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文檔簡介
國外的跨海大橋丹麥STOREBAELT跨海大橋厄勒海峽大橋韓國巨濟(jì)島——釜山連島大橋其他幾座著名的跨海大橋
跨海大橋設(shè)計(jì)與施工中的關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容1.跨海工程建設(shè)動(dòng)態(tài)2.跨海工程建設(shè)的技術(shù)難點(diǎn)3.跨海橋梁設(shè)計(jì)與施工新技術(shù)4.結(jié)論1.跨海工程建設(shè)動(dòng)態(tài)1.1歐洲(Europe)1.1.1英、法海峽(ChannelbetweenBritish﹠France)1.1.2小、大帶海峽(GreatBeltStrait)、厄勒海峽(Ele-Strait)1.1.3意大利墨西拿海峽(MessinaStrait)1.1.4其他著名跨海大橋英、法海峽(ChannelbetweenBritish﹠France)
自然狀況:海面寬37公里,平均水深40米;
1750年,法國人德馬雷(Desmarets)提出跨海工程,無具體方案;
1802年,拿破侖向英國提出建海底馬車隧道,采用礦山法;
1973年,英國加入歐共體,經(jīng)濟(jì)劇增,到1984年,海峽運(yùn)輸量增加1倍;
1984年,法國總理密特朗和英國首相撒切爾夫人協(xié)議修建跨海工程;
1985年10月,建設(shè)方案投標(biāo):方案1:歐洲橋梁(橋梁方案),方案2:歐洲道路(橋隧結(jié)合方案),方案3:海峽快速路(高速公路隧道方案),方案4:海峽隧道(鐵路+穿梭鐵路車載汽車方案)---中標(biāo)方案;
1987年7月,正式開工;
1993年12月,工程竣工;1994年5月,英國女王和法國總理密特朗主持通車儀式。英吉利海峽隧道(歐洲最長)
全長50公里,其中37.2公里在海底,12.8公里在兩端的陸地下面.于1988年動(dòng)工興建,總造價(jià)達(dá)100億英鎊(合150億美圓),由英法兩國共同建造1944年5月7日正式通車.工程是在英吉利海峽最窄的地方建造兩條各長50公里的鐵路隧道供汽車和“歐洲之星”高速列車運(yùn)行,將倫敦和巴黎之間的旅行時(shí)間縮短到3小時(shí)。英吉利海峽隧道平面布置圖英吉利海峽隧道剖面圖英法海底隧道位置略圖小、大帶海峽(GreatBeltStrait)、厄勒海峽(Ele-Strait)
小帶海峽:寬0.8公里,水深40米;
1933年,建成鋼銜架橋;1970年,建成小海帶懸索橋;大帶海峽:寬18公里,水深50米;
西槽寬6.6公里,公鐵兩用,預(yù)應(yīng)力混凝土梁,跨度110.4米;東槽寬6.8公里,公路:535+1624+535米懸索橋+19孔193米P.C梁;鐵路:2-內(nèi)徑?7.7米海底隧道,各長8公里,埋深78米;1950年醞釀方案,1990年開工,1998年竣工;厄勒海峽:寬15公里,水深較淺;
丹麥側(cè):3.75公里沉埋隧道;中間段:4.2公里人工島和短橋;瑞典側(cè):7.47公里跨度121米低橋+490米大跨斜拉橋;1993年開工,2000年全線開通。更便捷的通道是自漢堡向北跨費(fèi)曼帶海峽到丹麥西倫島,稱為“飛鳥線路”.
大帶東橋效果圖厄勒海峽大橋厄勒聯(lián)絡(luò)線
厄勒海峽大橋概況橋梁設(shè)計(jì)橋梁施工1厄勒聯(lián)絡(luò)線
在丹麥的哥本哈根(Copenhagen)與瑞典的馬爾默(malmo)之間的resund海峽上.己經(jīng)建成了公鐵兩用的厄勒聯(lián)絡(luò)線(resundFixedLink)(見上圖),其總長度達(dá)16km。其中.海峽兩岸之間的主要工程包括:(1)在丹麥Kastrup海岸邊填筑的一個(gè)長430m的人工半島;(2)在Kastrup與Saltholm島之間的航道下修建總長4050m公鐵兩用沉管隧道;(3)為了保護(hù)薩爾特(Saltholm)島上的野生生物.在其南側(cè)填筑一個(gè)長4055m.而積約為1.3k㎡的人工島.并在人工島上建設(shè)隧道出口、鐵路、公路以及高架橋;(4)在人工島與瑞典的Lernacken之間修建總長達(dá)7845m的跨海大橋.亦即木文所指的厄勒海峽大橋;(5)在瑞典的Lernacken修建收費(fèi)站和控制中心。1997年5月按1990年價(jià)格所做的預(yù)算.resund聯(lián)絡(luò)線總造價(jià)為147億DKK(丹麥克朗).Ifn按現(xiàn)行價(jià)格.竣工造價(jià)逾200億DKK。resund聯(lián)絡(luò)線是形成歐洲鐵路交通網(wǎng)絡(luò)的14個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目之一,因而得到了歐盟的則政支持。歷經(jīng)5年多的施工,己在2000年7月1日建成通車。2厄勒海峽大橋概況
厄勒海峽大橋在平而上處于半徑很大的曲線上。水平曲線依靠各墩間直析架構(gòu)件角度的微小變化得到。它是一座上層為公路.卜層為鐵路的公鐵兩用大橋.總長7845m。包括141+160+490+160+141m的雙塔雙索而五跨連續(xù)鋼析梁主梁斜拉橋、與人工島上高架橋相連接的跨徑組合為4X120+18X140m,總長3014m的西引橋和跨徑組合24X140+3X120m,.總長3739m,與瑞典岸相連的東引橋。引橋的120m跨度部分位于近岸的一端。該橋在公鐵兩用斜拉橋中位居世界第一。主橋立面圖大橋上層為4車道公路,下層為雙線鐵路,其橫斷面圖如下:
主橋下的Flinterenden航道寬370m,橋下通航凈高57m,主橋斜拉索呈豎琴布置(平面平行索面)。梁上索距20m,塔上索距12m。所有的墩塔基礎(chǔ)都是預(yù)制沉箱,它們被安裝在埋入海床面以下的哥本哈根石灰?guī)r上。兩座主塔呈H形,沒有上橫梁。主塔在海平面以上的高度達(dá)204m。大橋的主要工程量為:結(jié)構(gòu)用鋼85000t;混凝土260000m3;鋼筋43000t;斜拉索3000t。主塔示意圖3橋梁設(shè)計(jì)3.1主塔基礎(chǔ)3.2主塔3.3主橋主梁3.4斜拉索3.5主橋邊跨及引橋下部結(jié)構(gòu)3.6引橋上部結(jié)構(gòu)
主塔基礎(chǔ)為帶內(nèi)隔墻的箱格形有底沉箱.其底面尺寸為35X37.18m,詳見圖。它的底板、肋板、豎向墻板和頂板均為預(yù)應(yīng)力混凝上結(jié)構(gòu)。每個(gè)沉箱重約20000t。主塔基礎(chǔ)設(shè)計(jì)受船舶撞擊力控制。在沉箱倉格內(nèi)填充砂、卵石或壓重混凝上.以增加重量.抵抗船舶撞擊力。主塔基礎(chǔ)及其兩側(cè)的各3個(gè)橋墩基礎(chǔ)周圍.均拋石形成橢圓形的防護(hù)結(jié)構(gòu)。
主塔是該橋的標(biāo)志性建筑。從美學(xué)角度考慮.塔柱外形被設(shè)計(jì)成五邊形。朝向內(nèi)側(cè)的立面是豎直的.該立面與斜拉索面的距離為2.3m.使斜拉索位于公路之外的安全處.其余側(cè)面是自下而上漸變傾斜的。由于斜拉索呈豎琴形布置.并且出于景觀考慮.橋面以上的塔柱間不設(shè)橫梁。橋面以上的獨(dú)立塔柱高度幾近140m.顯得高大、挺拔而和諧。為了受力的需要.在橫梁以上的塔柱內(nèi)布置了較多的豎向鋼筋。
主梁為鋼桁梁。高10.2m,節(jié)間距20m。斜腹桿的傾角與斜拉索的傾角相匹配.使得橋梁外觀更加簡潔明快。鋼桁梁之上為設(shè)橫向預(yù)應(yīng)力的混凝土公路橋面。下層的鐵路被置于桁梁之內(nèi).設(shè)計(jì)為封閉的鋼箱橋面。雙層橋面使得公路車輛與高速列車分開.不但提供了充分的舒適與安全感.而且汽車和火車的乘客都能有良好的視野。
