公路大跨度桥梁施工新技术与发展张永涛中交第二航务工程局有限公司CCCC SECOND NAVIGATIONAL ENGINEERING BUREAU COMPANY LIMITED前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容前言前言典型桥型一览典型桥型一览梁桥拱桥斜拉桥悬索桥前言前言大型基础设计施工技术大型基础设计施工技术深基坑设计施工技术、深水群桩基础施工技术、深水沉井基础施工技术深基坑设计施工技术、深水群桩基础施工技术、深水沉井基础施工技术特大跨径桥梁上部结构施工与控制技术特大跨径桥梁上部结构施工与控制技术拱桥、斜拉桥、悬索桥架设与控制技术拱桥、斜拉桥、悬索桥架设与控制技术桥梁工业化技术桥梁工业化技术箱梁节段短线法预制、架桥机拼装、施工控制技术箱梁节段短线法预制、架桥机拼装、施工控制技术长大节段钢箱梁整体安装与控制技术长大节段钢箱梁整体安装与控制技术桥梁建造核心技术桥梁建造核心技术前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容重力式锚碇重力式锚碇锚碇基础锚碇基础重力式锚碇基础常用方法重力式锚碇基础常用方法沉井和支护；沉井和支护；沉井沉井江阴大桥北锚碇；江阴大桥北锚碇；支护支护明石海峡大桥锚碇；明石海峡大桥锚碇；江阴大桥北锚碇沉井江阴大桥北锚碇沉井世界最大陆上沉井世界最大陆上沉井日本明石海峡大桥锚碇基坑日本明石海峡大桥锚碇基坑日本明石海峡大桥锚碇基坑施工日本明石海峡大桥锚碇基坑施工润扬大桥北锚碇润扬大桥北锚碇 重力式锚碇重力式锚碇支护支护锚碇基础锚碇基础 墙厚：墙厚：1.2m（国内设备限制）（国内设备限制）矩形基坑，内支撑矩形基坑，内支撑特点：特点：适应持力层较大岩面起伏；适应持力层较大岩面起伏；减小锚碇前部强风化基岩应减小锚碇前部强风化基岩应力；力；实施效果：最大变形实施效果：最大变形13.2cm阳逻大桥南锚碇阳逻大桥南锚碇 墙厚：墙厚：1.5m（引进国外设备）（引进国外设备）圆形基坑，自支撑圆形基坑，自支撑特点：特点：主要通过内衬受压抵抗土压主要通过内衬受压抵抗土压力，刚度大，基坑变形小；力，刚度大，基坑变形小；省去支撑结构，施工便利；省去支撑结构，施工便利；实施效果：最大变形实施效果：最大变形3.2cm南京四桥南锚碇南京四桥南锚碇 墙厚：墙厚：1.5m（国内自有设备）（国内自有设备）“”形基坑，自支撑形基坑，自支撑特点：特点：具有圆形结构的拱效应，抑具有圆形结构的拱效应，抑制结构变形、方便开挖；制结构变形、方便开挖；具有矩形结构抵抗矩大，改具有矩形结构抵抗矩大，改善基础前后趾受力特点；善基础前后趾受力特点；实施效果：最大变形实施效果：最大变形1.2cm重力式锚碇重力式锚碇支护支护锚碇基础锚碇基础创新成果创新成果基坑深度由基坑深度由29m改写为改写为50m；采用空间弹塑性有限元进行基坑结构计算分析；采用空间弹塑性有限元进行基坑结构计算分析；研发出大落差混凝土输送防离析装置；研发出大落差混凝土输送防离析装置；采用液压铣直接成槽，槽段连接采用采用液压铣直接成槽，槽段连接采用“铣接法铣接法” ；首次采用低强度低弹模低渗透系数的自凝灰浆防渗墙；首次采用低强度低弹模低渗透系数的自凝灰浆防渗墙；锚碇示意图锚碇示意图 坝陵河大桥西岸锚碇采用隧道式锚碇结构，坝陵河大桥西岸锚碇采用隧道式锚碇结构，规模世规模世界第一界第一；锚洞轴线总长锚洞轴线总长74.34m，倾斜，倾斜45，最大洞室跨度，最大洞室跨度25m，左、右洞室最小间距，左、右洞室最小间距7m；岩溶区，隧道锚上部同时开挖公路隧道，群洞效应岩溶区，隧道锚上部同时开挖公路隧道，群洞效应明显；明显；隧道锚隧道锚总体布置总体布置 锚碇基础锚碇基础 公路隧道锚碇水平变形水平变形 隔墙应力隔墙应力拱顶及侧壁变形较大，中间岩墙有塑性破坏趋势；拱顶及侧壁变形较大，中间岩墙有塑性破坏趋势；措施：措施：中隔墙岩层空隙灌浆填充，预应力对拉锚杆加固，防止夹层错动；中隔墙岩层空隙灌浆填充，预应力对拉锚杆加固，防止夹层错动；左、右洞室错开掌子面开挖；左、右洞室错开掌子面开挖；单洞室短进尺，分台阶开挖，控制爆破，减少振动影响；单洞室短进尺，分台阶开挖，控制爆破，减少振动影响；实施效果：净空收敛累积值均小于实施效果：净空收敛累积值均小于9mm；隧道锚隧道锚竖向变形竖向变形 锚碇基础锚碇基础 前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容苏通大桥主塔基础苏通大桥主塔基础 项目概况项目概况高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础世界上规模最大的群桩基础世界上规模最大的群桩基础；131根钻孔灌注桩，桩长根钻孔灌注桩，桩长117m；承台为哑铃型，长承台为哑铃型，长113m，宽，宽48m，厚，厚13m；水深大于水深大于30m，最大流速，最大流速4.17m/s；面临难题面临难题在深水、急流条件下，采用传统钢管桩作为支撑结在深水、急流条件下，采用传统钢管桩作为支撑结构，单桩自由长度大、稳定性差，难以形成施工平台；构，单桩自由长度大、稳定性差，难以形成施工平台；钢混组合桩对钢护筒沉设精度要求高。