质、水文条件等方面的调查。

1. 海底地貌调查:通过测绘方法获取海底地貌的高程图和分布图,确定施工区域的地貌特征,以便后续的基础设计和构造选择。

2. 海底底质调查:使用水下取样设备获取海底底质样品,并进行实验室分析,确定各个层次的土壤特性,包括密度、含水率、剪切强度等参数,为后续基础设计提供参考。

3. 水文条件调查:通过水文测量仪器获取水深、水流速度、水质等信息,评估对施工的影响,针对性地制定相应的施工方案,确保施工安全性。

三、深水基础类型深水基础施工技术主要包括以下几类基础类型:1. 钢筒沉井基础:通过在海底打桩并灌注混凝土,形成一个稳定的钢筒基础,适用于深水区域的建筑物和设施。

2. 浮式基础:通过在水下安装浮筒,并通过浮力和重力使其稳定在海底,适用于浮动设备的固定。

3. 锚固基础:通过使用锚链、锚桩或吊锚器等固定装置将建筑物或设施固定在海底,适用于需要抵抗水流和风浪力的环境。

4. 桩基础:通过在海底打桩并灌注混凝土或使用钢管桩来支撑建筑物或设施,适用于需要更大承载力的深水区域。

四、深水基础施工工艺深水基础施工的工艺主要包括基础设计、基础制造、基础安装和基础监测等。

1. 基础设计:根据水下地质调查的结果和工程要求,进行深水基础的设计,包括结构设计、材料选择和施工工艺等方面。

2. 基础制造:根据基础设计图纸和施工方案,进行基础的制造,包括钢筒制造、混凝土浇筑、桩基施工等工艺。

3. 基础安装:将制造好的基础组件运输到施工现场,并进行安装,包括吊装、沉井、水下焊接等工艺。

海底隧道施工技术:解读挑战深海的密码

海底隧道施工技术:解读挑战深海的密码

海底隧道施工技术:解读挑战深海的密码随着全球经济的发展和人们对自然资源的不断渴求,人们开始探索更深海域的资源开发。

然而,深海的挑战也难以忽视。

海底隧道施工技术因其独特的困难程度而备受关注。

在本文中,我们将解读海底隧道施工技术,探讨挑战深海的密码。

首先,海底隧道施工的挑战可以追溯到环境条件的极端性。

深海环境存在高压、低温、巨浪、强流等极端条件,给施工工作带来了极大的困扰。

为了解决这些问题,海底隧道施工技术迅速发展。

例如,设计海底隧道时必须考虑材料的耐压性和抗冻性能,在施工过程中必须采取隔热保温的措施。

此外,施工设备和人员需要进行特殊的训练和装备,以应对可能的极端情况。

其次,海底隧道施工的挑战还体现在地质条件的复杂性。

深海地质常常具有不规则的特点,包括不稳定的海底土壤、断层和洼地等。

这些地质条件会给施工过程带来很大的不确定性。

为应对这一挑战,海底隧道施工技术应该注重地质勘测和预测,以及施工过程中的及时调整和应对策略。

例如,可以使用现代测量技术和成像技术来获得更准确的地质信息,并使用智能控制系统来监测和调整施工进程。

此外,海底隧道施工的挑战还表现在工程技术的复杂性。

由于海底隧道需要承受巨大的水压和外部力量,其设计和施工要求非常高。

施工过程中需要使用先进的技术和设备,包括海底钻机、隧道推进机和防水技术等。

同时,施工人员需要具备专业的知识和经验,以应对可能出现的问题。

在这方面,国际合作和经验共享变得至关重要,以提高施工技术的水平。

最后,海底隧道施工的挑战还涉及环境保护的问题。

深海环境内的生物多样性需要得到保护和考虑。

设计和施工海底隧道时,应确保对海洋生物的影响最小化,并采取相应的环境保护措施。

这可能包括施工过程中的噪音和振动控制、废水和废料的处理等。

只有通过合理规划和科学施工,才能保护深海生态系统的平衡。

综上所述,海底隧道施工技术面临着诸多挑战,包括极端环境条件、复杂地质条件、工程技术的复杂性以及环境保护等。

水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用

水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用

水下开挖法在市政工程深基坑施工中的应用摘要:水下开挖法是一种常用的深基坑施工方法,其适用于需要在地下水位高的情况下进行施工的市政工程。

本文介绍了水下开挖法的原理、应用场景和施工步骤,并通过实际案例分析了该方法在市政工程深基坑施工中的应用效果。

本研究表明,水下开挖法在市政工程深基坑施工中具有较高的应用价值和施工效率,能够有效地保障施工质量和工期。

关键词:水下开挖法;深基坑;市政工程引言:市政工程建设是城市发展的重要组成部分,在市政工程的建设中,深基坑施工是不可避免的一个环节。

然而,由于深基坑施工所涉及的区域往往是地下水位较高的地区,传统的开挖方式常常会遇到水土流失、地面塌陷等问题,如何有效地解决这些问题,提高施工效率和保障施工质量,成为市政工程建设中急需解决的问题。

因此,水下开挖法应运而生,并在市政工程深基坑施工中得到了广泛的应用。

一、水下开挖法的原理水下开挖法是利用深水区的水压将地下水排出,然后采用各种机械设备在水下进行开挖作业的一种技术方法。

水下开挖法主要包括以下几个步骤:第一步,降低地下水位。

在施工前,需要采取措施将地下水位降低到开挖深度以下,以便进行开挖作业。

第二步,设置防护结构。

为了防止土体塌方和地面沉降等问题,需要设置适当的防护结构。

然后进行水下开挖作业。

水下开挖作业可以采用各种机械设备进行,如吸泥船、抓斗船、挖掘机等。

最后,进行回填和固结。

在开挖作业完成后,需要进行回填和固结工作,以保证开挖部位的稳定性。

二、水下开挖法的应用场景水下开挖法的应用场景包括但不限于以下几个方面:河道治理:在河道中进行水下开挖可以保持水面的稳定,减少对周边环境的影响,同时可以减少土石方料的运输成本。