實(shí)際上.每一個(gè)錨固點(diǎn)都有兩根相距很近的位于同一豎直面內(nèi)相互平行的斜拉索。本橋采用了由70根鋼絞線組成的斜拉索。每根鋼絞線由7絲5mm鍍鋅高強(qiáng)鋼絲組成.外包PE套管.且在鋼絲之間以及鋼絞線和套管之間以蠟填充。整根斜拉索再用帶螺旋形肋的PE套管防護(hù)。這種具有螺旋形肋的套管.可以有效地降低斜拉索因雨或風(fēng)導(dǎo)致的振動(dòng)。斜拉索上端錨固在塔內(nèi)的鋼錨箱上。兩根相對應(yīng)的斜拉索的水平分力直接由鋼錨箱承受;而垂直分力則通過抗剪螺栓傳遞到塔柱混凝土上。斜拉索下端錨固在鋼桁梁的大斜角的三角形支架的橫梁上,支架再將索力傳遞到下弦節(jié)點(diǎn)上。
主橋邊跨的輔助墩和過渡墩的基礎(chǔ)是預(yù)制安裝的沉箱結(jié)構(gòu)。墩身由預(yù)制的混凝土箱形構(gòu)件組成。輔助墩能夠抵抗上部結(jié)構(gòu)的上拔力。引橋下部結(jié)構(gòu)見圖。引橋基礎(chǔ)也采用沉箱,支承在開挖出的海床以下的哥本哈根石灰?guī)r上。沉箱底而與巖面之間的空隙,用壓力灌注的水泥混凝上充填。沉箱的底面尺寸有18mX20m和18mX24m兩種。沉箱頂面在安裝以后高于海面4m。沉箱重量按“Svanen”號(hào)起重船的起吊能力控制。引橋墩身是預(yù)制的空心鋼筋混凝土構(gòu)件。其高度13~51m,重900~3300t。沉箱和墩身內(nèi)充填砂、卵石或混凝土。
引橋上部結(jié)構(gòu)為復(fù)合鋼桁架,詳見圖。上層為預(yù)制安裝的混凝土公路橋面板,下層為預(yù)制安裝的鐵路橋面混凝土槽形梁。鋼桁架為矩形中空斷面桿件的全焊結(jié)構(gòu),節(jié)間距20m,斜桿傾角約45°,下弦節(jié)點(diǎn)處以橫梁相連續(xù)。桁梁中空桿件內(nèi)通相對濕度低于60%的干燥空氣,防止腐蝕。引橋橫斷面圖4橋梁施工4.1塔身的施工4.2主橋上部結(jié)構(gòu)施工
塔柱混凝上用爬升模板澆注,見圖。每一節(jié)段高度4m,施工周期約5~9d。橫梁在塔柱超過其頂標(biāo)高后再施工。用起重船將橫梁模板及其支架和預(yù)制好的鋼筋骨架吊裝到設(shè)計(jì)位置,并固定到已施工的塔柱上。橫梁混凝土分3次澆注。首次澆注1/3。首次澆注的混凝上與模板支架共同承受后澆混凝土的重量?;炷嫌煤I蠑嚢璐瑪嚢韫?yīng)。主塔施工
主橋鋼桁架在瑞典的Karlskrona生產(chǎn)。先在船廠加工成20m長的構(gòu)件.再被焊接成6個(gè)140m和2個(gè)120m的節(jié)段。造好的鋼桁梁節(jié)段用駁船運(yùn)到馬爾默北部港口.在那里澆注公路的混凝上橋面板。制造完成的節(jié)段用“Svanen”號(hào)吊運(yùn)至現(xiàn)場安裝。為了在現(xiàn)場分段架設(shè)主梁節(jié)段.建造了塔架式的臨時(shí)墩。主橋上部結(jié)構(gòu)的架設(shè)過程如圖所示.(1)在東主塔的西側(cè)約120m處設(shè)置臨時(shí)墩。將吊運(yùn)來的140m長節(jié)段架設(shè)在東主塔橫梁和臨時(shí)墩上,如下圖;(2)將另一140m長的節(jié)段吊運(yùn)安裝在前一節(jié)段端頭和其東側(cè)的輔助墩上,把以上兩個(gè)節(jié)段連接之后開始對稱地安裝和張拉斜拉索,如下圖;
(3)把主橋東端的一節(jié)140m長的節(jié)段吊運(yùn)安裝在輔助墩和過渡墩上;在主跨跨中設(shè)置臨時(shí)墩.再安裝120m長的主梁節(jié)段于兩臨時(shí)墩上。連接主梁節(jié)段后.安裝并張拉斜拉索,如下圖;(4)把靠近東塔的臨時(shí)墩移到西塔東側(cè)約120m處。按與上述相似的順序.安裝主橋西面半跨主梁及斜拉索。主橋合攏后.拆除臨時(shí)墩,如下圖.引橋基礎(chǔ)沉箱的吊裝,見下圖.“天鵝號(hào)”架設(shè)厄勒海峽橋(主跨490米)丹麥STOREBAELT跨海大橋
在丹麥STOREBAELT正在建造連接西歐大陸和北歐跨海交通樞紐工程,該工程是世界上最大的跨海交通工程之一,主要由以下三部分組成,見下圖:
(1)西橋:全長6.6km,為公路、鐵路兩用混凝土橋梁;(2)東海底隧道:全長8.8km,為鐵路專用海底隧道;(3)東橋:為連接SPROGO和ZEALAND兩島之間的高架懸索公路橋,橋塔由鋼筋混凝土制成。STOREBAELT大橋在歐洲的位置
本節(jié)主要介紹東橋,丹麥STOREBAELT東橋是由意大利伊利集團(tuán)所屬COINFRA公司總承包。該工程完工后,使西歐通向北歐的交通更加便利。見下面的示意圖:
東橋設(shè)計(jì)為雙向4車道,每側(cè)還分別設(shè)有一緊急停車帶。全長約為6.8km,其中懸索主跨為1624m,不影響有東部運(yùn)河之稱的東部國際水道的通航。兩邊跨長各為535m,東部引橋長2529m(與ZEALAND相連),西部引橋?yàn)?567m(與SPROGO相連)。丹麥STOREBAELT跨海大橋的具體情況引橋
主跨(懸索橋)
加勁板的制作
箱型梁的拼裝
運(yùn)輸和梁段的準(zhǔn)備
臨時(shí)索纜
主索纜的復(fù)合
1引橋
像這種超大型的鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是基于將每個(gè)鋼梁段全部在陸地上拼裝好,然后用特殊的駁船運(yùn)到施工現(xiàn)場.梁段是由內(nèi)設(shè)縱向腹板密閉箱型梁構(gòu)成。帶加勁的橋面板從內(nèi)部與箱梁固定,懸索橋兩邊的引橋由兩部分連續(xù)梁組成,一部分在HALSSKOV一側(cè)(全長2529m),另一部分在SPROGO一則(全長1657m)。引橋共有23個(gè)梁段,每段跨度為193m,每段重約2400t。2主跨(懸索橋)
懸索橋全長2700m,其中主懸索跨為1624m,加勁梁是一個(gè)由錨腳到錨腳的連續(xù)梁。懸索橋是由59個(gè)寬為31m,長為48m,高為4m,重為530t(平均)的加勁鋼箱梁組成.梁的外表面由加勁鋼板制成.懸索橋主要結(jié)構(gòu)系統(tǒng)包括直徑為827mm的兩主索纜,兩主索纜在橋面間距為27m.每根主纜由37束索股組成,每個(gè)索股由503絲直徑為5.38mm鍍鋅鋼絲組成,每根主纜共含有18600絲鋼絲.兩主索纜由安裝在索塔頂部的特殊地板和固定在錨腳上的斜面地板支撐.主纜與加勁梁之間設(shè)平行豎直吊索,中距為24m。3加勁板的制作
用于生產(chǎn)引橋和懸索橋橋梁的加勁鋼板是由意大利的CMF工廠制作的。為了確保加勁板的質(zhì)量,專門設(shè)計(jì)了一條流水線。加勁板是在20X4(m)的基板上焊接6排縱向槽鋼和5排橫向T型加勁制成的??偣采a(chǎn)了7139塊重為80000t的加勁板并通過水路用包租的貨船運(yùn)往拼裝地。4箱型梁的拼裝
用于引橋的107個(gè)箱梁和用于懸索橋的29個(gè)梁段是在葡萄牙的SINES拼裝的,余下的用于懸索橋的30個(gè)梁段是在意大利的TARANTO拼裝完成的.為了使拼裝符合精度要求,設(shè)計(jì)和制造了專門的拼裝設(shè)備和搬運(yùn)設(shè)備.為確保施工現(xiàn)場安裝時(shí)各段在一條直線上,在出廠前進(jìn)行了預(yù)拼裝并完成面漆噴涂。5運(yùn)輸和梁段的準(zhǔn)備
箱梁用遠(yuǎn)洋駁船由SINES和TARANTO運(yùn)到丹麥的AALBORG。共裝運(yùn)39船,每次裝運(yùn)引橋箱梁5個(gè)或懸索橋梁段4個(gè).運(yùn)進(jìn)、運(yùn)出采用專用多輪液壓設(shè)備.在AALBORG,準(zhǔn)備了一個(gè)約200000㎡的場地,配備了各種搬運(yùn)、儲(chǔ)存、焊接設(shè)備(引橋箱梁要進(jìn)行焊接,使其達(dá)到193m)、補(bǔ)漆,為梁段裝上駁船運(yùn)往現(xiàn)場安裝做最后的準(zhǔn)備。6臨時(shí)索纜
為了給初期的索纜有一個(gè)適當(dāng)?shù)闹问蛊溆幸粋€(gè)需要的垂度和在安裝過程中便于進(jìn)入主索纜,在兩個(gè)主索塔之間和兩主索塔至兩錨腳之間建造了兩個(gè)棧橋.棧橋橋面由鋼繩上面鋪鍍鋅鋼網(wǎng)制成。在棧橋的下方安裝了抗風(fēng)暴系統(tǒng),使其在惡劣的氣候條件下有較高的穩(wěn)定性,同時(shí)在上方安裝了吊車索道,用于運(yùn)箱材料.在主索纜復(fù)合之前,要在背對主索塔臨時(shí)偏轉(zhuǎn)板上安裝一個(gè)抗張牽索,以保證當(dāng)主索塔滿負(fù)荷時(shí),主索塔處于垂直位置。7主索纜的復(fù)合