钢混组合桩对钢护筒沉设精度要求高。首节钢吊箱重达首节钢吊箱重达3 000 t，结构柔，入水后水流和波，结构柔，入水后水流和波浪作用下，易摆动，存在定位问题，下放难度大。浪作用下，易摆动，存在定位问题，下放难度大。高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础冲刷防护冲刷防护 创建了大型群桩基础施工期预防护和永久防护相结合的理念；创建了大型群桩基础施工期预防护和永久防护相结合的理念；揭示了潮汐作用下大型群桩基础局部冲刷机理；揭示了潮汐作用下大型群桩基础局部冲刷机理；提出了相应的预测方法；提出了相应的预测方法；形成了集成设计、施工、监测与维护等技术的成套技术；形成了集成设计、施工、监测与维护等技术的成套技术；高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础钢护筒支撑平台钢护筒支撑平台提出并采用群桩基础钢护筒作为支撑桩搭设钻孔施工平台的新技术，有效解决了提出并采用群桩基础钢护筒作为支撑桩搭设钻孔施工平台的新技术，有效解决了大规模群桩基础在深水、大流速、潮汐条件下，常规钢管桩平台难以实施的难题；大规模群桩基础在深水、大流速、潮汐条件下，常规钢管桩平台难以实施的难题；研发了新型悬臂导向架定位技术，解决了超长大直径钢护筒定位与打设精度难以研发了新型悬臂导向架定位技术，解决了超长大直径钢护筒定位与打设精度难以控制的难题控制的难题;实施效果：钻孔桩平面偏差实施效果：钻孔桩平面偏差5cm，倾斜度，倾斜度1/200。高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础钢套箱整体下放钢套箱整体下放研发了计算机集中控制进行超大型钢吊箱多点整体同步沉放技术；研发了计算机集中控制进行超大型钢吊箱多点整体同步沉放技术；解决了深水急流条件下超大钢吊箱整体沉放难题，降低了施工风险；解决了深水急流条件下超大钢吊箱整体沉放难题，降低了施工风险；开创了大型深水群桩基础承台大规模围水结构施工新记录；开创了大型深水群桩基础承台大规模围水结构施工新记录；实施效果：钻孔桩平面偏差实施效果：钻孔桩平面偏差5cm，倾斜度，倾斜度1/200。高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础国内大型钢吊箱下放国内大型钢吊箱下放三艘起重船抬吊三艘起重船抬吊一艘起重船起吊一艘起重船起吊两艘起重船抬吊两艘起重船抬吊 南京三桥南京三桥高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础南塔基础采用高桩承台；南塔基础采用高桩承台；水深水深50m，最大流速，最大流速2.9m/s；关键技术关键技术采用钢套箱整体浮运、导向船锚碇系统定位、利用已定位钢套箱导向沉设钢护筒，采用钢套箱整体浮运、导向船锚碇系统定位、利用已定位钢套箱导向沉设钢护筒，钢护筒与钢套箱连接形成施工平台；钢护筒与钢套箱连接形成施工平台； 南京三桥定位系统南京三桥定位系统武汉二七长江大桥定位系统武汉二七长江大桥定位系统金塘大桥金塘大桥高桩承台基础高桩承台基础大型深水基础大型深水基础承台永久防撞创新设计：以自身抗撞为主、利用承台钢套箱变形消能；承台永久防撞创新设计：以自身抗撞为主、利用承台钢套箱变形消能；钢套箱同时能满足施工需要以及永久防撞要求；钢套箱同时能满足施工需要以及永久防撞要求；钢套箱平面尺寸钢套箱平面尺寸60 m38 m，套箱壁体采用双壁结构，重量约，套箱壁体采用双壁结构，重量约1600t，整体吊装；，整体吊装； 港珠澳大桥非通航孔港珠澳大桥非通航孔 项目概况项目概况埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界级交通集港珠澳大桥是集桥、岛、隧为一体的世界级交通集群工程。群工程。主体桥梁工程全长约主体桥梁工程全长约22.9km。包括青州航。包括青州航道桥、江海直达船航道桥道桥、江海直达船航道桥、九洲航道桥三座通航孔、九洲航道桥三座通航孔桥及非通航孔桥桥及非通航孔桥 ，非通航孔桥长约，非通航孔桥长约17km。面临难题面临难题桥轴线穿越中华白海豚保护区，环保要求高；桥轴线穿越中华白海豚保护区，环保要求高；非通航孔桥墩台施工工程量大，直接影响到大桥非通航孔桥墩台施工工程量大，直接影响到大桥建设的质量和进度。建设的质量和进度。解决方案解决方案承台、墩身采用预制（预拼）、全装配化施工方承台、墩身采用预制（预拼）、全装配化施工方案，为了减少基础的阻水率，非通航孔桥基础均采案，为了减少基础的阻水率，非通航孔桥基础均采用埋床法预制基础。用埋床法预制基础。埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础埋床法海上全预制桥梁墩台施工埋床法海上全预制桥梁墩台施工钢管复合桩沉放施工及精度控制钢管复合桩沉放施工及精度控制埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础 自重沉桩振动锤沉桩振动锤沉桩到位二层平台移除液压冲击锤沉桩沉桩到位沉桩导向系统安装桩号号方向方向高度高度(m)偏差偏差(mm)倾斜率斜率Z1方向方向13.73 7 1/532方向方向23.95 -9 1/439Z2方向方向14.80 13 1/369方向方向23.95 -9 1/439Z3方向方向14.05 -7 1/578方向方向23.86 9 1/429Z4方向方向13.91 7 1/559方向方向24.01 -7 1/572预制墩台整体吊装及精确定位预制墩台整体吊装及精确定位埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础采采用用一一套套集集吊吊装装、导导向向调调位位、安安装装一一体体化化的的悬悬挂挂系系统统，该该系系统统除除具具备备预预制制墩墩台台吊吊装装和和悬悬挂挂功功能能外外，还还具具备备包包括括墩墩台台垂垂直直度度、竖竖向向标标高高、平平面面内内位位置置等等调调位位功功能能，调调位位精精度度达达到到0.5mm0.5mm。吊具安装吊具安装预制墩台起吊预制墩台起吊定位下放定位下放墩台下放墩台下放完成体系转换完成体系转换下放到位下放到位墩台墩台- -桩间止水桩间止水埋床法全预制基础埋床法全预制基础大型深水基础大型深水基础研发了研发了高水头下的柔性止水系统高水头下的柔性止水系统，既可以满足波浪作用下的止水要求，又能适应施，既可以满足波浪作用下的止水要求，又能适应施工偏差。工偏差。止水装置制作止水装置制作止水装置下放止水装置下放预制承台吊装预制承台吊装止水胶囊充气止水胶囊充气钢围堰内抽水钢围堰内抽水止水完成止水完成,焊接剪力键焊接剪力键泰州大桥中塔基础泰州大桥中塔基础 沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础结构参数结构参数世界入土深度最大的水中沉井基础世界入土深度最大的水中沉井基础 断面尺寸为断面尺寸为5844m 高高76m，入土深度，入土深度55.5米米下部下部38m高为钢混凝土结构高为钢混凝土结构上部上部38m高为混凝土结构高为混凝土结构工程难点工程难点桥桥址位于址位于长长江下游感潮河段，江下游感潮河段，为为双向流，河床双向流，河床为为粉粉细细砂砂层层，局部冲刷深度大且复，局部冲刷深度大且复杂杂；持力持力层为层为砂砂砾层砾层，覆盖，覆盖层层厚度大，下沉厚度大，下沉难难度大；度大；施工区域水深施工区域水深20m20m、最大流速、最大流速2.81m/s2.81m/s，航道繁忙，航道繁忙，安全安全问题问题突出。突出。沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础国内外在大跨径国内外在大跨径桥桥梁的基梁的基础础中，多采用中，多采用预预制沉箱基制沉箱基础础、围围堰（沉井）堰（沉井）桩桩基复合型基复合型基基础础、多、多桩桩基基础础，施工技，施工技术术有着有着较较成熟的成熟的经验经验，对对大型深水沉井基大型深水沉井基础础施工施工实实践践较较少。少。日本明石海峡大桥主墩基础施工日本明石海峡大桥主墩基础施工拖运中的主墩沉箱拖运中的主墩沉箱双壁钢围堰施工双壁钢围堰施工沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础首节段钢沉井制作首节段钢沉井制作 钢沉井岸边接高钢沉井岸边接高 钢沉井定位着床钢沉井定位着床 钢沉井浮运钢沉井浮运沉井接高沉井接高 吸泥下沉吸泥下沉 终沉到位终沉到位 沉井封底沉井封底 沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础沉井着床沉井着床沉井定位沉井定位通过河工模型试验，研究了沉井着床期间的河床冲刷形态变化规律，确定了沉井着床时机及方法；选择合适的着床时机，设置预偏量；通过河工模型试验，确定沉井渡汛方案；提出了动态的防护措施理念，并成功实施；采用CFD技术及实测的方法，研究了大型沉井在风、水耦合作用下的摆动机理以及诱发因素；研发了“钢锚墩+锚系”沉井导向定位系统；采用抑振措施保证了沉井精确定位；悬浮高度2m，流速1.0m/s悬浮高度2m，流速1.2m/s悬浮高度2m，流速0.80m/s沉井基础沉井基础大型深水基础大型深水基础终沉控制终沉控制实时监控实时监控对沉井极限摩阻力、端阻力展开研究，并通过现场测试数据进行验证。针对沉井自由高度长、重度大的特点，比选分析了“大锅底”与“小锅底”终沉控制方法。首次提出了“分孔清基、分舱封底”的终沉控制技术解决了大型水中沉井终沉阶段的突沉、超沉问题。采用几何监测子系统对沉井高程、平面位置、垂直度、扭转角等几何信息和水下地形进行实时监测。