跨海大桥大型深水基础施工技术.ppt

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跨海大桥大型深水基础跨海大桥大型深水基础施工技术施工技术介绍介绍中交二航局李维洲20092009年年1010月月1414日日内内容容简简介介2.2.大型深基础施工技术信息大型深基础施工技术信息1.1.绪论绪论5.5.大大体积承台基础施工体积承台基础施工3.3.大型大型深深水基础施工平台设计水基础施工平台设计4.4.钻孔钻孔桩基础施工技术桩基础施工技术6.6.结论与建议结论与建议一、绪一、绪论论1.1.前言前言2.2.国外桥梁大型深基础的发展国外桥梁大型深基础的发展3.3.国内桥梁大型深基础的发展国内桥梁大型深基础的发展4.4.跨海大桥大型深基础结构的发展趋势跨海大桥大型深基础结构的发展趋势5.5.主要研究内容及意义主要研究内容及意义11.前前言言随着国家经济发展和桥梁设计和施工方法的日趋成熟随着国家经济发展和桥梁设计和施工方法的日趋成熟,本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幕，目前中国已建或在建的跨海大桥共有国跨海长桥建设的序幕，目前中国已建或在建的跨海大桥共有15座。

正在建设的有上海崇明通道工程、山东青岛湾跨海大座。

正在建设的有上海崇明通道工程、山东青岛湾跨海大桥、广东南澳跨海大桥、浙江象山港跨海大桥、以及福建厦漳桥、广东南澳跨海大桥、浙江象山港跨海大桥、以及福建厦漳跨海大桥和平潭海峡大桥等。

中国跨海长桥正处于蓬勃发展的跨海大桥和平潭海峡大桥等。

中国跨海长桥正处于蓬勃发展的阶段，大量的海湾、江河入海口、岛屿、海峡将需要架设阶段，大量的海湾、江河入海口、岛屿、海峡将需要架设“人人间彩虹间彩虹”，即将建设的特大型跨海通道如：

渤海湾大桥、港珠，即将建设的特大型跨海通道如：

渤海湾大桥、港珠澳大桥、琼州海峡大桥、跨台湾海峡大桥等。

澳大桥、琼州海峡大桥、跨台湾海峡大桥等。

渤海湾大桥渤海湾大桥渤海湾大桥渤海湾大桥厦彰大桥厦彰大桥厦彰大桥厦彰大桥珠港澳大桥珠港澳大桥珠港澳大桥珠港澳大桥杭州湾大桥杭州湾大桥杭州湾大桥杭州湾大桥台湾海峡大桥台湾海峡大桥台湾海峡大桥台湾海峡大桥琼州海峡大桥琼州海峡大桥琼州海峡大桥琼州海峡大桥东海大桥东海大桥东海大桥东海大桥金塘大桥金塘大桥金塘大桥金塘大桥上海长江大桥上海长江大桥上海长江大桥上海长江大桥11.前前言言跨海大桥跨海大桥的建设面临多变的气象环境、的建设面临多变的气象环境、复杂的海底地质与复杂的海底地质与水文条件的影响和混凝土设计基准期年限长等众多不利因素。

水文条件的影响和混凝土设计基准期年限长等众多不利因素。

跨海大桥的共同特点都要面临大型深水基础施工的难题，本人跨海大桥的共同特点都要面临大型深水基础施工的难题，本人先后参与了荆州、安庆、润扬长江大桥和杭州湾、舟山金塘、先后参与了荆州、安庆、润扬长江大桥和杭州湾、舟山金塘、平潭平潭33座跨海大桥项目施工。