主索纜的復(fù)合采用四閉路氣動(dòng)旋紡技術(shù),交替地在兩主索纜上工作。主跨和邊跨的索纜是由18648絲直徑為5.38mm相互平行無纏繞的高強(qiáng)抗拉鍍鋅鋼絲組成.為了施工和錨固方便,將其分為37束,每束504絲.鋼絲束的復(fù)合是用可控張力方法來完成的,此方法受風(fēng)力的影響較小.總共19500t鋼絲在112天內(nèi)復(fù)合完成.當(dāng)索纜復(fù)合完成后,立即用特殊的液壓擠壓機(jī)將其擠壓成圓形。索纜的外表面用直徑為3.5mm的鋼絲纏繞,并在表面涂上保護(hù)層,保護(hù)層包括鉛油,中層漆和環(huán)氧樹脂面漆.吊索與主索纜連接的卡具是通過安裝在主索纜上的C型框架式滑車來安裝的.卡具螺栓的張緊由液壓動(dòng)力裝置來完成。意大利墨西拿海峽(MessinaStrait)
連接意大利本土與西西里島,海峽寬3.3公里,水深120米,海底有斷層,且位于地震活動(dòng)區(qū)。1955年,成立墨西拿跨海集團(tuán)(GPM);1969年,公開征集方案如下:
(1)主跨3300米懸索橋;
(2)大跨斜拉橋;
(3)潛式浮墩橋;
(4)半潛式隧道;
絕大多數(shù)方案選擇主跨3300米懸索橋,最終中標(biāo)。墨西拿海峽是世界跨海工程設(shè)計(jì)的練兵場,也將是世界跨海大橋工程的一座豐碑!
意大利墨西拿海峽跨海大橋
經(jīng)過多年的討論,意大利終于承諾建造連接意大利主大陸與西西里島的大橋。這座跨越墨西拿海峽的大橋建成后長3690米,70米寬,將成為世界上最長的懸索橋。整座橋包括橋用拉索的重量約為30萬噸,如果將所有的拉索首尾相接,能夠繞地球5圈。意大利墨西拿大橋把狀似皮靴的本土與狀似足球的西西里島連為一體。意大利墨西拿海峽跨海大橋效果圖意大利墨西拿海峽跨海大橋效果圖1.2歐非兩洲之間(Europe—Africa)
直布羅托海峽(GibraltarStrait)
連接歐洲西班牙與非洲摩洛哥,海峽長87公里。東A線:寬14公里,最大水深950米,西B線:寬26公里,最大水深300米。
海底有斷層,且位于地震活動(dòng)區(qū),是目前世界上最為艱巨的工程項(xiàng)目。1979年,兩國開始合作進(jìn)行可行性研究,開過多次國際會(huì)議,吸引全世界知名的橋梁、隧道公司和專家提出方案。
(1)大跨度懸索橋,L=2000米、3500米、5000米,深水墩水深300~470米;
(2)隧道:半潛式、沉管、深埋式。
直布羅陀海峽橋隧通道方案圖
直布羅陀海峽橋隧方案剖面圖
跨橋縱剖面中心呈現(xiàn)一個(gè)深溝槽,離兩岸7km各有一個(gè)相對淺的灘,水深不超過100m,于是提出這樣的設(shè)想(上圖):在鄰近兩岸的大陸架上鋪設(shè)一條隧道,上面則構(gòu)成摩洛哥和西班牙的航道,中間部分橫跨一座300m跨度的橋,支撐在拴索式浮橋墩上。選擇沉管隧道是為了使出口處巖堤防護(hù)深度不超過80m,而且這樣的航道可避開靠近兩岸的淺灘。在岸和洞門島間主要采用低墩的固定橋。既然建在水深不超過30m處,那么傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工方法就足夠了。短的河堤載面向海中延伸至水深10m處。依照這樣的設(shè)計(jì),長26km的跨橋的一半就由浮橋構(gòu)成,剩下不足1/4部分由隧道和洞門人工島構(gòu)成,而固定橋和河堤則保持著整個(gè)橋的平衡.平面圖及立面圖固定錨平面圖直布羅陀海峽隧道
直布羅陀海峽地理上位于歐非大陸的分界處,兩塊陸地在此僅有15公里之隔。因此,直布羅陀海峽是兩陸間修建海底運(yùn)輸隧道的合適地點(diǎn)。從1980年開始,摩洛哥和西班牙共同研究了與隧道所有有關(guān)的法律、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用科學(xué)以及技術(shù)上的問題。意大利專家提出建設(shè)連接歐非大陸海底隧道方案
意大利的科研人員和技術(shù)工程專家目前正探討在歐洲與非洲兩個(gè)大陸之間建設(shè)一條海底隧道的可能性,并提出了一項(xiàng)初步方案。根據(jù)這一方案,這條海底隧道的兩端分別是意大利南部的西西里島和臨海相望的非洲國家突尼斯首都突尼斯,總長136km,預(yù)計(jì)造價(jià)為200億歐元。該隧道建成后將是世界上最長的海底隧道,極大地方便歐洲和非洲兩大陸之間的貿(mào)易往來。
推薦的直布羅陀海峽隨道海底線路平面圖
推薦的直布羅陀海峽隧道縱斷面
推薦的直布羅陀海峽隧道工程斷面
直布羅陀海峽大橋直布羅陀海峽大橋參考橋型1.3歐亞兩洲之間(Europe—Asia)
博斯普魯斯海峽(BosporousStrait)
位于土耳其境內(nèi),海峽寬1公里。中古時(shí)期,土耳其人在海峽上架設(shè)軍用浮橋;1973年,建成博斯普魯斯一橋懸索橋,主跨1074米;接著又建成并列的博斯普魯斯二橋懸索橋,主跨1090米;后又建成博斯普魯斯三橋懸索橋,主跨1168米。
博斯普魯斯大橋
土耳其伊斯坦布爾市博斯普魯斯海峽大橋,跨度雖然只有1560m,但它卻是一座架在歐、亞兩大洲上的洲際橋梁。博斯普魯斯大橋其他幾座著名的跨海大橋美國舊金山金門大橋悉尼海港大橋美國紐約Verrazano-NarrowsBridge舊金山奧克蘭跨海新橋巴林一沙特阿拉伯跨海大橋日本獺戶內(nèi)海大橋丹麥大貝爾特橋多多羅大橋法國諾曼底大橋韓國巨濟(jì)島——釜山連島大橋美國舊金山金門大橋
從美國加利福尼亞州圣弗朗西斯科城(舊金山)有多個(gè)角度,都能看到金門大橋的紅色橋塔。許多人認(rèn)為金門大橋是世界是最美的大橋,自然也是最壯觀的景色之一。它橫跨于圣弗朗斯科灣入口年,把舊金山城與北加利福尼亞連接起來,金門大橋的設(shè)計(jì)和建成只用了4年多時(shí)間,于1937年投入使用,從而不再需要乘渡船橫越圣弗朗西斯科灣了,大橋憑借兩根94厘米粗的鋼纜懸掛著。兩橋塔之間的主跨度為1280米,這仍是世界是最長的跨度之一。橋塔高227米,是世界是最高的橋塔。從舊金山城這端步行通過大橋到另一端的馬林縣要花半小時(shí)。金門大橋是世界上第一座真正的巨型懸索橋。當(dāng)大霧籠罩著大橋,只有橋塔頂端仿佛飄浮在半空中隱約可見時(shí),橋塔看上去特別驚心動(dòng)魄。金門大橋悉尼海港大橋
這座大橋整個(gè)工程的全部用鋼量為5.28萬噸,鉚釘數(shù)是600萬個(gè),最大鉚釘重量3.5公斤,用水泥9.5萬立方米,橋塔、橋墩用花崗石1.7萬立方米,建橋用油漆27.2萬升,從這些數(shù)字足可見鐵橋工程的雄偉浩大。在30年代的條件下,能在大海上凌空架橋,實(shí)為罕見。整個(gè)悉尼大橋橋身長度(包括引橋)1149米,從海面到橋面高58.5米,從海面到橋頂高達(dá)134米,萬噸巨輪可以從橋下通過。橋面寬49米。悉尼大橋的最大特點(diǎn)是拱架,其拱架跨度為503米,兩個(gè)橋墩上還各建有一座橋塔,塔高95米。悉尼海港大橋美國紐約Verrazano-NarrowsBridge舊金山奧克蘭跨海新橋
舊金山奧克蘭跨海新橋的東段為獨(dú)塔自錨式鋼懸索橋.主橋長565m.主跨385m。纜索錨固在東墩處的主梁上并環(huán)繞至西墩上.吊桿設(shè)在正交異性鋼箱梁的外側(cè).間距為10m.主梁橫梁設(shè)在箱梁的內(nèi)側(cè).間距為5m。兩箱梁間用間距30m的橫梁連接.箱梁處于受壓狀態(tài)用以平衡纜索的張拉力。舊金山奧克蘭跨海新橋巴林——沙特阿拉伯跨海大橋
巴林-沙特阿拉伯跨海大橋位于波斯灣,該橋全長25km,曾經(jīng)是世界上最長的跨海大橋。日本獺戶內(nèi)海大橋
日本獺戶內(nèi)海大橋,跨海距離9.6km,把本州與四島連接起來。早在1942年,日本已建成連接本州和九州的關(guān)門海底隧道(日本州的下關(guān)至九州的門司),加上青函隧道.日本四大島的陸路交通已經(jīng)連為一體。丹麥大貝爾特橋1999年以前大貝爾特大橋是世界上最長吊橋。大貝爾特橋可譯為“大帶橋”,是橫穿丹麥大貝爾特海峽,將西蘭島和菲英島連接在一起的交通動(dòng)脈。位于哥本哈根西120公里處。該工程總投資55億美元,由西橋、海底隧道和東橋三部分組成,全長17.5公里。丹麥大貝爾特橋多多羅大橋多多羅大橋法國諾曼底大橋韓國巨濟(jì)島——釜山連島大橋