采用物理监测子系统对锚缆力、沉井侧壁摩阻力和刃脚端阻力进行实时监测。研发了信息化监控系统，首次对沉井施工全过程的几何状态、受力状态、河床冲於变化等进行实时可视化监控。大锅底小锅底前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容索塔工程索塔工程混凝土索塔混凝土索塔苏通大桥苏通大桥 工程难点工程难点索塔高、柔，极易受日照、温变和风等因素影响，线索塔高、柔，极易受日照、温变和风等因素影响，线性控制难度大；性控制难度大；锚固区首次采用钢锚箱，精度要求高，施工控制难度锚固区首次采用钢锚箱，精度要求高，施工控制难度大；大；索塔高且离岸远，测量精度难以保证；索塔高且离岸远，测量精度难以保证；大风天气多，有效作业天数少。大风天气多，有效作业天数少。关键技术关键技术混凝土索塔控制技术混凝土索塔控制技术钢锚箱安装控制技术钢锚箱安装控制技术工程概况工程概况高高300.4m的混凝土索塔；的混凝土索塔；上塔柱斜拉索锚固区采用钢锚箱混凝土组合结构。上塔柱斜拉索锚固区采用钢锚箱混凝土组合结构。垫板打磨指令垫板打磨指令评评评评估估估估如如需需调调整整索塔工程索塔工程混凝土索塔混凝土索塔钢锚箱施工控制钢锚箱施工控制立式滚动预拼装立式滚动预拼装单节段测量单节段测量一批次锚箱安装一批次锚箱安装线形测量线形测量打磨垫板安装打磨垫板安装随动修正技术随动修正技术索塔工程索塔工程混凝土索塔混凝土索塔测量追踪棱镜及索塔温度、风载（夜间日出前）；计算追踪棱镜中性位置，确定立模位置；利用相对关系放样（全天候均可进行）；竣工测量（含索塔温度）（夜间日出前）刚性运动物体任意运动时刻，测量物体上参考点，能快速获得物体在空间的形状。刚性运动物体任意运动时刻，测量物体上参考点，能快速获得物体在空间的形状。基于这一理念，提出了在温度和风荷载下全天候放样的索塔施工控制方法。基于这一理念，提出了在温度和风荷载下全天候放样的索塔施工控制方法。实施中，采用棱镜作为参考点，从而形成了实施中，采用棱镜作为参考点，从而形成了基于基准点的随动修正索塔控制技术基于基准点的随动修正索塔控制技术。1 1 首节段安装首节段安装 中塔是纵向人字型，横向门框架型钢塔；中塔是纵向人字型，横向门框架型钢塔；塔高塔高191.5m，设两道横梁；，设两道横梁；塔柱节段间采用高强螺栓连接；塔柱节段间采用高强螺栓连接；索塔工程索塔工程钢塔钢塔泰州大桥泰州大桥 2134562 2 下塔柱安装下塔柱安装 3 3 合拢段安装合拢段安装 4 4 下横梁安装下横梁安装 5 5 上塔柱安装上塔柱安装 6 6 上横梁安装上横梁安装 调整方案调整方案 预拼装线形预拼装线形 为保证钢塔安装精度，采用了全过程的控制理念，为保证钢塔安装精度，采用了全过程的控制理念，从钢从钢塔柱节段预制到安装进行塔柱节段预制到安装进行全过程全过程控制。控制。针对安装节段多，针对安装节段多，施工施工误差易累积的特点，设置四条误差易累积的特点，设置四条调调节缝，分阶段对误差进行预测、调整，保证钢塔安装精度；节缝，分阶段对误差进行预测、调整，保证钢塔安装精度；成塔塔纵桥向垂直度成塔塔纵桥向垂直度1/19591，横桥向垂直度，横桥向垂直度1/50065；索塔工程索塔工程钢塔钢塔J1J1J4J4J6J6J16J16前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容上部结构之梁桥上部结构之梁桥短线法预制拼装短线法预制拼装现代社会对桥梁建设提出了环保、节能、高效、耐久等高要求；现代社会对桥梁建设提出了环保、节能、高效、耐久等高要求；在苏通大桥北引桥首次大规模采用短线法节段预制拼装体外预应力混凝土梁桥设在苏通大桥北引桥首次大规模采用短线法节段预制拼装体外预应力混凝土梁桥设计和施工技术，代表计和施工技术，代表 了现代桥梁工厂化、大型化、机械化、标准化的发展趋势；了现代桥梁工厂化、大型化、机械化、标准化的发展趋势；在上海大桥引桥、厦门集美海峡大桥、江苏崇启大桥引桥、福建厦漳大桥引桥、在上海大桥引桥、厦门集美海峡大桥、江苏崇启大桥引桥、福建厦漳大桥引桥、太中银铁路太中银铁路-小东川特大桥等工程的建设中，丰富完善了该项技术，形成了具有自小东川特大桥等工程的建设中，丰富完善了该项技术，形成了具有自主知识产权的成套核心技术及设备；主知识产权的成套核心技术及设备；苏通大桥引桥，跨径：苏通大桥引桥，跨径：75m；厦门集美大桥，跨径：厦门集美大桥，跨径：100m、60m；崇启大桥引桥，跨径：崇启大桥引桥，跨径：50m；苏通大桥北引桥苏通大桥北引桥上部结构之梁桥上部结构之梁桥短线法预制拼装短线法预制拼装短线预制梁段工序包括：模板操作、钢筋操作、混凝土制备及浇注、梁段养护、短线预制梁段工序包括：模板操作、钢筋操作、混凝土制备及浇注、梁段养护、吊运及堆存；吊运及堆存；梁段生产各个环节分别在不同分区独立完成，相互间无干扰，提高了生产效率；梁段生产各个环节分别在不同分区独立完成，相互间无干扰，提高了生产效率；国内首次全面建立了短线法节段预制标准化生产线；国内首次全面建立了短线法节段预制标准化生产线；钢钢筋筋加加工工区区梁梁段段预预制制区区混混凝凝土土养养护护区区梁梁段段存存放放区区梁梁段段出出运运区区苏通大桥北引桥苏通大桥北引桥 