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1、港珠澳大桥桥梁工程CB05标施工关键技术及新工艺,Content,目录,一、中铁大桥局集团简介,中铁大桥局集团简介,中铁大桥局集团简介,中铁大桥局集团有限公司于1953年修建武汉长江大桥时成立，是中国唯一一家集桥梁科学研究、工程设计、土建施工和装备研发四位于一体的大型工程公司，具备在各种江、河、湖、海及恶劣地质、水文等环境下修建各类型桥梁的能力。公司现有员工14000余名，拥有中国科学院院士1名、中国工程院院士3名、全国工程勘察设计大师5名、国家有突出贡献专家2名、享受国务院特殊津贴专家27名、省部级有突出贡献专家16名、教授级高级工程师170名、高级工程师957名、各类专业技术人员8590名
2、。,中铁大桥局集团简介,中铁大桥局集团有限公司是世界上设计建造桥梁最多的企业，引领着中国桥梁事业发展。迄今，公司在国内外设计建造了2000余座特大型桥梁，总里程2000余公里，荣获了众多奖项，其中，获国家科技进步奖30项、国际乔治理查德森大奖2项、新中国成立60周年“百项经典暨精品工程”10项、中国建筑工程鲁班奖28项、詹天佑大奖21项、创中国企业新纪录37项，拥有国家专利266项,国家级工法8项。,中铁大桥局集团简介,企业精神：跨越天堑，超越自我。企业核心价值理念：“MBEC”为中铁大桥局集团的英文缩写，是企业注册商标，同时构筑了“以人为 本，诚信经营，精益求精，持续创新”的中铁大桥局集团的
3、核心价值理念。“M”-Men，代表以人为本；“B”-Belive，代表诚信经营；“E”-Exquisite，代表精益求精；“C”-Creation，代表持续创新。管理理念：安全质量规范化，进度控制刚性化，成本管理精细化，文明施工常态化。企业理想：企业兴旺，员工幸福，追求卓越，百年永驻。,二、港珠澳大桥工程概况,香港,珠海,澳门,港珠澳大桥是“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程。全长约56km，总投资约1051亿人民币。,工程概况,大型化、工厂化标准化、装配化,高标准、HSE高要求120年设计使用寿命,建成世界级跨海通道成为地标性建筑,工程特点,1,2,3,工程概况,技
4、术标准：,工程概况技术规范及标准,（1）公路等级：高速公路（2）设计速度：海中桥梁设计速度为100km/h（3）行车道数：双向六车道（4）设计寿命：120 年（5）设计荷载：公路级提高25%,技术规范：,（1）港珠澳大桥设计指导准则（2）港珠澳大桥桥梁设计手册（3）国内外有关的最高标准、规范（1）港珠澳大桥主体工程桥梁工程专用技术标准和要求（2）港珠澳大桥主体工程桥梁工程施工及质量验收标准（3）国内外有关的最新标准、规范,施工规范：,工程概况-水文、气象,水文：流速：20年一遇洪水最大流速：1.23m/s;浪高：20年一遇浪高2.2；水位：20年一遇设计高潮位+1.97m；低潮位-1.35m；
5、,气象：,台风、暴雨及大雾天气较频繁，去年先后有贝碧嘉(6月23日)、温比亚（7月2日）、西马仑（7月19日）及尤特（8月15日）光顾，启动海上级响应。天兔（9月22日）（启动级响应）。,工程概况-地质,CB05标段属浅水区,覆盖层较薄(11.8m47.5m)，明礁、暗礁、孤石繁多，裂隙发育完全，岩面起伏大（-15.98m-51.99m）,同墩位岩面高差达56m。海床标高（-5.12-3.37m），最低平均水位达-0.5m，水深(2.87m 4.6m)。,CB05标地质总立面示意图（图中（）中数据为覆盖层厚度）,孤石,孤石,九洲港航道是船舶进出珠海九洲港的一条人工航道，目前航道等级3000吨级