韓國己開始修建一條更快更方便的連島大橋工程.這將花費(fèi)15億美元.估計(jì)于2010年修建完工。8.2km長的連島大橋?qū)p輕南部沿海通向巨濟(jì)島高速公路的擁堵情況。整個(gè)跨海工程分成三部分.主要由兩座斜拉橋(見圖)及韓國首次采用的沉埋隧道組成。第一部分是一座三塔斜拉橋.主跨為230m.第二部分為一座雙塔斜拉橋.主跨為475m。沉埋隧道是三部分之一,計(jì)劃在繁忙的航道下沉埋一條通到釜山集裝箱終端碼頭的隧道.水下50m的深度使其成為迄今為止世界最深的沉埋隧道。韓國巨濟(jì)島——釜山連島大橋布置簡圖
由于連島工程完全在露天的條件下修建.將面對臺(tái)風(fēng)和巨浪的考驗(yàn),在設(shè)計(jì)施工的同時(shí),工程使用一套快速系統(tǒng),使設(shè)計(jì)盡量符合施工的需要。除了斜拉橋的主塔以外,大橋的所有部分(包括基礎(chǔ)及橋墩)都在岸上預(yù)制,因此有意識(shí)地將盡量多的結(jié)構(gòu)單元由岸上的預(yù)制場中完成。全部計(jì)劃是最大限度的采用在岸上預(yù)制,盡可能減少海上作業(yè)工作,以便避免由于橋址處的惡劣天氣的影響。由于有大型浮吊,所以可以采用十分巨大的預(yù)制構(gòu)件。
由于巨濟(jì)島上沒有合適的預(yù)制場位,只能在距橋址35km的海岸處設(shè)場。即從沉井至橋面構(gòu)件均需渡海運(yùn)至橋位。目前正在預(yù)制主塔墩的巨型沉井。由于海底的地質(zhì)條件是沉積上及砂上的覆蓋層下有了強(qiáng)弱不等的巖石,沉井基礎(chǔ)及引橋基礎(chǔ)可按最適當(dāng)?shù)臈l件進(jìn)行設(shè)計(jì)。承受雙塔斜拉橋的巨大沉井基礎(chǔ)將分3個(gè)階段進(jìn)行組拼。底節(jié)沉井分為兩半,在岸灘上預(yù)制,其重量控制在浮吊的承重范圍內(nèi)。每半件的平面尺寸為19mX20.5m,高14m,自重2400t。吊運(yùn)至海中后以現(xiàn)澆的上半層混凝上將其連為一體。將完成的沉井單元跨海運(yùn)輸至施工橋位后,再下降到在海床上預(yù)設(shè)的3個(gè)小型襯墊上。再在沉井與海床間的縫隙間進(jìn)行灌漿。部分沉井的安裝見圖2。當(dāng)沉井安全著陸后,在沉井內(nèi)即填以松散的碎石,以減少隔艙內(nèi)墻上的壓力。再在沉井頂面澆筑5m厚的塔柱底座混凝土,它將以1m一層的方式澆筑,以減少有害的熱效應(yīng)。部分沉井的安裝圖
斜拉橋的橋面均為通用的4車道結(jié)合型結(jié)構(gòu)。每座斜拉橋采用2m高的鋼板梁上鋪250mm厚的混凝土橋面。其設(shè)計(jì)簡潔,較正交異性箱梁更輕更節(jié)約,但較高的外緣輪廓在空氣動(dòng)力性能上比箱梁較差。對雙塔斜拉橋進(jìn)行了全面的風(fēng)洞試驗(yàn)。依據(jù)試驗(yàn)結(jié)論,決定在雙塔斜拉橋的全長上增設(shè)翼緣導(dǎo)流板,以增加橋面的穩(wěn)定性;由于三塔斜拉橋跨度較短及具有較高的強(qiáng)度,在風(fēng)荷載下是穩(wěn)定的,因此可不必改變其設(shè)計(jì)。
兩座斜拉橋的混凝上橋塔均采用底座為曲線的鉆石形.選用這一設(shè)計(jì)是因它比常規(guī)的“H”形橋塔在風(fēng)振性能上有所改善.并且內(nèi)縮的橋塔底座可使基礎(chǔ)尺寸縮小。塔柱的曲率符合美學(xué)原理.這一曲線形的塔柱應(yīng)考慮實(shí)際施工的方法。塔柱為主要結(jié)構(gòu)項(xiàng)目中惟一未采用預(yù)制的構(gòu)件。由于常規(guī)的提升模板在修建中最小的曲線半徑為135m.空心的塔柱勉強(qiáng)符合此條件因此可采用常規(guī)的爬模施工每節(jié)段4m。1.4亞洲—日本(Japan)
1.4.1本州-四國:紀(jì)淡海峽(“世界橋梁博物館”)
1.4.2本州-九州:長島海峽1.4.3本州-北海道:津輕海峽1.4.4四國-九州:豐予海峽
本州-四國:紀(jì)淡海峽
紀(jì)淡海峽:寬11公里,最深120米;明石海峽:寬4公里,最深120米;
1963年開始規(guī)劃,1973年陸續(xù)動(dòng)工,公鐵兩用,規(guī)模宏大,目前均已建成通車,代表性工程有8座。懸索橋:明石海峽橋、大鳴門橋、下津井橋、南備贊、北備贊;斜拉橋:柜石橋、巖黑橋、生口橋。
明石海峽大橋
明石海峽大橋是神戶—淡路—鳴門線路上的主要橋梁。該橋設(shè)有6車道,設(shè)計(jì)時(shí)速100km/h,橋梁位于本州側(cè)神戶市垂水區(qū)和淡路島側(cè)的津名郡淡路町之間的明石海峽上。在寬4km的海峽中央部位約1500m寬是主要通航路線,橋下凈空65m(略高于最高潮位)。因此,橋的中央跨徑長度采用1990m,地震后延伸了約1m,橋的總長3911m;這是懸索橋破世界紀(jì)錄的跨徑,它比上一次破世界紀(jì)錄的英國亨伯爾橋的主跨徑增大了581m。這一工程的上部結(jié)構(gòu)的重要技術(shù)課題是要確保桁梁和塔的抗風(fēng)穩(wěn)定性;基礎(chǔ)工程的重要技術(shù)課題是對軟巖持力層的大規(guī)模開挖以及在流速8節(jié)(相當(dāng)于4m/s)情況下提出開挖對策和基礎(chǔ)施工。本橋于1988年初開工建設(shè),1998年7月開通交付使用,建設(shè)期歷時(shí)100年。明石海峽大橋位置圖1995年1月17日凌晨受日本兵庫縣南郊地震的影響,主跨徑從1990m變更到1990.80m,3P~4A間從960m,變更到960.30m,橋梁的設(shè)計(jì)高程也發(fā)生了變化(主跨中心部位路面標(biāo)高由96m提高到97m),見圖1。以46m/s為基本風(fēng)速,隨高度增加進(jìn)行修正算出設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速。對風(fēng)荷載來說還要考慮陣風(fēng)的響應(yīng)乘一個(gè)系數(shù)。桁架顫振風(fēng)速的校正,以桁架設(shè)計(jì)基準(zhǔn)風(fēng)速附加風(fēng)速變動(dòng)乘以約1.3的安全系數(shù),一般認(rèn)為,稍低于78m/s的顫振臨界風(fēng)速能滿足要求。地震影響圖(單位:m)塔柱斷面圖塔柱布置圖(單位:m)
明石大橋的主塔與以往的構(gòu)造特征有很大的差異,在塔內(nèi)設(shè)置了永久性的抑制風(fēng)振的調(diào)質(zhì)阻尼器。從以往塔的架設(shè)經(jīng)驗(yàn)看,在架設(shè)時(shí)塔易發(fā)生搖擺,在成橋時(shí),當(dāng)主纜固定在塔頂上后,一般認(rèn)為塔不再搖擺。但是本橋塔的高度特別大,相對柔軟,在成橋后判明會(huì)發(fā)生振動(dòng)。即使采用十字形斷面不易搖擺的構(gòu)造,討厭的振動(dòng)還是會(huì)發(fā)生的,為此必須設(shè)置調(diào)質(zhì)阻尼器(TDM)。調(diào)質(zhì)阻尼器的重量是塔本體重量的0.9%。對塔的大尺度變更必須杜絕,這才能達(dá)到制振的效果。然而在邊跨的加勁桁和塔之間,當(dāng)塔內(nèi)的阻尼器發(fā)生故障時(shí),必須設(shè)置油壓阻尼器備用。纜的構(gòu)造
懸索橋最主要的構(gòu)件,可以說就是兩根直徑1.12m的主纜了。每根主纜由290根索股構(gòu)成,而每根索股則由127根平行鋼絲組成,見圖4。主纜和瑣股的斷面圖(單位:mm)