下面重点结合在建的平潭海峡大桥座跨海大桥项目施工。

下面重点结合在建的平潭海峡大桥对深水基础施工做简要介绍。

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，跨海大桥基础施工桥基础施工主要从以下几方面采取措施：

主要从以下几方面采取措施：

11最大程度的掌握最大程度的掌握大桥所处大桥所处海域的气象、水文资料，详查海域的气象、水文资料，详查工程地质工程地质情况情况。

22选择最恰当的技术方案，对施工方案要反复比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。

将来运营的成本。

33选用合理施工工艺，要求其工艺尽量简单，选选用合理施工工艺，要求其工艺尽量简单，选用先进的大型专业的施工设备。

用先进的大型专业的施工设备。

44做好特殊的海工混凝土的研制和现场配比工作；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。

基准期的要求。

55做好施工组织设计，对施工材料和设备的协作做好施工组织设计，对施工材料和设备的协作和调配进行优化。

和调配进行优化。

22.国外国外桥梁大型深基础的发展桥梁大型深基础的发展早期国外跨海大桥的基础主要都是采用气压沉箱基础，早期国外跨海大桥的基础主要都是采用气压沉箱基础，到了二十世纪三十年代，沉井基础的应用，成为优先考虑的到了二十世纪三十年代，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。

的技术风格。

美国纽约美国纽约布鲁克林大桥布鲁克林大桥国外国外桥梁大型深基础的发展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，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。

发明了沉井基础。

1936年建成的著名的美国旧金山年建成的著名的美国旧金山-奥克兰大奥克兰大桥在水深桥在水深32m、覆盖层厚、覆盖层厚54.7的条件下，采用的条件下，采用60m28m浮运浮运沉井，射水、吸泥下沉，入土深度达沉井，射水、吸泥下沉，入土深度达73.28m。

国外国外桥梁大型深基础的发展桥梁大型深基础的发展二战之后，美国所建桥梁的基础形式日益多样：

二战之后，美国所建桥梁的基础形式日益多样：

19551955年，查蒙德年，查蒙德圣圣莱弗尔在莱弗尔在18m18m水深条件下先打水深条件下先打HH型钢桩，然后整体安装钟形套箱，最后灌注水下混凝上，型钢桩，然后整体安装钟形套箱，最后灌注水下混凝上，首创首创钟形基础钟形基础。

19571957年，美国新奥尔良的庞加川湖桥水中基础采用年，美国新奥尔良的庞加川湖桥水中基础采用了了1.37m1.37m的的预应力管柱预应力管柱。

19661966年的美国班尼西亚马丁尼兹桥采用了钢筋混凝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土沉井内继续施打钢管桩的组合基础组合基础。

19941994年切萨比克年切萨比克-特拉华运河大桥和休斯顿航道桥特拉华运河大桥和休斯顿航道桥分别采用预制的分别采用预制的预应力混凝土方桩预应力混凝土方桩和混凝土方桩做为桥和混凝土方桩做为桥梁基础。

梁基础。

国外桥梁大型深基础的发展国外桥梁大型深基础的发展欧洲的桥梁大国欧洲的桥梁大国丹麦丹麦，建桥历史悠久，很有代表性：

，建桥历史悠久，很有代表性：

19351935年小海带桥在水深达年小海带桥在水深达30m30m的条件下采用的条件下采用43.5m43.5m22m22m的的钢筋混凝土沉箱钢筋混凝土沉箱，19981998年建成的大海带桥主桥主塔基础采用了重年建成的大海带桥主桥主塔基础采用了重32000t32000t的的设置基础设置基础。

20002000年建成的厄勒海峡大桥，全长年建成的厄勒海峡大桥，全长16km16km，其，其5151个引桥全个引桥全部采用部采用设置基础设置基础，其主塔墩设置基础长，其主塔墩设置基础长37m37m、宽、宽35m35m、高、高22.5m22.5m，自重，自重20000t20000t。

国外桥梁大型深基础的发展国外桥梁大型深基础的发展在在1970年至年至2000年间，日本所建的众多桥梁年间，日本所建的众多桥梁中很大比例采用了中很大比例采用了沉箱基础沉箱基础，如浦户大桥、日本，如浦户大桥、日本港大桥、神户的波特彼河大桥等。

还有一部分采港大桥、神户的波特彼河大桥等。

还有一部分采用了用了沉井基础沉井基础，如广岛大桥、早漱大桥等。

，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用了圆形的设置沉井基础设置沉井基础，其尺寸直径达，其尺寸直径达80m，高高79m，是前所未有的庞然大物，是前所未有的庞然大物。