上部结构之梁桥上部结构之梁桥短线法预制拼装短线法预制拼装将墩顶块与墩柱临时固结将墩顶块与墩柱临时固结对称悬拼梁段对称悬拼梁段施加预应力压紧，形成施加预应力压紧，形成T T形悬臂形悬臂悬臂悬臂T T构合拢构合拢将所有梁段悬挂于架桥机主桁架上将所有梁段悬挂于架桥机主桁架上逐块拼装梁段逐块拼装梁段张拉预应力束，完成整跨拼装张拉预应力束，完成整跨拼装悬臂拼装悬臂拼装逐跨拼装逐跨拼装 集美大桥集美大桥 上部结构之梁桥上部结构之梁桥短线法预制拼装短线法预制拼装跨径布置均跨径布置均为为55+2100+55m，为为变变高混凝土箱形截面高混凝土箱形截面；技术措施：技术措施：主桥梁底线形设计为直折线；主桥梁底线形设计为直折线；梁段截面上部形状与中跨节段截面形状保持一致，下部与底板等宽；梁段截面上部形状与中跨节段截面形状保持一致，下部与底板等宽；标准高度的底模支架，适应梁高变化。标准高度的底模支架，适应梁高变化。上部结构之梁桥上部结构之梁桥控制软件控制软件研发了以大型数据库为核心，集模型计算与预测系统、误差分析与修正系统于一研发了以大型数据库为核心，集模型计算与预测系统、误差分析与修正系统于一体的体的“短线预制拼装混凝土连续梁桥控制软件视窗系统短线预制拼装混凝土连续梁桥控制软件视窗系统” ；采用网络技术可同时对多个项目进行远程控制运算采用网络技术可同时对多个项目进行远程控制运算；可满足宽幅变截面箱梁、缓和曲线变横坡、小曲率半径等各种复杂桥梁结构可满足宽幅变截面箱梁、缓和曲线变横坡、小曲率半径等各种复杂桥梁结构的控制精度要求；的控制精度要求；固定端模固定端模待浇节段待浇节段配合节段配合节段高程控制高程控制点点水平控制点水平控制点 上部结构之梁桥上部结构之梁桥节段拼装胶节段拼装胶开发出了桥梁拼装专用胶；开发出了桥梁拼装专用胶；解决了拼装胶解决了拼装胶操作操作时间与强度增长之间的矛盾时间与强度增长之间的矛盾，在较大的温度在较大的温度变化变化范围内范围内性性能能稳定稳定；粘结性好、易于涂抹、不掉胶；粘结性好、易于涂抹、不掉胶；相关技术指标优于国外同类产品；相关技术指标优于国外同类产品；上部结构之梁桥上部结构之梁桥大节段整体吊装大节段整体吊装随着起重设备能力提升，大节段整体吊装方法越来越多的用于梁桥建设；随着起重设备能力提升，大节段整体吊装方法越来越多的用于梁桥建设；减小了拼接缝的数量，将制造及主要的控制工作转移到制造厂内；减小了拼接缝的数量，将制造及主要的控制工作转移到制造厂内；减小了现场控制的难度，易于保证施工质量，施工速度快；减小了现场控制的难度，易于保证施工质量，施工速度快；崇启大桥主桥、杭州湾大桥崇启大桥主桥、杭州湾大桥70m70m跨箱梁、上海长江大桥跨箱梁、上海长江大桥105m105m叠合梁引桥等项目中成叠合梁引桥等项目中成果应用；果应用；日本东京湾桥日本东京湾桥日本多多罗大桥日本多多罗大桥崇启大桥崇启大桥上部结构之梁桥上部结构之梁桥大节段整体吊装大节段整体吊装崇启大桥为多跨连续钢箱梁结构，主桥跨径布置：崇启大桥为多跨连续钢箱梁结构，主桥跨径布置：102+1854+102= 944m，主，主桥钢箱梁为变高等宽截面；桥钢箱梁为变高等宽截面；采用大节段整体吊装方法安装，全桥分为采用大节段整体吊装方法安装，全桥分为6个大节段，其中最大的节段长个大节段，其中最大的节段长185m，最大吊装重量达最大吊装重量达2700t，最大吊高约，最大吊高约44m。上部结构之梁桥上部结构之梁桥大节段运输大节段运输采用滚装上船船态实时监测调整技术、四支点反力主动控制技术及无线实时应力采用滚装上船船态实时监测调整技术、四支点反力主动控制技术及无线实时应力监测系统，实现了监测系统，实现了 185m 大节段钢箱梁在装船运输过程中的受力安全和可控。大节段钢箱梁在装船运输过程中的受力安全和可控。F1F2F3F4滚装上船压舱水实时调整技术滚装上船压舱水实时调整技术四支点反力主动控制技术四支点反力主动控制技术基于基于GPRS无线实时应力监测系统无线实时应力监测系统研发了两艘起重船联合吊装大节段钢箱梁技术，解决了超长、超重梁段的吊装难题研发了两艘起重船联合吊装大节段钢箱梁技术，解决了超长、超重梁段的吊装难题 组合式吊架的自调整拉索装置组合式吊架的自调整拉索装置 多组重型挂钩定位装置多组重型挂钩定位装置 起重船刚性连接装置起重船刚性连接装置 多吊点受力自平衡多吊点受力自平衡 多吊点快速挂钩多吊点快速挂钩 多台船同步移动多台船同步移动组合式吊架自调整拉索装置组合式吊架自调整拉索装置多组重型挂钩定位装置多组重型挂钩定位装置起重船刚性连接装置起重船刚性连接装置 