水下开挖法可以在保证水质的情况下,快速地清理河底淤泥、垃圾等,以提高河道的流量和减少水灾的发生。

海洋工程:如海底隧道、海底管道等的施工中,需要使用水下开挖法将海底岩土挖掘出来,以便进行后续的施工。

水利工程:在水利工程中,由于水下环境的限制,需要采用水下开挖法来清理淤泥、打桩加固等。

海底隧道施工技术:挑战深海巨浪的勇气与智慧

海底隧道施工技术:挑战深海巨浪的勇气与智慧

海底隧道施工技术:挑战深海巨浪的勇气与智慧海底隧道的建设是现代社会基础设施建设的重要组成部分,也是人类进步与发展的象征。

海底隧道的施工对于解决海洋交通、资源开发和能源输送等重大问题具有重要意义。

然而,由于深海环境的极端恶劣性质,海底隧道的施工技术面临着巨大的挑战。

为了应对这些挑战,工程师们需要展现出勇气和智慧,采取一系列创新的技术手段来保证施工的顺利进行。

首先,海底隧道施工需要勇气去面对深海环境带来的挑战。

深海的极端条件,如极高的水压、恶劣的水文、强烈的水流等,为施工带来了巨大的困难。

在施工过程中,船只可能会受到强大的海浪和海洋气候的干扰,工人常常要在恶劣的环境下工作。

因此,海底隧道施工需要工程师和工人们具备心理素质上的强大勇气,勇敢地面对风浪和艰难的工作条件。

其次,海底隧道施工需要智慧去克服技术上的难题。

与陆地隧道相比,海底隧道由于环境、技术和施工条件的限制,更加复杂和困难。

面对深海巨浪的冲击,如何设计合理的隧道结构,确保其能够承受巨大的水压,是一个重要的技术问题。

此外,如何在深海环境下进行疏浚、施工、铺设和固定也是一个巨大的挑战。

为了应对这些挑战,海底隧道施工技术已经发展出一系列创新的技术手段。

首先,在隧道设计上,采用了更加坚固和耐深海压力的材料,如高硅酸盐水泥、先进的钢材等。

这些材料能够有效地抵御深海巨浪的冲击和水压,确保隧道的安全性和稳定性。

其次,在施工过程中,引入了现代化的施工设备和技术,如水下机器人、潜水器等。

这些设备和技术能够帮助工人们在深海环境下进行精确的工作,提高施工效率和质量。

此外,采用了先进的监测和保护系统,能够实时监测隧道的变形和安全状况,保障施工过程的可控性和安全性。

除了技术手段的创新,海底隧道施工还需要工程师们具备跨学科的综合能力。

海底隧道的建设需要工程师们熟悉土木工程、海洋工程、材料科学等领域的知识,并能够将这些学科知识综合运用到实践中。

此外,工程师还需要具备团队协作和沟通能力,能够和不同专业的人员共同合作,协调各方面的利益,确保施工的顺利进行。

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术

研发大跨度深水深基础桥梁建造技术作为现代桥梁施工中最重要的技术大跨度桥梁施工技术具有许多优势,例如施工工期较短、对应用空间要求小以及对交通不产生过大影响等。