纜的架設(shè)工程采用了直升飛機(jī)將先導(dǎo)索渡海經(jīng)兩塔到另一側(cè)貓道。直升飛機(jī)渡海法與以往采用FC船牽引先導(dǎo)索(鋼絲繩)渡海的區(qū)別是前者采用了強(qiáng)度大、重量輕的聚酰胺纖維導(dǎo)繩為先導(dǎo)索,這才有可能實(shí)施直升飛機(jī)施工。采用這一方法是由于受強(qiáng)潮流的影響以及不用限制船舶航行,短期內(nèi)就可實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)索渡海。新型貓道與以往靠設(shè)置抗風(fēng)繩保持抗風(fēng)穩(wěn)定性的老貓道相比,新貓道省去了抗風(fēng)繩,代之以連接兩纜間貓道的橫向橋,達(dá)到制振的目的。加勁梁構(gòu)造的橫斷面圖明石海峽大橋橋型布置圖本州-九州:長島海峽
海峽寬2公里,水深70米;下關(guān)海峽橋因第一次世界大戰(zhàn)未能修成;1973年,建成關(guān)門大橋懸索橋,主跨712米;后又建成并列的鐵路隧道。
關(guān)門大橋本州-北海道:津輕海峽
津輕海峽寬23公里,水深140米;津輕東海峽寬13公里,水深270米;
清涌隧道:長54公里,在海床下100米,工期24年;通風(fēng)、照明、排水、通信保養(yǎng)用電可供30萬人的城市用電,不通汽車,仍將在津輕東修建跨海公路大橋。
日本青函海底隧道(世界最長)
青函隧道因連接日本本州青森地區(qū)和北海道涵館地區(qū)而得名.隧道橫越輕津海峽.全長54公里.海底部分23公里.青函隧道1971年正式動(dòng)工,1988年建成.隧道形成了一條貫穿日本南北的交通大動(dòng)脈.乘火車從青森到涵館現(xiàn)在只需要50分鐘.日本青函海底隧道位置示意圖青函隧道剖面圖主隧道橫斷面圖四國-九州:豐予海峽
豐予海峽:寬14公里,水深200米。
1.5亞洲—中國(Asia—China)
1.5.1中國三大經(jīng)濟(jì)區(qū)1.5.2中國三大海峽1.5.3我國已建的跨海大橋1.5.4準(zhǔn)備或建設(shè)中的主要跨海工程
中國三大經(jīng)濟(jì)區(qū)1.5.1.1環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)(遼東半島、山東半島、京-津-塘)1.5.1.2長三角經(jīng)濟(jì)區(qū)(上海、南京、杭州、寧波、廈門)1.5.1.3珠三角經(jīng)濟(jì)區(qū)(香港、澳門、廣州、深圳、珠海)中國三大海峽1.5.2.1渤海海峽(BohaiStrait)
1.5.2.2臺(tái)灣海峽(TaiwanStrait)1.5.2.3瓊州海峽(QiongzhouStrait)渤海海峽(BohaiStrait)
連通海峽,可縮短沿渤海灣道路約1500公里。海峽寬120~145公里,平均水深35米,最深60米。公元前219年,秦始皇設(shè)想跨海造橋,成為世界上第一個(gè)做跨海之夢的人;1896年,李鴻章提出建橋:采用英國福斯海灣橋方案;現(xiàn)代方案:(1)橋梁:旅順—廟島列島—蓬萊,長120公里;(2)輪渡:大連—煙臺(tái),長145公里,走火車。
渤海海峽的地形條件
渤海海峽北起遼東半島老鐵山西南角,南至膠東半島蓬萊登州角,是渤海與黃海的天然分界線(下圖)。兩端最短距離約57海里(105.56),平均水深25m。北段老鐵山水道寬約42m,平均水深40m以上,最深處約86m。南段廟島列島,有眾多巖石露頭的島嶼可以利用。南北向共計(jì)32個(gè)島嶼,明礁66個(gè),暗礁16個(gè),長灘(水深1.6~4.0m)2處,水深最大為20m左右。
廟島列島位于渤海海峽最狹處,基本呈一直線南北擺開,南距蓬萊登州角7km,北距旅順老鐵山42km,素有“海峽鑰匙”之稱。廟島列島共有32個(gè)島嶼(其中有居民島10個(gè))、16個(gè)暗礁、2處長灘(水深1.6~4.0m)。廟島列島南北長56.4km,東西寬30.8km,島礁之間距離一般為2~5km。渤海海峽的地質(zhì)條件
在元古代晚期(距今6億至18億年),廟島列島為一整體,與南北陸地連成一片,尚無海峽。約1.4億年以前,該陸塊斷陷分離成諸島的雛型,并形成渤海海峽。廟島列島位于膠、遼隆起的接合部位,北鄰遼東隆起(遼東半島),南連膠東隆起(膠東半島),西部為渤海坳陷(渤海灣)。出露的地層分為兩類:下部為夾石英巖的千枚巖,上部為夾石英巖的板巖;下部為板巖和石英巖互層,上部則為石英巖和板巖互層,巖質(zhì)堅(jiān)硬。第四系地層主要為殘積層、坡積-洪積層、海積層。殘積層由厚1~3礫石和棕紅色亞粘土組成,坡積-洪積層厚度變化大,一般為20~40m,局部厚達(dá)60多米,主要由礫石、含礫亞砂土和亞粘土組成,分布于溝谷兩側(cè)、山坡地帶和平緩處,有的夾有礫石層,富含鈣質(zhì)。海積層主要由礫石、亞粘土、粉砂、海洋生物遺骸和貝殼組成,分布于各大島海岸線平緩處。
渤海海峽的海底地貌是很壯觀的,老鐵山岬和蓬萊角斷壁直下海底,廟島列島橫亙其間,潮流!沙脊夾持島、礁縱向延伸沖刷槽和侵蝕洼地出現(xiàn)在海底沙脊之間。在島間或岬角與島嶼間,槽谷和洼槽的橫剖面多呈“V”字型,其底部多被沙礫覆蓋,并有基巖突露,整個(gè)海峽的地勢是自南向北呈階梯下降。寬而深的老鐵山水道沖刷槽位于最北端的老鐵山岬之下。老鐵山水道成“V”形溝谷,呈洼、脊并列相間的狀態(tài),堆積有礫石和棕色亞粘土組成的洪積層和海積層,厚度一般為1~3m;亦有礫石和含礫亞砂土或亞粘土組成的坡積、洪積層,厚度一般約20~40m。海峽北部基巖主要為片麻巖,巖石較松軟。巖層之間,有牽引壓性褶曲,斷層規(guī)模小,巖漿活動(dòng)微弱,地層深處有火山噴發(fā)出的玄武巖。海底因未作大面積調(diào)查,巖面埋深和斷裂詳細(xì)分布對工程來說,仍嫌不足。
渤海海峽屬臺(tái)風(fēng)影響區(qū),大風(fēng)在12級以上。北方寒冷,冬天有冰雪,需考慮防寒。渤海海峽屬不正規(guī)日潮海區(qū),最大潮差超過4m。海峽屬地震多發(fā)區(qū),但震級只在3~4級以下。因工程重要需作地震安全評估。渤海海峽跨海通道路線中國渤海海峽地理位置修建煙大渤海海峽通道的必要性渤海是我國最大的內(nèi)海,長期以來,由于寬約57海里的海峽阻隔,使東北與華東、華南沿海各地的大量客貨交流或繞渤海灣“C”型運(yùn)轉(zhuǎn),或短途倒裝海運(yùn)(上圖)。這種運(yùn)輸格局不但在時(shí)間!運(yùn)力和運(yùn)輸費(fèi)用上造成巨大浪費(fèi),而且導(dǎo)致并加劇了交通和能源的雙重緊張局面,極大地限制了環(huán)渤海及沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,壓抑了這些地區(qū)資源能量!市場能量、開放能量、科技能量的充分釋放。開辟渤海海峽跨海通道對于疏通南北交通、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將具有重要的戰(zhàn)略意義。橋梁方案
修建橋梁是一種常見的跨海方式,但從戰(zhàn)備效益來看,跨海大橋的安全性不如越海隧道,科索沃戰(zhàn)爭中,多瑙河南聯(lián)盟段的所有橋梁都受到轟炸攻擊;從抵御自然災(zāi)害的能力看,現(xiàn)在國際上有一個(gè)發(fā)展趨勢,就是能造隧道就盡量不造橋。1986年12月在日本山陰余部曾經(jīng)發(fā)生了一個(gè)舉世震驚的巨大慘案,當(dāng)時(shí)正在跨海大橋上行駛的一列火車,被風(fēng)速為25m/s的強(qiáng)風(fēng)吹翻墮入海中。另外跨海大橋的技術(shù)難度也很高,同樣受到跨度!水深和地質(zhì)等條件的影響,建成運(yùn)營后受氣候變化的影響也始終存在。全隧道方案