两船同步移动纵向相对位移两船同步移动纵向相对位移小于小于0.2m0.2m，轴线相对位移，轴线相对位移小于小于0.1m0.1m大节段整体吊装大节段整体吊装针对大节段箱梁的高空、高精度调位与拼接难题，采用集钢箱梁临时连接与调位于针对大节段箱梁的高空、高精度调位与拼接难题，采用集钢箱梁临时连接与调位于一体的牛腿构造及接缝连接技术，保证高强螺栓一体的牛腿构造及接缝连接技术，保证高强螺栓100%通过，误差通过，误差2mm；待装梁段待装梁段设设置牛腿，已装梁段置牛腿，已装梁段设设置具有三向置具有三向调调位系位系统统的的临临时时支座，确保支座，确保钢钢箱梁吊装可控性、安全性和精确匹配箱梁吊装可控性、安全性和精确匹配每榀大每榀大节节段段钢钢箱梁从起吊到箱梁从起吊到调调位完成的平均周期：位完成的平均周期：6.56.5天天技技术术特特点点临时支座牛腿牛腿待装梁段已装梁段钢板和橡胶板调位墩临时支座纵向限位型钢MGE板横向限位型钢大节段整体吊装大节段整体吊装针对大跨径变截面连续钢箱梁桥钝体断面存在风致涡激振动的突出问题，研发了针对大跨径变截面连续钢箱梁桥钝体断面存在风致涡激振动的突出问题，研发了调谐质量阻尼器（调谐质量阻尼器（TMD）技术，取得了较好的应用效果）技术，取得了较好的应用效果结构阻尼比结构阻尼比0.3%0.3%，在，在0 0和和+3+3攻攻角下，箱梁均出现两个涡振区角下，箱梁均出现两个涡振区单单个个TMDTMD：m m=3593kg=3593kgk k=35463N/m=35463N/m=10%=10%f f=0.5Hz=0.5Hz能同能同时时抑制两个抑制两个涡涡振区，振区，主梁振幅由主梁振幅由30cm30cm降至降至2.5cm2.5cm大节段整体吊装大节段整体吊装上部结构之梁桥上部结构之梁桥大节段整体吊装大节段整体吊装体系转换完成（二期恒载铺装前），钢箱梁各控制点线形误差体系转换完成（二期恒载铺装前），钢箱梁各控制点线形误差在在-12mm,20mm范围内，范围内，优于精度控制要求优于精度控制要求: 28mmg56mm； 成桥线形整体平顺。成桥线形整体平顺。上部结构之梁桥上部结构之梁桥大节段整体吊装大节段整体吊装杭州湾大桥杭州湾大桥部分引桥上部结构均采用跨径为部分引桥上部结构均采用跨径为70 m 先简支后连续的预应力混凝土箱梁；先简支后连续的预应力混凝土箱梁；上海大桥上海大桥引桥为钢引桥为钢- 混凝土板叠合梁，跨径为混凝土板叠合梁，跨径为105m，最大起重量，最大起重量2300t；杭州湾大桥引桥，跨度：杭州湾大桥引桥，跨度：70m，混凝土箱梁，重量：混凝土箱梁，重量：2200t上海大桥引桥，跨度：上海大桥引桥，跨度：105m，叠合梁，最大起重量：叠合梁，最大起重量：2300t石板坡大桥，跨度：石板坡大桥，跨度：330m，钢箱梁，最大起重量：钢箱梁，最大起重量：1325t石板坡大桥石板坡大桥主梁采用钢主梁采用钢-砼混合结构，主跨砼混合结构，主跨330米，在主跨中央布置米，在主跨中央布置108m长钢箱梁，中间长钢箱梁，中间103m段重段重1325t，采用桥面辅助起吊系统进行安装；，采用桥面辅助起吊系统进行安装；朝天门大桥朝天门大桥上部结构之拱桥上部结构之拱桥钢桁架拱桥钢桁架拱桥主桥为三跨连续中承式钢桁系杆拱桥，跨径布置为主桥为三跨连续中承式钢桁系杆拱桥，跨径布置为190m552m190m；大桥为双层桥面，施工工艺复杂；大桥为双层桥面，施工工艺复杂；采用摩擦型高强螺栓连接，主拱和钢系杆均需自然合龙；采用摩擦型高强螺栓连接，主拱和钢系杆均需自然合龙；环境温度和风对结构影响较大；环境温度和风对结构影响较大；国内外桁架拱桥施工国内外桁架拱桥施工上部结构之拱桥上部结构之拱桥钢桁架拱桥钢桁架拱桥悉尼港大桥采用先拱后梁顺序施工；悉尼港大桥采用先拱后梁顺序施工；大胜关大桥采用拱梁并进施工；大胜关大桥采用拱梁并进施工；悉尼港大桥主拱施工悉尼港大桥主拱施工悉尼港大桥主梁施工悉尼港大桥主梁施工大胜关大桥施工大胜关大桥施工朝天门大桥朝天门大桥上部结构之拱桥上部结构之拱桥钢桁架拱桥钢桁架拱桥采用由边跨向跨中悬臂架设，辅助以斜拉扣挂系统的施工方法。采用由边跨向跨中悬臂架设，辅助以斜拉扣挂系统的施工方法。两种安装方案比选：两种安装方案比选：1）拱梁并进；）拱梁并进； 2）先拱后梁；）先拱后梁；拱梁并进拱梁并进先拱后梁先拱后梁缺点中跨悬臂端自重大，边跨所需压重大；悬臂施工期间为控制主桁内力需多设扣索，扣索索力、施工线形控制控制难度较大；悬臂抗风及整体稳定性相对较差；需设置临时系杆，工序多，施工工期相对较长；较优方案较优方案朝天门大桥朝天门大桥上部结构之拱桥上部结构之拱桥钢桁架拱桥钢桁架拱桥主拱合龙：边跨钢梁预降，南岸向跨中预偏，先合龙下弦杆，再升降边支点合龙主拱合龙：边跨钢梁预降，南岸向跨中预偏，先合龙下弦杆，再升降边支点合龙上弦杆，其后边支点恢复到设计高程；上弦杆，其后边支点恢复到设计高程；主梁合龙：张拉临时系杆，提前形成系杆拱体系；采用顶推南岸中支点和升降边主梁合龙：张拉临时系杆，提前形成系杆拱体系；采用顶推南岸中支点和升降边支点等方法实现主梁合龙。支点等方法实现主梁合龙。