目前国内的大跨度桥梁施工存在着一些较为明显缺陷,其中包括施工人员素质不高、质量控制工作不到位等。

为了最大限度地保障桥梁施工工程的质量、控制建设成本,施工人员工须要掌握各类大跨径连续桥梁的施工要点。

深圳港海湾大桥主桥采用三塔双索面混合梁斜拉桥,主塔高122.8米,是目前世界最高的三塔单索面混合梁斜拉桥,建成后将成为世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

海湾大桥由中铁大桥局承建,该项目是我国首次在跨海大桥基础工程建造中应用大直径钻孔灌注桩、无碴轨道施工等新技术。

它的建设为我国桥梁建设领域积累了大量经验,为深水港建设提供了新的选择。

该项目首次将深水港建设中的特殊需求转化为技术创新,在深水港建设中应用了多项新技术和新工艺,如无碴轨道施工技术、超大直径钻孔桩施工技术等,形成了具有自主知识产权的核心技术。

一、项目简介海湾大桥位于深圳市盐田港后方陆域,主桥采用三塔单索面混合梁斜拉桥,主跨长度为1016米,是目前世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

海湾大桥桥址区海域流速较大,地质复杂,海底地形地貌多变,在主桥建设过程中,主要面临的技术难题有:(一)主桥基础施工采用的大直径钻孔灌注桩施工技术;(二)主桥基础采用的无碴轨道施工技术;(三)主桥钢桁梁制造安装技术等。

海湾大桥作为我国第一座大型跨海桥梁,是目前世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥。

它的建设对我国跨海桥梁建设具有重要意义。

海湾大桥建成后将成为世界上跨度最大、高度最高的跨海大桥,在世界桥梁建设史上具有里程碑意义。

项目负责人、中铁大桥局集团副总工程师何江川介绍,深圳港海湾大桥项目的建设是中国桥梁建设领域的一次突破,为深水港的建设提供了新的选择,为我国桥梁建设领域积累了大量经验。

深圳港海湾大桥作为深水港核心工程,其基础工程是一项极具挑战性的工程。

深远海海上风电导管架基础安装技术与实践探索

深远海海上风电导管架基础安装技术与实践探索

深远海海上风电导管架基础安装技术与实践探索摘要:当前,我国在深远海上风电导管架基础安装工程上取得了一系列研究成果,为了将理论和实际深度融合,于2019年对福建长乐A区测风塔首次应用该技术。

根据近海风电的基础特性,对长远海风电场导管支架采用后桩法架设,全面研讨了架设的关键技术及重难点,并对后期长远海风电场施工提出完善和提高对策,以期为相关领域的研究提供行之有效的实践依据。

关键词:大型架构;风电导管架;海面施工;技术探索由于陆地风能发展日趋饱和,海洋风能发展也日益紧张,因此目前中国近海风电场的建设项目大多集中于浅海水域,并呈现出由近海到远洋、由浅水到深水、从小规模建设到大面积集中发展的特征。