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,特別是許多已建工程的事實(shí)使得人們的觀念發(fā)生了變化,人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到“遇水架橋”已不再是唯一選擇,在許多情況下“遇水鉆隧”溝通兩岸比建橋更為優(yōu)越。整條隧道從蓬萊市東側(cè)抹直口附近入口,經(jīng)長島、廟島諸島等,幾乎是一直朝北,穿越老鐵山航道,直奔旅順老鐵山角(圖2)。設(shè)想隧道的設(shè)計(jì)寬度為雙向六車道行駛,隧道全長達(dá)130km,一般汽車只需2小時(shí)左右就可以通過海峽。和建橋相比,跨海隧道具有諸多的優(yōu)點(diǎn):(1)可以不受大霧、臺(tái)風(fēng)等氣候變化的影響,可全天候運(yùn)行,具有穩(wěn)定的運(yùn)行能力和較強(qiáng)的抗地震能力,還可一隧多用;(2)全隧道方案具有較好的抵御戰(zhàn)爭和自然災(zāi)害的能力;(3)從生態(tài)環(huán)境的角度看,廟島列島由32座大小島嶼組成,南部成群北部成列,島上森林覆蓋率高達(dá)53%以上,冬暖夏涼,是候鳥遷徙的必經(jīng)之地,被列為國家級自然保護(hù)區(qū)。同時(shí),各島又有各島的神奇景觀。橋、隧組合方案
從渤海海峽的地形特征看,廟島列島縱貫海峽中南部,由南至北有:南、北長山島,石侯磯島,高山島,陀磯島,大、小欽島,南、北隍城島等,可利用這些島嶼做“橋墩”,這種島陸分布格局為實(shí)施跨海大橋工程提供了難得的作業(yè)依托,有20個(gè)可利用的島、礁、灘,一般間距為3~4km,最大間距為7~8km。跨海大橋可分段建設(shè)為“小橋”,大大降低了工程難度和造價(jià)。這里是南橋段,長約75km,橋梁的標(biāo)高需經(jīng)航道調(diào)查,由通航船只噸位、航道凈空而定。但在廟島列島最北部的北隍城島向北就沒有島嶼了,中間隔著老鐵山水道與旅順相望,這里的水道太寬,長達(dá)42.2km,中間還有不少海溝、海潭,水深流急,每年都在這里發(fā)生很多海洋災(zāi)害,要想架設(shè)橋梁,在目前的技術(shù)條件下是難以做到的,只能建隧道,故稱北隧。此即“南橋北隧”方案或“蓬旅橋隧”(煙臺(tái)蓬萊至大連旅順)方案(圖2)。這條跨海通道工程縱斷面設(shè)想如圖3所示。1989年,唐寰澄先生向中央建議修建的渤海海峽跨海工程,便是老鐵山到蓬萊的這條線路?!澳蠘虮彼怼狈桨杆?jīng)地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單,依托島嶼眾多,且橋梁經(jīng)過地區(qū)均為堅(jiān)硬的基巖;隧道經(jīng)過的地區(qū),斷層規(guī)模小,巖漿活動(dòng)微弱,震級較小,地質(zhì)較世界上其它海底隧道好得多,實(shí)為世界跨海工程中難得的優(yōu)越條件。渤海海峽跨海通道工程設(shè)想縱斷面示意圖臺(tái)灣海峽(TaiwanStrait)
海峽長330公里,寬140~250公里,高雄南有3000米深水盆地,平均水深50米;北線:福清—新竹(莆田—臺(tái)中),長145公里;南線:廈門—金門—澎湖—嘉義,長145公里;澎湖—臺(tái)灣之間已開始修建跨海工程。
臺(tái)灣海峽示意圖跨海方案示意圖臺(tái)灣海峽跨海隧道構(gòu)想圖地理與路線
臺(tái)灣海峽最窄的地段是從福建福州市附近的平潭到臺(tái)灣臺(tái)北市附近的新竹,直線距離約為120公里,海峽深度普遍在80米之內(nèi)。計(jì)及隧道在兩岸的延伸總長可能達(dá)150公里。這條線路的兩端均靠近臺(tái)灣和福建的政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心。此外,從福建的廈門經(jīng)金門、澎湖到臺(tái)灣的臺(tái)南以北,也是一個(gè)可供選擇的方案。好處是中間有幾個(gè)島嶼,不過線路要長得多。困難和問題
顯然,最大的困難是臺(tái)灣海峽兩岸的長期阻隔。然而,加強(qiáng)海峽兩岸的聯(lián)系,建立貿(mào)易和通訊關(guān)系,密切科技與文化的交流,畢竟是歷史的潮流。建設(shè)海峽隧道正好提供了一種合作的極好機(jī)會(huì)。臺(tái)灣海峽地層處于較新的地質(zhì)活動(dòng)年代,而且地震比較頻繁。這需要對其工程地質(zhì)作充分的勘測和論證。臺(tái)灣海峽隧道很長,約為歐洲隧道的’倍,在通風(fēng)設(shè)計(jì)、施工掘進(jìn)方面也會(huì)提出一些需要專門研究的工程技術(shù)問題。建造如此宏大的工程,按目前價(jià)格就可能需要數(shù)千億人民幣。臺(tái)灣海峽兩岸近十多年來經(jīng)濟(jì)增長率均較高。預(yù)期到下世紀(jì)初,中國大陸和臺(tái)灣的國內(nèi)生產(chǎn)總值有望達(dá)到英、法兩國當(dāng)前的總和。那時(shí)中國會(huì)有更強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力,不過籌集巨額資金仍將是一個(gè)難題。是否借鑒歐洲隧道的做法,采用建設(shè)—經(jīng)營—轉(zhuǎn)讓的方式發(fā)行股票,向國際金融市場籌資等,都需要做深入的研究。
兩岸專家學(xué)者一致認(rèn)為,臺(tái)灣海峽隧道工程線路有北線方案、中線方案、南線方案3個(gè)方案。對上述3個(gè)方案的優(yōu)化、比選,海峽兩岸專家及技術(shù)人員做了大量工作。專家稱,其一旦開工,將成為世界級特大工程。目前看來,北線地質(zhì)穩(wěn)定,線路最短。
就跨海通道工程來說,可選的結(jié)構(gòu)方案主要有橋梁、隧道以及橋隧結(jié)合等方案。橋梁或隧道方案各有其優(yōu)缺點(diǎn)。橋梁方案,對通航水道而言,受制于通航凈空、船舶碰撞和惡劣的自然條件,以及高大橋梁設(shè)計(jì)施工中一系列問題。隧道方案交通不受制于惡劣天氣,但也存在隧道中行車安全度低;在發(fā)生災(zāi)害性事故時(shí)受損面大,危及旅客安全及隧道自身安全;事故后修理恢復(fù)交通的時(shí)間較長;造價(jià)和保養(yǎng)維修費(fèi)用高等。而橋隧結(jié)合方案,可結(jié)合地形、水文、地質(zhì)等自然條件,采用不同結(jié)構(gòu)方案,發(fā)揮橋梁和隧道各自的長處。瓊州海峽(QiongzhouStrait)
海峽長80公里,寬30公里,水深50米—10公里,最深160米?,F(xiàn)代方案:(1)橋梁:1996年完成預(yù)可行性研究報(bào)告;(2)輪渡:粵海通道,長30公里,走火車,已開通。我國已建的跨海大橋青馬大橋新澳函大橋(友誼大橋)汕頭海灣大橋虎門大橋珠海大橋南澳跨海大橋淇澳大橋珠海伶仃洋大橋珠海橫琴大橋上海南浦大橋
青馬大橋
青馬大橋是香港境內(nèi)連接青衣島和馬灣島的一座特大型公鐵兩用跨海橋梁。此橋跨越兩島之間的馬灣航道,是通往北大嶼山海港發(fā)展區(qū)及赤臘角新機(jī)場的重要通道。青馬大橋全長約2200m,主橋?yàn)?377m的懸索橋,橋面有兩層,上層為雙向6車道汽車專用道,下層設(shè)鐵路及備用汽車道。兩主塔高度達(dá)200m,通航凈高62.11m,通航能力為海輪20萬t級,大橋建成后將成為世界上跨度最長的公鐵兩用橋梁。工程總投資為73億港元。青馬大橋工程1992年5月下旬動(dòng)工,預(yù)計(jì)將于1997年竣工。該橋設(shè)計(jì)和施工監(jiān)理是由萬隆工程顧問香港有限公司承包。青馬大橋青馬大橋新澳函大橋(友誼大橋)
新澳函大橋是連接澳門半島和函仔島的跨海公路大橋。全長4414m,由12m跨徑引橋,35m及112m跨徑航道主橋組成。其中112m跨航道主橋?yàn)樾崩瓨?,其余為連續(xù)梁橋。橋面總寬19.3m,包括雙向4車道,中央分隔帶及兩側(cè)人行道。通航凈高30m,凈寬70m。新澳函大橋由葡萄牙某設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì),中國港灣建設(shè)總公司的振華海灣工程有限公司承建,交通部第四航務(wù)工程局施工。該工程于1990年8月正式開工,1994年2月全部完工。工程總造價(jià)6億澳元。新澳函大橋(友誼大橋)新澳函大橋(友誼大橋)汕頭海灣大橋