钢桁拱合龙钢桁拱合龙钢系杆安装钢系杆安装由于采用“先拱后梁”的方案，主拱提前于2008年初实现合拢，施加临时系杆形成了稳定结构，经受了“5.12”汶川大地震的考验。震时实测拱脚纵向位移增幅14cm，杆件应力增幅60MPa，20小时后恢复至震前水平；九堡大桥九堡大桥上部结构之拱桥上部结构之拱桥多跨拱桥多跨拱桥主桥为主桥为3210m三孔连续结合梁三孔连续结合梁钢拱组合体系拱桥钢拱组合体系拱桥受通航交通及涌潮影响，采用顶推法施工；受通航交通及涌潮影响，采用顶推法施工；难点：难点：总顶推重量达总顶推重量达14000t14000t，顶推距离近，顶推距离近900m900m，工艺及设备要求高，安全控制风险大；，工艺及设备要求高，安全控制风险大；跨中仅设置一个临时墩，顶推过程中悬臂大，梁拱体系受力复杂；跨中仅设置一个临时墩，顶推过程中悬臂大，梁拱体系受力复杂；三孔钢拱梁整体顶推，无成熟经验可借鉴；三孔钢拱梁整体顶推，无成熟经验可借鉴；九堡大桥九堡大桥上部结构之拱桥上部结构之拱桥多跨拱桥多跨拱桥研发了步履式多点顶推系统，由机械系统、液压系统、控制系统三部分组成。研发了步履式多点顶推系统，由机械系统、液压系统、控制系统三部分组成。实现了完全的自平衡顶推，具有顶推、顶升、横向三向纠偏调整功能；实现了完全的自平衡顶推，具有顶推、顶升、横向三向纠偏调整功能；九堡大桥顶推施工用步履式多点顶推系统九堡大桥顶推施工用步履式多点顶推系统九堡大桥顶推工艺试验九堡大桥顶推工艺试验苏通大桥苏通大桥上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥主跨主跨1088m，是目前世界上跨度最大的斜拉桥；，是目前世界上跨度最大的斜拉桥；主梁采用钢箱梁，斜拉索最长达主梁采用钢箱梁，斜拉索最长达577m。 结构纤柔结构纤柔、施工工序多、过程长施工工序多、过程长、风险大风险大控制难点控制难点上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥长悬臂结构主梁纤柔和桥位处复杂环境，给施工期结构安全和施工控制带来困难；长悬臂结构主梁纤柔和桥位处复杂环境，给施工期结构安全和施工控制带来困难； 风致振动显著影响测量精度；风致振动显著影响测量精度；边跨及辅助跨大节段钢箱梁梁段长达边跨及辅助跨大节段钢箱梁梁段长达60m，重，重1208t，其制作、安装、调位难度大；，其制作、安装、调位难度大； 梁宽达梁宽达41m，梁段间匹配难度大；，梁段间匹配难度大； 长悬臂状态下荷载对结构影响明显，需控制悬臂端荷载；长悬臂状态下荷载对结构影响明显，需控制悬臂端荷载；1h内桥面平均风速主梁线形变化70mm高差高差62mm索力超张拉3%主梁线形变化双吊机系统双吊机系统上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥梁宽达梁宽达41m，待安梁段与已安梁段间连接精度控制要求高；，待安梁段与已安梁段间连接精度控制要求高；长悬臂状态下荷载对结构影响明显，控制悬臂端荷载；长悬臂状态下荷载对结构影响明显，控制悬臂端荷载；研发了研发了分离式双吊机系统分离式双吊机系统；双桥面吊机双桥面吊机增加支点数，减小了支点反力和主梁局部变形；增加支点数，减小了支点反力和主梁局部变形；起吊速度快：最大起吊速度达起吊速度快：最大起吊速度达40m/h40m/h；吊机系统安全性高，计算机系统控制千斤顶同步；吊机系统安全性高，计算机系统控制千斤顶同步；吊机调位精度高：实现三个方向各吊机调位精度高：实现三个方向各1mm1mm的定位精度；的定位精度；上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥国外采用顶推合拢，国外采用顶推合拢，合合拢拢段吊装段吊装与另一与另一侧侧匹配匹配连连接接调调整高差整高差国内采用温度配切合拢；国内采用温度配切合拢；劲劲性骨架安装性骨架安装合合拢拢段入合段入合拢拢口口匹配、匹配、焊焊接接合拢技术合拢技术上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥根据控制要求，创新提出了根据控制要求，创新提出了顶推辅助合拢顶推辅助合拢方法；方法；向岸侧顶推向岸侧顶推向江侧顶推向江侧顶推起吊合拢段起吊合拢段精匹配、焊接精匹配、焊接初匹配初匹配解除临时固结解除临时固结超长索架设超长索架设上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥斜拉索最长约斜拉索最长约577 m，采用梁端卷扬机、钢绞线和硬张拉杆软硬组合三级牵引、张，采用梁端卷扬机、钢绞线和硬张拉杆软硬组合三级牵引、张拉工艺。拉工艺。长索梁端牵引导向装置与桥面吊机一体化设计，减轻了悬臂前端荷载，实现设备长索梁端牵引导向装置与桥面吊机一体化设计，减轻了悬臂前端荷载，实现设备多功能化。多功能化。