而为了获得更多的海洋风电资源,海洋风能建设项目也将逐步地向更深远海洋方面发展。

浅海海域风电基础建造技术无法运用于深海海域,因此当前需要充分的深海建造经验。

传统海洋石油工程行业平台制造技术虽然成熟,但因其研制与开发的费用高昂,因此不宜进行追求低成本建造技术的海洋风电工程项目。

长乐A区的测风塔项目导管支架安装一般采取后桩法进行施工,其主要工艺有管道支架沉放、钢管桩沉桩、水下注浆成型等。

论文通过总结了工程项目建设经验,并根据深远海环境工况和建设过程中存在的技术问题,对深远海上导管架安装技术给出指导意见,为大规模开展的深远海海上风电工程项目基础设计工作提供有效保障。

一、滑移下水对导管架的特殊要求(一)装船造型分析对于滑下水的导管架需要躺着装船,导管架顶端紧靠舰艉,而导管架的底面紧靠舰首,导管架上需要装有亮个相互平行的连续滑靴,躺在驳船上或两个相同距离的滑道上。

导管架的构造型式通常是四腿或八腿。

四腿导管架上通常没有两个平行的腿,因此必须设计专用的下水桁架梁结构,在钢筋桁架上安放水滑靴;八脚导管架则通常都有两个平行的腿,因此可以直接在中间两条腿上安放滑靴。

(二)强度支撑分析导管架结构工程设计要有充足的力度,使之可以有效抵消在下降流程中的驳船对导管架最大集中反推力,并且导管架工程在设计时要提供充足的浮力,使之能在下水后继续凭借自己的浮力漂流在海面上,不会发生沉入水底的事故。

深水基础施工技术

深水基础施工技术

深水基础施工技术随着经济的发展和科技的进步,水深海洋工程的建设逐渐向深海领域发展。

海洋深处,水流湍急,海底地形不规则,地质条件复杂,海洋环境的恶劣和船舶的限制,都给海洋工程的建设带来了极大的困难。

深水基础施工技术是现代海洋工程建设的重要组成部分。

在深水海洋工程建设中,要保证基础的牢固、安全和稳定,深水基础施工技术是非常关键的,本文将从以下几个方面对深水基础施工技术进行介绍。

一、深水基础施工技术的概述深水基础施工技术是解决深水海洋工程基础技术问题的一种综合技术。

深水基础施工技术针对深水海洋工程建设过程中海水深度超过40米的基础问题,采用特殊的传统技术和新材料技术。

深水基础施工技术的施工过程主要包括试验研究、设计方案、构件制作、堆载试验和安装。

二、深水基础施工技术常用的技术和方法1. 螺旋钻孔法螺旋钻孔法也称为桩孔重注法,是目前广泛使用的一种深水基础处理方法,其优点是施工简单、速度较快、施工土方较少和孔侧土体受到的干扰较小。

螺旋钻孔法的技术原理是把钢管螺旋推进到海底,通过旋转作用挖掘土壤,并把混凝土灌注到桩孔内,最后在桩孔顶部钻一个孔,用混凝土注入孔内固化成混凝土桩。

2. 胶结桩胶结桩是一种靠地壳胶结材料施工成的桩。

在深海矿山工程、大型海上工程的基础施工中,胶结桩已广泛采用。

胶结桩的施工过程如下:首先需要将基础部分挖掉,然后涂上堆距,再将天然高砂堆滚压整平,相邻的高砂堆之间间隔不少于0.8m,再采取腻子喷涂和成菜腻散、成硬的麻石高力绝缘防护材料,最后在上面涂上0.1m厚的水泥浆,并施工成为圆形的胶结桩。

3. 钻桩法钻桩法是一种通过回转钻孔机和钻孔桶将土样挖掘或钻成钻孔,并经过重新加固加密成桩而形成的一种深度基础施工技术。

其特点是施工技术稳定,对深水堆载和地基标高识别能力较高,施工速度较快。

但其缺点是施工设备较为复杂,成本较高。

三、未来深水基础施工技术的发展趋势当前,不断推进的深水走向和海底智能油田等能源领域的发展,为深水基础施工技术的发展提供了多方面的支持。

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深海基础施工技术内容提要:象山县三门口跨海大桥南门桥位于东海近海海域,其水中墩基础采用钻孔灌注桩,最大水深达42m。