6、，远期航道设计等级为10000吨级。九洲港目前通航船舶约110艘次/天左右，其中高速客轮约75次，乘潮通航3000吨级船舶，货船每天大概7、8艘船进（出）港，多的时候有12艘左右。,九洲港航道,工程概况-航道,CB05标段施工范围：K29+237K35+890；全长6.653km；合同总价37.39亿元；总工期57个月。施工准备期及主要结构施工期 36 个月；维护和照管期 21 个月。九洲航道桥 浅水区非通航孔桥 珠澳口岸连接桥及互通立交和暗桥。,九洲航道桥,工程概况-CB05标工程概况,工程概况-CB05标工程概况,工程概况-非通航孔桥,非通航孔桥：共62个桥墩，主梁采用整墩分幅钢-混组合梁
7、，全桥共64跨11联(2(585)+9(685),组合梁共128片，每片重约2000t。桥面板共2516块，单片最重约76t。,27.002m42.974m,19.143m25.804m,工程概况-非通航孔桥,为了满足桥位10%阻水率的要求，承台均采用埋置式承台（海床下6m）：高墩区墩身分为三节；低墩区墩身分为两节。承台、墩身、墩帽均采用预制安装技术，非通航孔桥共62个墩，其中高墩区共13个，低墩区共49个墩，共137节。预制构件单件最重约2370t，高约19m（承台+底节墩身）。,11.4m,15.6m,11.4m,15.6m,工程概况-非通航孔桥,承台共62个，桩基采用钢管复合桩，钢管直径
8、2.2(2.0m)m，钻孔成孔直径2(1.8m)m。,工程概况-非通航孔桥,钢管桩外径2.2(2.0)m，壁厚为22mm，下部2m范围内壁厚32mm。上部内设10道剪力环。钢管桩材质为Q345C。钢管桩采用高性能防腐涂层及牺牲阳极阴极保护系统联合防腐方式，确保120年使用寿命。钢管防腐涂层材料采用：复合加强双层熔融结合环氧粉末涂层与无溶剂液体环氧涂层。,九洲航道桥为双塔中央双索面斜拉桥，采用塔梁墩固结的体系，主梁为桥面分离式的钢-混组合梁。桥跨布置为：85+127.5+268+127.5+85=693(m)。,单位:m,工程概况-九洲航道桥,主塔,造型：“风帆”造型；塔高：114.7m；钢塔柱
9、：98m；混凝土塔柱高：13.7m；钢-混结合段：3m；斜拉索：采用竖琴布置；塔顶标高：+120m；航空限高：+122m。,工程概况-九洲航道桥,+120m,主梁采用开口钢梁与混凝土桥面板结合的形式，两幅主梁间采用横梁连接，横梁亦作为斜拉索钢锚箱。,工程概况-九洲航道桥,单位:mm,九洲航道桥主墩采用钻孔桩基础，辅助墩、边墩采用钢管复合桩基础；九洲航道桥承台均采用高桩承台，承台外设有防撞箱，施工时，利用防撞箱作为承台施工时临时挡水围堰。,工程概况-九洲航道桥,工程概况-珠澳口岸连接桥,珠澳口岸连接桥为预应力混凝土连续梁桥。桥跨布置为：365+40=235(m)。,珠澳口岸连接桥效果图,珠澳口岸
10、连接桥墩台处于人工岛护岸块石反压槽内，施工时，为保证岛体的安全，需采用特殊施工工艺穿越约5m厚的块石层。,主桥方向,人工岛,工程概况-珠澳口岸连接桥,三、主要施工方案,本标段施工场地主要集中在中山基地、唐家湾营地、九洲港及珠澳口岸人工岛。,九洲港驻地,人工岛驻地,施工场地总体布置,中山基地效果图,中山基地介绍,中山基地位于中山市南朗镇翠亨新区，总占地约556亩，距桥址约45km。具有墩台、组合梁预制、存放、场内运输及出海四大功能。,墩台预制全景图,中山基地介绍,施工营地及堆场介绍,唐家营地及堆场布置图,CB05标营地,钢筋笼钢结构加工堆场,唐淇路,号码头,号码头,港珠澳大桥唐家营地及堆场占地约