国外桥梁大型深基础的发展国外桥梁大型深基础的发展日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥33.国内国内桥梁大型深基础的发展桥梁大型深基础的发展我国真正开展桥梁建设直到解放后才开始，其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整个桥梁基础形式大致经历了从管柱基础管柱基础、沉井基沉井基础础到大力发展到大力发展钻孔灌注桩基础钻孔灌注桩基础的过程。

的过程。

我国发展跨海大桥是从上世纪我国发展跨海大桥是从上世纪8080年代开始的，年代开始的，19871987年动工并于年动工并于19911991年年55月建成通车的厦门大桥，它月建成通车的厦门大桥，它也是我国也是我国首次采用海上大直径嵌岩钻孔灌注桩首次采用海上大直径嵌岩钻孔灌注桩。

19971997年的广东虎门大桥，其主通航跨的跨度达到了年的广东虎门大桥，其主通航跨的跨度达到了当时我国桥梁跨度最大的当时我国桥梁跨度最大的888m888m，所用的基础形式也，所用的基础形式也是钻孔灌注桩基础。

是钻孔灌注桩基础。

国内国内桥梁大型深基础的发展桥梁大型深基础的发展下面列举几个国内近几年施工的代表性桥梁工程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：

大型深水基础运用情况：

11）浙江杭州湾跨海大桥浙江杭州湾跨海大桥通航孔南航道桥主塔基础采用通航孔南航道桥主塔基础采用3838根直径根直径2.8m2.8m钻孔钻孔灌注桩，桩长灌注桩，桩长125m125m，创国内跨海大桥超长钻孔灌注桩，创国内跨海大桥超长钻孔灌注桩桩基础施工新纪录（桩基础施工新纪录（20052005年中国企业新纪录）；基础年中国企业新纪录）；基础承台为哑铃型结构，长承台为哑铃型结构，长81.4m81.4m，宽，宽23.7m23.7m，厚，厚6.0m6.0m，采，采用海工高性能混凝土，单个承台方量用海工高性能混凝土，单个承台方量11000m11000m33。

引桥主引桥主要采用要采用打入钢管桩基础打入钢管桩基础。

国内桥梁大型深基础的发展国内桥梁大型深基础的发展22）浙江舟山金塘跨海大桥浙江舟山金塘跨海大桥主塔基础采用主塔基础采用4242根根2.85m2.85m变径至变径至2.5m2.5m的变径钻孔灌注桩，的变径钻孔灌注桩，桩长为桩长为115m115m，基础承台结构尺寸为，基础承台结构尺寸为56.7856.7834.0234.026.5m6.5m，单个，单个承台方量承台方量1096010960m3m3。

国内桥梁大型深基础的发展国内桥梁大型深基础的发展33）江苏泰州长江大桥江苏泰州长江大桥（世界上最大的三塔两跨世界上最大的三塔两跨2X1080m2X1080m悬索桥悬索桥）中塔采用沉井基础，沉井长中塔采用沉井基础，沉井长58m58m，宽，宽44m44m，总高度为，总高度为76m76m，相当于半个足球场大、，相当于半个足球场大、2525层楼高，其下部层楼高，其下部38m38m为双壁钢壳为双壁钢壳混凝土沉井，上部混凝土沉井，上部38m38m为钢筋混凝土沉井。

沉井沉入为钢筋混凝土沉井。

沉井沉入19m19m深水深水和和55m55m河床覆盖层，为河床覆盖层，为世界上入土最深的水中沉井基础世界上入土最深的水中沉井基础。

国内桥梁大型深基础的发展国内桥梁大型深基础的发展44）江苏苏通长江大桥：

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，由桥梁超大型群桩基础，由131131根长根长120m120m、直径、直径228m8m变至变至225m5m的的变径钻孔灌注桩组成，承台平面为哑铃形，长变径钻孔灌注桩组成，承台平面为哑铃形，长113.75m113.75m、宽、宽48.10m48.10m厚厚6.0m6.0m，混凝土为，混凝土为C35C35，方量，方量42271m342271m3，钢筋总重达，钢筋总重达702