本文介绍了水中墩基础施工时施工栈桥、钻孔桩施工平台的方案选择、设计及施工方法,超长大直径钻孔桩施工,深水承台施工等。

关键词:钻孔桩平台栈桥施工深水承台施工1. 工程概况三门口跨海大桥工程位于浙江省象山县石浦镇西南约15公里处的三门口地区,连接象山县石浦镇和高塘岛,是石浦港的西门口。

其南门桥桥位区水深最大达42m,河床高程-1.5~-42m,潮差最大6.63m,为北边相对较陡,南边较缓的不对称“V”型谷。

该桥最长桩基础102.5 m(平台高+5m,桩底为-97.5m),是国内少有的深水桩基础桥梁。

主桥为60 m +2×110 m +60m预应力混凝土连续刚构,引桥采用5孔30m简支T梁,桥面连续,桥面宽度12.5m。

三个主墩共计16根桩(19#、20#、21#),其中19#墩4根桩,采用1.8m桩径,位于大于45度陡坡裸岩地段;20#、21#墩各6根桩,桩径2.5m,20号墩水深42m,覆盖层不到10m,主要为粘土夹砾石层;21号墩覆盖层厚度30m,最长桩长为102.5m,是国内少有的深水桩基础。

桥址海域属于热带季风区,气候温暖湿润,雨量集中在4~9月份,本海域四季分明,全年冬季多西北风,夏季多东南风,台风季节最大风力达12级以上。

由于本工程位于海中,风、浪、流等自然条件十分复杂,平台搭设、海上大直径深水钻孔灌注桩和深水承台的施工经验很少,给海上的施工带来较多困难。

2. 工程水文、气象情况本桥位于东海近海海域,桥址区均为海水,对混凝土和钢材具有较强的腐蚀性,不可直接用于生产,施工用水从岛上的水库中引用。

本海域为半日潮,潮差6.63m,涨潮潮水流速达2m以上,平时浪高可达1m。

桥址海域属于热带季风区,气候温暖湿润,多年平均最高气温35.3℃,平均最低气温-4.7℃,雨季集中在4~9月份,以春雨、梅雨、台风雨为主,7~10月为台风期, 最大风力达17级。

本区全年海水盐度一般在10.0‰~32 ‰之间变化,不宜用来拌制混凝土。

3. 地质情况4. 工程难点4.1 施工条件恶劣由于本工程在海中施工,施工条件相当恶劣。

不利气象因素主要有大风(台风影响最为严重,2004年以来超过十二级的大风有4次)、雾、雨、及高温(2005、2006年最高气温达41℃)、寒流等气象条件。

不利的水文条件主要为浪和潮汐,影响到钻孔桩施工作业的天数为168天,相应作业天数为197天,给工程的施工和管理带来了较大的难度。

施工场地狭小,海边只够做钢筋加工场地,混凝土拌合站距海边400m,混凝土泵送距离过长,增大了施工难度和风险。

4.2 施工技术难度大4.2.1 平台搭设19号墩位于大于45度的斜坡裸岩地段,平台搭设、成孔十分困难;20号墩水深42m,覆盖层不足10m,主要为粘土夹砾石,平台钢管桩入泥不超过6m,平台和便桥搭设是最大难点。

4.2.2桩基施工21号墩水深38m,覆盖层厚度在30m以上,在风、浪、流的作用下护筒底脚产生扰动,造成塌孔,成孔极其困难;单桩钢筋笼重量达90t,总长95m左右,分4节对接,单节接头168根,这给吊装和连接带来极大困难;本墩成桩长度84~94.5m,单桩混凝土数量最大达550m3,灌注时间超过24h,在30℃以上温度下灌注混凝土风险极大。

4.2.3承台施工本桥有8个墩在水中,承台施工需要做吊箱,如何做好套箱定位、固定以及如何解决水浮力问题,是本工序一大难点。

5.主要施工方案5.1平台搭设工艺流程图5.2钻孔灌注桩工艺流程图图3 钻孔灌注桩工艺流程图5.3承台施工工艺流程图5.4施工工艺选择本工程采用正循环泥浆护壁,冲击钻进成孔,分节制作钢筋笼,钢筋笼在平台孔口处采用单面帮条焊连接后吊装入孔,水下灌注混凝土成孔的施工方法。