11、63万m2。其中CB05标总占地约7.5万m2，营地占地约3万m2，堆场占地约4.51万m2.,人工岛施工鸟瞰图,珠澳口岸人工岛,珠澳口岸人工岛施工场地大约占地1.24万m2，主要为珠澳口岸连接桥、岛上收费站暗桥以及匝道桥的施工场地。,非通航孔桥施工,非通航孔桥施工-桩基,灌注桩基混凝土,采用全自动导向架，3次精确定位插打钢桩,非通桩基施工,装配式钻孔平台,复合桩钢管制造,非通航孔桥及九洲航道桥施工场景,主要施工方案,非通航孔桥施工-墩台施工,非通墩台安装,围堰运输与安装,承台安装,墩帽安装,组合梁架设,组合梁运输,组合梁出海,组合梁海上架设,组合梁海上运输,非通航孔桥施工方案-组合梁架设,组
12、合梁场内移运,钢管桩插打,九洲航道桥施工方案-基础施工,钻孔桩施工,九洲桥基础施工,钢管桩插打,围堰下放,九洲航道桥施工,九洲航道桥施工方案-墩台及塔柱施工,上塔柱及主梁施工,钢混结合段节段吊装,上塔柱整体吊装,混凝土塔柱浇筑,承台及塔座混凝土浇筑,九洲航道桥施工方案-组合梁施工,组合梁大节段施工,大节段运输,大节段边跨架设,大节段制造,大节段中跨架设,四、科技创新与体系建设,一、建立有利于科技创新的产学研结合新机制我项目部施行以项目部总工为主导，项目部各职能部门负责人，各工区总工、工程部长为主体的科技创新体系。设立以项目部总工、工程部长及项目部各职能部门负责人，各工区作业层为主体科技顾问团，
13、聘请大桥局集团公司专家及港珠澳大桥设计人、监理及管理局相关负责人提供咨询。每周举办一次产学研对接会，解决我部施工中遇到的技术难题，强化科研成果转化。,一、建立有利于科技创新的产学研结合新机制我项目部实行以项目部总工为主导，项目部各职能部门负责人，各工区作业层为主体的科技创新体系。,一、建立有利于科技创新的产学研结合新机制我项目部实行以项目部总工为主导，项目部各职能部门负责人，各工区作业层为主体的科技创新体系。,CB05技术方案研讨及技术交流大会,二、创造技术创新平台、全面提高科技自主创新能力1、根据工作需要，逐步提高专利工作专项资金；科技经费和科学技术进步奖的评定向具有自主知识产权的项目倾斜，
14、并制定工作考核评价体系。2、围绕现场适时施工问题，定期组织实施科技攻关项目。攻克施工中遇到的困难，可优先列为科技攻关项目，予以科技经费支持，以提升创新能力。,三、高度重视人才在科技创新体系建设中的核心作用1、充分发挥各工区自有资源科技创新能力，科学合理地组织现场施工。2、通过聘请技术专家宣讲企业技术标准、总结分享施工经验，不断加快技术人才培养；通过社会团体及其他培训机构举办的专业知识培训班、进修班和研修班，不断完善员工知识结构，提高员工专业技术水平和创新能力。3、积极开展技术交流活动，通过相互交流不断完善技术人才技术认知及实践能力。,企业标准讲坛,科技创新成果技术交流,四、建立科技创新体系的考