汕頭海灣大橋位于廣東汕頭旅游風(fēng)景點(diǎn)媽嶼島處,跨越汕頭海灣,面對臺(tái)灣海峽,全長2420m,主橋?yàn)殇摻罨炷良觿帕簯宜鳂?。主?52m,橋面為雙向6車道,凈寬24.2m,中間分隔帶1.3m。通航凈空為400mx46m。主塔高度為95.10m。設(shè)計(jì)荷載等級是汽車一超20級、掛車一120。工程中標(biāo)價(jià)為1.6億元人民幣。汕頭海灣大橋由鐵道部大橋局設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),鐵道部人橋局第三施工處負(fù)責(zé)施工,大橋工程于1992年3月28日動(dòng)工,預(yù)計(jì)于1995年底建成通車。汕頭海灣大橋汕頭海灣大橋虎門大橋
虎門大橋工程位于珠江三角洲中部,東起東莞市太平鎮(zhèn)與廣深高速公路相連,西至番禺縣南沙鎮(zhèn)與廣珠高速公路相接,橫跨廣州港珠江出???,是廣深珠高速公路的樞紐?;㈤T大橋全長15.6km,其中主橋長4.6km(由東引橋、主航道橋、中引橋、輔航道橋、西引橋、西岸引橋六部分組成)。橋面為雙向6車道,設(shè)中央分隔帶、路緣帶及緊急停車帶。橋面凈寬30m,外加兩側(cè)0.5m的防撞墻。主航道橋?yàn)榭鐝?88m單跨簡支鋼加勁梁懸索橋,通航凈空為300mx60m,主塔高147.55m,大橋設(shè)計(jì)荷載等級為汽車一超20級、掛車一120?;㈤T大橋由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院和交通部第二公路勘察設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。于1992年10月動(dòng)工,由廣東省公路工程總公司總承包承建,計(jì)劃于1997年7月1日前建成通車,大橋總投資約27億人民幣?;㈤T大橋珠海大橋
珠海大橋是珠海市區(qū)通往珠海西區(qū)的交通要道.該橋跨越西江出海磨刀口門,把珠海機(jī)場、珠海港等同市區(qū)有機(jī)地聯(lián)系起來。全橋長3145.18m,主通航孔為跨徑125m的連續(xù)剛構(gòu)橋,通航凈高24m,能滿足3000t海輪通過.橋面寬31m,為雙向6車道.該橋1990年12月28日奠基,1993年11月28日建成通車。由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),交通部第二公路工程局負(fù)責(zé)施工。該工程采用公開招標(biāo),中標(biāo)價(jià)為1.66億人民幣。南澳跨海大橋
南澳大橋?yàn)槌魏J械教覉@新村通往南澳島長山尾的跨海工程。該橋總長引15m,主跨為205m,通航凈高為35m,通航凈寬170m。主跨段采用鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu)。主墩基礎(chǔ)采用直徑為2.5m的鉆孔灌注樁,輔跨段采用預(yù)制混凝土方樁。整個(gè)橋面的總寬度為17.1m。該橋由江蘇省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院和交通部第四航務(wù)工程局聯(lián)合總承包負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工。大橋已于1995年2月13日開工,預(yù)計(jì)將于1997年底建成通車??偼顿Y約為4.5億元人民幣。淇澳大橋
淇澳大橋是珠海市開發(fā)建設(shè)淇澳島的重大舉措,又是規(guī)劃中的珠海至香港伶仃洋跨海大橋的前期工程,其意義非常重大。該橋位于珠海市的東北面,珠江口右岸,西起唐家鎮(zhèn)后環(huán)海岸,與港灣大道、廣珠東線高速公司相連,跨越金星門水道,東至淇澳島。全橋長1731m,總寬33m,設(shè)雙向6車道,兩側(cè)人行道寬2m;主橋?yàn)殡p塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋,主跨320m,通航凈高18m;橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車一超20級、掛車一120,橋上設(shè)計(jì)行車速度80km/h;該橋除了交通功能外,還能通過大橋架設(shè)通水、通電、通訊管線,發(fā)揮多功能的作用;大橋已于1993年底動(dòng)工。淇澳大橋是由珠光(集團(tuán))有限公司和珠海經(jīng)濟(jì)特區(qū)房地產(chǎn)開發(fā)總公司聯(lián)合組成的淇澳大橋有限公司負(fù)責(zé)投資,珠海市高速公路公司負(fù)責(zé)建設(shè),交通部第二航務(wù)工程局、第二公路工程局、鐵道部大橋工程局勘測設(shè)計(jì)院組成的聯(lián)合體負(fù)責(zé)工程項(xiàng)目總承包,工程中標(biāo)價(jià)1.52億元人民幣。珠海伶仃洋大橋
為開辟大陸與香港之間第二條陸上通道,減輕粵港地區(qū)公路運(yùn)輸干線的壓力,使我國沿海干線的布局更加合理和完善,為溝通香港與珠江三角洲西部地區(qū)的聯(lián)系,促進(jìn)粵西地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和港澳地區(qū)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定繁榮,為我國西南部地區(qū)通向國際市場開辟通道,珠海市擬建設(shè)中國目前最大的跨海建設(shè)工程——珠海伶仃洋大橋。該橋西起珠海市金鼎,向東連接淇澳島、內(nèi)伶仃島,東至香港屯門爛角嘴,全長40km。其中橋梁長度30km,包括特大懸索橋一座(跨徑1400m,凈高65m,通航能力為20萬t級)、特大斜拉橋兩座(主跨900m,凈高60m,通航能力10萬t級;主跨300m,凈高42m,通航能力3.5萬t級)、連續(xù)剛構(gòu)橋一座,新建公路l0km,互通式立交工程五座及其他完善的交通工程設(shè)施。此橋按高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),路基寬34m.橋面寬33m,雙向6車道,設(shè)計(jì)行車速度為120km/h,設(shè)計(jì)荷載為汽車一超20級、掛車-120。整個(gè)工程氣勢雄偉壯觀,橋梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎美觀,猶如一條長龍飛架伶仃洋,把珠海市區(qū)與其海上的兩顆明珠—淇澳島、內(nèi)伶仃島及香港連接起來。該項(xiàng)目可行性研究報(bào)告由中國交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院珠海分院負(fù)責(zé)編制,并經(jīng)全國著名橋梁專家評審,國際權(quán)威橋梁專家咨詢可行項(xiàng)目總投資額112億元人民幣(按1992年價(jià)計(jì)算所得的凈態(tài)投資),回收期15年。珠海伶仃洋大橋方案圖珠海橫琴大橋
橫琴大橋是為促進(jìn)橫琴島的開發(fā)、加強(qiáng)同珠海市區(qū)的聯(lián)系而建。全橋總長1425.24m,分為三個(gè)部分:珠海岸引橋?yàn)楹喼梁15x25m+5x40m,橫琴岸引橋?yàn)楹喼梁4x40m+18x50m,主橋?yàn)?x120m獨(dú)塔雙索面斜拉橋。主梁采用等截面單箱雙室預(yù)應(yīng)力混凝土梁,主塔高為60m.橋面寬35.4m,雙向6車道,中間設(shè)分隔帶,兩側(cè)設(shè)人行道。設(shè)計(jì)荷載為汽車一超20級,驗(yàn)算荷載為掛車一120,設(shè)計(jì)風(fēng)速為43.8m/s,通航凈寬和凈高要求分別為90m和22m,能滿足1000t級船舶通過。橫琴大橋工程中標(biāo)價(jià)為1.1億元人民幣,由交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),上?;A(chǔ)工程公司和汕頭市政公司負(fù)責(zé)施工。工程已于1992年底動(dòng)工,預(yù)計(jì)將于1997年完成。上海南浦大橋準(zhǔn)備或建設(shè)中的主要跨海工程