整个工艺分成孔与成桩两部分,成孔部分包括冲击钻进成孔,泥浆护壁和一次清孔,成桩部分包括钢筋笼制作,钢筋笼吊放,导管安装,二次清孔,混凝土灌注。

由于主墩的钻孔深度在100m左右,最深的达102.5m,直径为2.5m,穿过地层复杂多变,桩底进入微风化岩石较深(超过4m),在钻进过程中必须维持孔壁稳定与及时排渣,因此采用正循环钻孔方式。

用气举反循环法二次清孔,对孔壁稳定彻底清孔非常有利。

根据我们施工经验积累和总结,在这种超长,超大直径灌注桩施工中,跟进护筒是最理想的,可不受地域、地层等各种因素影响(苏通大桥钻孔也采用跟进护筒的方法)。

承台均处于海水中,因此采用双壁钢围堰施工。

钢围堰采用吊箱施工法。

6.主要工序6.1施工平台打设6.1.1方案选择根据以往的施工经验和相关深水基础施工资料,水上施工既可采用导向船作水中浮动平台,利用拖轮、驳船、浮吊进行施工,也可采用施工栈桥变水为岸的施工方案。

经过充分考虑,认为前者使用的机械设备多、工作面少、工期长、阻水面积大、施工比较复杂、成本较高,且要设一个水上起重码头,这种方案只适用于离岸较远且墩距较大的情况,不适于本桥的情况,故采用栈桥方案。

栈桥方案又经过单、双线栈桥的比较。

双线栈桥龙门吊机方案,具有结构稳定、施工方便、可靠性好,但施工的辅助时间长,需用的机具、材料、设备、人员几乎是单线栈桥的2倍,因此造价也是单线栈桥的2倍,从工期和经济的角度考虑决定采取单线栈桥方案。

6.1.2单线栈桥及平台设计6.1.2.1单线栈桥单线栈桥有两种构思:一个是上面可以通过重型汽车,例如混凝土罐车,以方便灌注混凝土时应用;二是上面只能通过人力车和轻型物品,例如人力推车推土,推片石时应用。

经过方案比选,考虑第一种方案需要材料多,工期长,对桥面系的要求很高,并且利用率不高,所以选择了后一种,栈桥桥面宽度定在1.5m。

栈桥搭设在平台的一侧,由两根栈桥桩与平台桩连成整体,这样既节省了材料,又能增加平台的横向稳定性,利用率高。

栈桥基础为φ1000 mm的钢管桩(б=10mm)桩基结构。

钢管桩桩长在28~50 m之间。

桩之间用工字钢或槽钢连接(剪刀撑形式),桩顶(桩顶标高为5m)下4 m用工字钢或槽钢连成桩基连接系,使其成为整体。

桩顶布置32或40工字钢作为联系和承重梁,并连成整体。

上部铺设5cm厚的木板制成桥面系。

在确定这个方案之前对栈桥使用的各种工况及钻孔平台受力状况进行过大量的计算,计算的结果表明有一定的储备系数。

经过2年来的使用,特别是经受了2004年和2005年多个台风的考验,本桥栈桥及平台结构未出现任何变化。

6.1.2.2平台平台经过了单线栈桥护筒平台与单线栈桥辅助墩位平台之间的比较。

前者是在栈桥施工时在墩位处直接插打孔位处钢护筒,将钢护筒连成整体后在其上焊接牛腿作为钻孔平台的支撑,这种方案使用的机械设备多、工作面少、工期长、阻水面积大、施工比较复杂、成本较高,且对护筒定位、钻孔防塌提出了严格要求。

后者是在施工栈桥的同时在墩位处打入临时辅助桩(亦平台桩),这些辅助桩与栈桥桩连成一体,在其上构筑施工平台供护筒、吊箱施工及钻孔作业之需,增加了工期和造价,但这种方案增加了栈桥的横向稳定性,由于施工平台面与栈桥同处一水平面,因而施工比较方便。