15、核保障机制建立健全科技创新考核机制，保障科技创新人才的积极性。,五、施工关键技术及新工艺,施工关键技术及新工艺：、海上钢管复合桩施工关键技术；、承台+底节墩身整体预制施工关键技术；、围堰整体安拆+埋置式承台安装关键技术；、组合梁整孔制架、先简支后连续施工关键技术；、斜拉桥钢塔柱整体吊装关键技术；、斜拉桥组合梁大节段施工关键技术。,施工关键技术及新工艺,非通航孔桥钢管复合桩施工关键技术,钢管复合桩施工关键技术：1、复合桩钢管保障120年使用寿命的施工措施：采用高性能防腐涂层;牺牲阳极阴极保护系统。2、钢管插打精度保证措施：采用我局自行研发的全自动多向调节导向架，保证平面位置：50mm以内，垂直度
16、：1/250以内。3、在有孤石、探头石及倾斜岩面情况下进行钢管插打及钻孔施工。,钢管复合桩施工关键技术,牺牲阳极阴极保护,防腐涂装,精确定位插打,承台+底节墩身整体快速施工工艺,承台+底节墩身整体快速预制工艺流程,绑扎底四层钢筋,绑扎承台其余钢筋,承台钢筋整体移运至预制台座,绑扎墩身钢筋,将墩身钢筋吊装至承台钢筋上固定，合模,混凝土浇筑并养护,整体移运至存放台座,承台+底节墩身整体快速预制施工工艺,承台钢筋绑扎台座,墩身钢筋绑扎台座,承台墩身预制台座,吊装底层钢筋,承台钢筋移运,吊装墩身钢筋,构件存放,承台+底节墩身整体预制施工关键技术,承台+底节墩身整体预制工艺流程,混凝土浇筑,模板合模,承
17、台+底节墩身整体预制施工关键技术,承台+底节墩身整体预制施工关键技术：,1、全自动液压模板系统：实现承台及底节墩身一次浇注成型。,2、钢筋分块绑扎、整体快速安装成型技术；,3、浪溅区以下墩身外层钢筋采用不锈钢筋。,4、C50海工大体积混凝土一次浇注，并确保承台、墩身无裂纹技术；,承台+底节墩身整体预制施工关键技术,围堰整体安拆+埋置式承台安装关键技术,埋置式承台安装施工关键技术,埋置式承台安装施工关键技术：,1、采用新型、装配式钢套箱围堰施工围堰的最大特点：围堰采用特殊结构形式，使围堰能在承受外部荷载同时仍具有一定变形能力。围堰既可采用分块安装施工，也可采用整体安装施工，以适用恶劣的海上施工环
18、境。,埋置式承台安装施工关键技术,埋置式承台安装施工关键技术：,1、采用新型、装配式钢套箱围堰施工围堰的作用：有效的保证了承台预留孔混凝土在施工养护期间免受海洋环境下潮汐、波浪力等荷载的反复作用，确保预留孔混凝土的质量。,埋置式承台安装施工关键技术,2、在恶劣的环境下实现承台及底节墩身的精确安装：在桩头设置可调装置实现承台平面偏差在10mm以内；竖向高差在10mm以内。,埋置式承台安装施工关键技术,组合梁整孔制架、先简支后连续施工关键技术,钢主梁厂内组拼,组合梁整孔制造新工艺：,钢主梁板单元制造,钢主梁组拼,钢主梁喷涂,钢主梁线形监控,组合梁整孔制造新工艺,组合梁桥面板组合,组合梁整孔制造新工
19、艺：,组合梁整孔制造新工艺,桥面板预制,组合梁组合,环氧钢筋工厂内绑扎,高压水凿毛技术,-组合梁施工关键技术,组合梁施工关键技术：,1、钢主梁板单元机械化、自动化生产技术：采用板肋专用组装机、门式多电极焊接专机、横隔板焊接机器人等机械化、自动化设备生产加工板单元，对板单元质量有更好的保证。,-组合梁施工关键技术,组合梁施工关键技术：,2、钢主梁整孔拼接技术：通过采用“板单元制作制造分段制作制造分段接长预拼装”的施工方案，实现了钢主梁整孔制作技术。3、总拼自动化焊接控制技术:腹板立位对接数字化焊接机器人技术;无盲区自动小车焊接技术，焊枪可旋转270。,-组合梁施工关键技术,组合梁施工关键技术：,