角度调整装置角度调整装置几何控制法几何控制法上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥千米跨斜拉桥千米跨斜拉桥首次系统地提出并建立了斜拉桥施工全过程自适应几何控制方法与制造安装一体首次系统地提出并建立了斜拉桥施工全过程自适应几何控制方法与制造安装一体化控制系统化控制系统；控制方式控制方式：由索力调控变为索、梁和塔的初始几何构形调控，将对较大的物由索力调控变为索、梁和塔的初始几何构形调控，将对较大的物理量测试误差的控制变为对较小的初始几何量误差的控制；理量测试误差的控制变为对较小的初始几何量误差的控制；控制控制过程过程：从仅在构件安装阶段控制扩展到工厂制造与安装全过程控制，从从仅在构件安装阶段控制扩展到工厂制造与安装全过程控制，从制造制造“源头源头”控制结构构形误差和掌握结构参数的误差分布规律控制结构构形误差和掌握结构参数的误差分布规律；控制理论：控制理论：自适应控制自适应控制；鄂东大桥鄂东大桥上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥混合梁斜拉桥混合梁斜拉桥主桥混合梁斜拉桥，主跨主桥混合梁斜拉桥，主跨926m；主梁中跨采用钢箱梁，边跨采用同外形砼箱梁，钢混结合段长主梁中跨采用钢箱梁，边跨采用同外形砼箱梁，钢混结合段长8.5m，结构复杂；，结构复杂；混合梁结合段是关键构造，进行了模型试验研究；混合梁结合段是关键构造，进行了模型试验研究；对混凝土配合比和浇筑工艺进行了试验研究，选择使用高性能钢纤维混凝土；对混凝土配合比和浇筑工艺进行了试验研究，选择使用高性能钢纤维混凝土；采取了大体积混凝土温控措施，有效避免了有害温度裂缝的产生；采取了大体积混凝土温控措施，有效避免了有害温度裂缝的产生；钢混结合段果子沟大桥果子沟大桥上部结构之斜拉桥上部结构之斜拉桥钢桁梁斜拉桥钢桁梁斜拉桥主桥为钢桁梁斜拉桥，主跨主桥为钢桁梁斜拉桥，主跨360m；钢桁梁刚度很大，合龙点多，受环境因素影响大，合龙操作困难；钢桁梁刚度很大，合龙点多，受环境因素影响大，合龙操作困难；合拢时采用边跨压重，调整索力等措施，实现合拢口自然合龙；合拢时采用边跨压重，调整索力等措施，实现合拢口自然合龙；日本明石海峡大桥日本明石海峡大桥上部结构之悬索桥上部结构之悬索桥钢桁梁悬索桥钢桁梁悬索桥为钢桁加劲梁悬索桥；为钢桁加劲梁悬索桥；坝陵河大桥坝陵河大桥上部结构之悬索桥上部结构之悬索桥钢桁梁悬索桥钢桁梁悬索桥主跨主跨1088m单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥；单跨双铰钢桁加劲梁悬索桥；采用氦气遥控飞艇进行先导索架设施工；采用氦气遥控飞艇进行先导索架设施工；从塔端向跨中悬臂分片拼装钢桁梁；从塔端向跨中悬臂分片拼装钢桁梁；加劲梁安装采用全回转、轨道移动式桥面吊机作为起重设备；加劲梁安装采用全回转、轨道移动式桥面吊机作为起重设备；全回转式桥面吊机全回转式桥面吊机坝陵河大桥坝陵河大桥上部结构之悬索桥上部结构之悬索桥钢桁梁悬索桥钢桁梁悬索桥为释放安装过程中主桁架杆件的过大内力，在主桁架四个节间的上弦杆设置临时为释放安装过程中主桁架杆件的过大内力，在主桁架四个节间的上弦杆设置临时铰，下弦杆断开，临时铰在全桥合拢后，自然闭合；铰，下弦杆断开，临时铰在全桥合拢后，自然闭合；采用采用“L”型、型、“C”型等多类特殊吊具进行跨中构件吊装；型等多类特殊吊具进行跨中构件吊装；临时铰临时铰异型吊具异型吊具泰州大桥泰州大桥上部结构之悬索桥上部结构之悬索桥三塔悬索桥三塔悬索桥主桥为三塔两跨钢箱梁悬索桥，跨径布置为主桥为三塔两跨钢箱梁悬索桥，跨径布置为390m1080m1080m390m；先导索采用轻质尼龙绳，漂浮在水面，拖轮拖带；先导索采用轻质尼龙绳，漂浮在水面，拖轮拖带；猫道采用四跨连续形式；猫道采用四跨连续形式；加劲梁架设顺序：由跨中开始向塔对称吊装。加劲梁架设顺序：由跨中开始向塔对称吊装。南京四桥南京四桥上部结构之悬索桥上部结构之悬索桥三跨连续钢箱梁悬索桥三跨连续钢箱梁悬索桥主桥为三塔两跨钢箱梁悬索桥，跨径布置为主桥为三塔两跨钢箱梁悬索桥，跨径布置为576.2m+1418m+481.8m ；结构体系为三跨连续弹性支撑体系，索塔横梁处设置竖向弹性约束，边墩处设置结构体系为三跨连续弹性支撑体系，索塔横梁处设置竖向弹性约束，边墩处设置限位索；限位索；加劲梁架设顺序：由跨中开始向塔对称吊装。加劲梁架设顺序：由跨中开始向塔对称吊装。前言前言锚碇基础锚碇基础大型深水基础大型深水基础索塔工程索塔工程上部结构上部结构展望展望汇报内容展望展望未来桥梁发展未来桥梁发展 渤海湾通道渤海湾通道港珠澳通道港珠澳通道琼州海峡通道琼州海峡通道杭州湾大桥杭州湾大桥苏通大桥苏通大桥台湾海峡通道台湾海峡通道展望展望未来桥梁发展未来桥梁发展中交第二航务工程局有限公司泰州冲刷模型试验规模更大、结构更纤柔规模更大、结构更纤柔深水基础，新工法、新设备深水基础，新工法、新设备新材料、重大装备新材料、重大装备桥梁健康监测及全寿命桥梁健康监测及全寿命大跨大跨深水深水外海外海养护养护73谢谢 谢谢 ！