经过比较,最后选用单线栈桥辅助墩位平台进行钻孔灌注桩施工。

6.1.2.3单线栈桥及平台施工栈桥及平台采用海吊水中抛锚定位,兼做导向船法施工。

施工采用的起重设备为海吊,吊机最大吊重25 t,臂长25 m,吊高20 m(后吊机换成吊重100 t,臂长37m,吊高27m)。

施工步骤如下:a.测量人员指挥海吊初步抛锚定位,再通过船上四台卷扬机进行微调,以保证位置的准确性。

b.在船的一侧焊导向架(此处节省一艘浮船),将钢管桩吊起放入导向架中下沉,钢管桩顶部往下1m左右位置(这个高度较适合工人进行焊接)焊吊耳,使其吊在导向架上,取下吊钩,吊下一根钢管桩。

这里需要注意的是,第一根钢管桩要尽量的长,那样可以减少焊接接头,但受吊船尺寸的局限性,钢管桩又不可能太长,否则在吊船上无法起吊。

经过大量的研究试验,我们将钢管桩提前接长,用钢丝绳吊在吊船的侧面,吊装时将其横放在吊船上。

在下端四分之一桩长的位置用钢丝绳软连接在马桩上,这样桩的两端都可以悬臂四分之一左右。

在起吊桩的上端,解除软连接的钢丝绳,调入导向架。

在前一根钢管桩顶部用钢筋或钢板条焊四个导向,指挥吊车精确对位,再用销子销紧使上下钢管桩接口吻合,然后进行焊接,此时关键是焊缝和备板的质量。

c.按此工序进行接长,钢管桩长度达到设计值时测量海水深度,吊放钢管桩至覆盖层顶,由测量人员控制桩的位置和竖直度(进行微调),下沉钢管桩。

因为本桥所处海域潮差较大,水流较急,所以要在平潮时下沉钢管桩,这样才能保证下沉桩的质量。

经过一段时间的实践和总结,我们在潮水不是很急时,向水流的逆向作预偏,通过水流的作用使钢管桩进入泥层时竖直度满足规范要求。

d.安装桩帽和打桩锤,启动打桩锤下沉钢管桩,将钢管桩下沉到位(控制贯入度)。

拆除临时导向框架,做软连接,进行下一根钢管桩的施工。

超过两根时进行临时连接,保证其竖直度和稳定性不受潮起潮落的影响。

e.钢管桩施工后用剪刀撑连接,再制作桩基连接系,使其成为整体。

铺设平台顶部及栈桥顶部工字钢,使其顶部也连成整体。

实体图f.22#墩~21#墩间距为60m,栈桥上部施工时经过大量计算论证,采用双层贝雷片做主梁,12号工字钢作连接横梁。

设计长度51m (17节×3m),理论挠度1.7m,实际挠度20cm。

在经受2005年台风“麦莎”的洗礼后安然无恙。

搭设完成的平台实体见图9。

6.1.2.4注意事项a.开始时钢管桩下沉竖直度和位置控制的不够精确,后来测量人员在入泥前进行复测,控制其竖直度和位置,使竖直度和位置的准确性得以保障。

b.在栈桥及平台打桩过程中,由于钢管桩桩位地质情况不清楚(设计只给了钻孔桩的地质图),所以用贯入度控制,效果很好。

6.1.3 斜坡裸岩平台的搭设6.1.3.1 概况象山县三门口跨海大桥19#墩位于南门水域,距万金山南岸15~20m,水下地形为北高南低的斜坡,坡角3°~50°,地面高程-7.5~-10.5m。

墩位区覆盖为淤泥质亚粘土,厚约1.5m;靠岸边基岩裸露,基岩为含角砾晶玻屑凝灰岩,弱风化层厚0.2~1.0m,微风化基岩岩面高程-8.5~-13.0m,岩石倾向与坡向一致。

微风化基岩裂隙分布,岩石完整性差,强度高。

因地处为裸岩地表,没有覆盖层,钢管桩无法立稳,搭设水上平台难度大。

6.1.3.2 平台方案比选平台施工有三个方案:1、抛石笼,填土筑岛,下沉箱成施工平台;2、水下爆破,按设计将平台钢管桩位置的斜岩爆破出0.5m左右深的孔,在岸边预埋三根钢管桩作为临时支撑点,以连接第一根钢管桩。

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