20、4、钢结构焊接无“马板”制造技术：钢主梁总拼制造时，通过设置卡具、临时工装、顶推装置等自约束与它约束相结合的措施，实现了钢主梁总拼场地真正意义上的“无马”制造，从而避免了码板对母材的损伤，提高了工作效率。,-组合梁施工关键技术,组合梁施工关键技术：,5、焊接数字化群控技术：需要采用手工半自动焊工艺时，采用焊接数字化群控技术，对焊接过程的电流、电压及焊接速度有效控制。能实现对施焊电流、电压、施焊速度等参数实现在线监控，确保焊接质量的可控性、可追溯性。,组合梁施工关键技术：,6、钢主梁组拼线形控制技术：根据钢主梁的制造线形设计制作钢主梁总拼胎架，在总拼胎架周边设置“三纵一横”的测量塔及测量水准点，
21、形成钢主梁线形控制测量网，确保钢主梁的制造线形。立体阶梯推进式总拼,并制定相应的焊接变形控制技术，减小钢主梁制造过程中焊接变形对线形的影响。,钢主梁线形控制技术,纵向测量塔,横向测量塔,梁段匹配段,-组合梁施工关键技术,组合梁施工关键技术：,7、钢主梁整孔涂装技术：制作合理的工艺流程，事组合梁钢梁在每道程序中快速有效的进行完毕。,-组合梁施工关键技术,8、钢主梁与预制桥面板组合技术：,组合梁施工关键技术：,-组合梁施工关键技术,A,A,测量钢主梁上翼缘板及小纵梁初始高程；,涂抹环氧砂浆；,通过实验，选配橡胶条性能参数，使桥面板组合时橡胶条压缩15mm，压缩量40%。,测量桥面板实际高程，并与理
22、论高程进行复核,在钢主梁上翼缘板及小纵梁上安装、粘贴橡胶条；,8、钢主梁与预制桥面板组合技术：合理选择填充材料，保障填充料与桥面板间的密实性。,组合梁施工关键技术：,-组合梁施工关键技术,粘贴橡胶条、涂抹填充料,灌注水泥浆,试块吊装,钻孔取芯芯样,8、钢主梁与预制桥面板组合技术：橡胶条各技术参数（120年使用寿命及压缩量要求）,组合梁施工关键技术：,-组合梁施工关键技术,9、组合梁在组合台座上组合时的线性控制技术：采用四点支撑调节进行线形调整。,10、组合梁整联拼接技术：通过预留钢主梁配切余量，来保障组合梁桥位无应力焊接。组合梁负弯矩区桥面板与钢梁叠合采用支点起顶滞后结合，支点落顶桥面板施加预
23、应力技术。,组合梁施工关键技术：,-组合梁施工关键技术,斜拉桥钢塔上塔柱整体吊装关键技术,上塔柱整体吊装关键技术：,上塔柱整体吊装关键技术,1、上塔柱空中转体技术；两台浮吊抬吊，并前后钩配合实现主塔空中转体。,上塔柱整体吊装关键技术：,上塔柱整体吊装关键技术,2、上塔柱在+122m的航空限高条件下快速安装施工技术：通过采用双扒杆浮吊，对上塔柱进行抬吊来保证限高满足要求。,上塔柱整体吊装关键技术：,上塔柱整体吊装关键技术,3、钢塔上塔柱与下塔柱精确对位技术。,斜拉桥组合梁大节段施工关键技术,九洲航道桥大节段施工关键技术：,九洲航道桥大节段施工关键技术,1、组合梁架设时保障九洲航道正常运营。,临时
24、航道,207#墩侧设为临时航道，施工206墩临时墩,206#,九洲航道桥大节段施工关键技术：,九洲航道桥大节段施工关键技术,1、组合梁架设时保障九洲航道正常运营。,架设206#墩侧组合梁，并张拉斜拉索,206#,207#,九洲航道桥大节段施工关键技术：,九洲航道桥大节段施工关键技术,1、组合梁架设时保障九洲航道正常运营。,临时航道,拆除206#墩侧临时墩并将该侧设为临时航道，施工207墩侧临时墩。,临时航道,九洲航道桥大节段施工关键技术：,九洲航道桥大节段施工关键技术,1、组合梁架设时保障九洲航道正常运营。,施工207墩侧组合梁,临时航道,206#,207#,九洲航道桥大节段施工关键技术：,九洲航道桥大节段施工关键技术,1、组合梁架设时保障九洲航道正常运营。,施工完毕，拆除临时墩,介绍完毕，谢谢观看！,跨越天堑 超越自我,谢谢大家！,