1.5.3.1杭州灣:杭州灣大橋,全長37公里,目前世界第一長橋1.5.3.2長江口:東海大橋,東部沿海高速公路崇明島過江大橋1.5.3.3青島灣:青島海灣大橋,主跨1652米懸索橋1.5.3.4珠江口:港珠澳大橋,準(zhǔn)備當(dāng)中,采用單Y方案杭州灣跨海大橋
杭州灣跨海大橋北起浙江嘉興海鹽鄭家棣,南至寧波慈溪水路灣,全長36km,其中海上部分橋梁長35.673km。雙向六車道高速公路,寬33m。設(shè)計(jì)時(shí)速100km,使用年限100年,現(xiàn)為世界上最長的跨海大橋。大橋設(shè)北、南兩個(gè)航道,各有一主兩副航道組成。北航孔的主跨448m,凈高47m,為鉆石型雙塔雙索面鋼箱梁斜拉橋,主航道凈寬325m,通航標(biāo)準(zhǔn)為3.5萬噸級輪船。副航道凈寬為110m,凈高為28m。南航孔的主跨318m,凈高31m,為“A”字型單塔雙索面鋼箱粱斜拉橋,主航道凈寬125m,通航標(biāo)淮為3000噸級輪船。副航道則凈寬50m,凈高20m。橋型采用西湖蘇堤的“長橋臥波”形態(tài),平面勾勒成“S”形曲線。南北通航孔橋的側(cè)面呈拱形,形成起伏跌宕的立面造型。在離南岸14km處的淤灘上建1.2萬㎡的海中平臺(tái),施工時(shí),作為南北接點(diǎn),便于物流。施工結(jié)束后,成為集救援、觀光、休閑于一體的轉(zhuǎn)運(yùn)站。施工中的杭州灣跨海大橋海中平臺(tái)的效果圖地理位置與自然環(huán)境
杭州灣位于我國沿海中段,東側(cè)為舟山群島,為我國最大的河口灣,呈喇叭形,東西縱長約100km,灣口處寬約100km,灣頂處寬約20km,大橋跨越海灣中部,橋位處海面寬達(dá)32km。大橋北起浙江海鹽縣境內(nèi)鄭家棣,向南跨乍浦港規(guī)劃港池、北航道、南航道,經(jīng)南岸灘涂區(qū),跨慈溪十塘,經(jīng)九塘、八塘后到達(dá)大橋終點(diǎn)慈溪境內(nèi)的水路灣,全長36km,其中橋梁長35.673km,為當(dāng)今世界上最長的跨海大橋。大橋建成后上海至寧波的陸上距離將縮短120km。杭州灣兩岸為廣闊平原,北岸為凹岸,由沖刷形成,陸地標(biāo)高+3.0m左右,南岸為凸岸,陸地標(biāo)高+3.0~+3.5m。橋區(qū)兩岸灘涂發(fā)育,北岸寬約1.6km,海床標(biāo)高-2.0~+2.0m。南岸寬約9.7km,標(biāo)高約-3.0~+2.0m。退潮時(shí)可見灘面。南北灘涂間的海床較為平坦,標(biāo)高約為-11.0m,平均水深8~10m,北深南淺。杭州灣口的東海大橋橋位處平均水深8~12m。杭州灣為半日潮,緊挨橋位的乍浦港水文站近七十年的觀測資料統(tǒng)計(jì),最高潮位為5.24m,最低為-4.01m,最大潮差為7.57m。大橋開工后實(shí)測到的漲潮時(shí)最大流速為5.16m/s,落潮時(shí)為4.18m/s,最大波高北岸3.23m,南岸4.72m。杭州灣是世界三大強(qiáng)海潮區(qū)之一,由于風(fēng)、霧、潮汐、流和浪的影響,大橋全年可施工作業(yè)日僅為180日左右。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與總體布置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)總體布置
①道路等級:全線采用雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)
②行車速度:大橋?yàn)?00km/h引線為120km/h③路基寬:大橋?yàn)?3m引線為35m④設(shè)計(jì)荷載:汽一超20級掛一120⑤最大縱坡:<3%⑥橋面橫坡:2%⑦設(shè)計(jì)洪水頻率:大橋1/300引線1/100⑧設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:橋梁上下部100年、斜拉索25~30年、支座30~50年、伸縮縫30年
⑨地震基本烈度為6度
⑩通航標(biāo)準(zhǔn):按設(shè)計(jì)最高通航水位++5.19m,北航道按3.5萬頓海輪,凈空為325x47m,南航道按3000級海輪,凈空為125x31m。引橋?yàn)殡p幅。建成的杭州灣跨海大橋
大橋兩岸連接線工程總長84.4km,其中南岸接紹55.3km,采用30~80m長的預(yù)應(yīng)力混凝土漣續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)。大橋和兩岸連接線總投資逾140億元。2003年11月15日動(dòng)工,2008年竣工通車。為國道主干線--同三線跨越杭州灣的便捷通道,可縮短寧波至上海間的陸路距離125km.行車時(shí)間縮短至兩個(gè)小時(shí),達(dá)到長江三角洲南翼“2小時(shí)都市圈”。大橋建成時(shí)的車流量為5萬輛,至2027年,車流量達(dá)到10萬輛。有利于支持上海國際航運(yùn)中心建設(shè),促進(jìn)寧波、舟山深水良港資源的整合開發(fā)和利用,有利于旅游業(yè)的發(fā)展和國防建設(shè),有利于緩解杭州過境(滬杭甬高速)公路交通的壓力。大橋概算總投資108億元。計(jì)劃用五年時(shí)間即2008年建成,2009年通車。北航道橋的橋跨布置圖南航道橋的橋跨布置圖南、北航道橋的索塔構(gòu)造圖杭州灣跨海大橋的6個(gè)之最1、杭州灣跨海大橋全長36公里,其長度在目前世界上在建和己建的跨海大橋中位居第一;2、杭州灣跨海大橋地處強(qiáng)腐蝕海洋環(huán)境,為確保大橋壽命,在國內(nèi)第一次明確提出了設(shè)計(jì)使用壽命大于等于100年的耐久性要求;3、杭州灣跨海大橋50米箱梁“梁上運(yùn)架設(shè)”技術(shù),架設(shè)運(yùn)輸重量從900噸提高到1430噸,刷新了目前世界上同類技術(shù)、同類地形地貌橋梁建設(shè)“梁上運(yùn)架設(shè)”的新紀(jì)錄;4、杭州灣跨海大橋深海區(qū)上部結(jié)構(gòu)采用70米預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁整體預(yù)制和海上運(yùn)架技術(shù),為解決大型混凝土箱梁早期開裂的工程難題,開創(chuàng)性地提出并實(shí)施了“二次張拉技術(shù)”,徹底解決了這一工程“頑疾”;5、杭州灣跨海大橋鋼管樁的最大直徑1.6米,單樁最大長度89米,最大重量74噸,開創(chuàng)了國內(nèi)外大直徑超長整樁螺旋橋梁鋼管樁之最;6、杭州灣跨海大橋南岸10公里灘涂底下蘊(yùn)藏著大量的淺層沼氣,對施工安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅,在灘涂區(qū)的鉆孔灌注樁施工中,開創(chuàng)性地采用有控制放氣的安全施工工藝,其施工工藝為世界同類似地理?xiàng)l件之首。東海大橋東海大橋
東海大橋是我國第一座真正意義上的跨海大橋(外海大橋),是目前世界上最長的外海跨海大橋。這條連接上海國際航運(yùn)中心洋山深水港的交通大動(dòng)脈,全長32.5公里,其中跨海部分25公里,按雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。東海大橋從2002年6月26日開工建設(shè),于2005年5月25日全線貫通。東海大橋創(chuàng)造了許多中國第和世界之最的奇跡,成為中國橋梁科技飛躍的一座新的里程碑。東海大橋既傳承了世界跨海大橋工藝的精髓,又通過自主創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了許多新的突破,在建設(shè)過程中產(chǎn)生了20多項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利。非通航孔段的每塊預(yù)制箱梁長達(dá)60至70米、重達(dá)2000噸,如此龐然大物在世界橋梁史上也屬罕見;位于顆珠山島和大烏龜島之間的深海大堤綿延1.22公里,也是國內(nèi)的突破和創(chuàng)新。氣象資料
東海大橋施工區(qū)域位于北亞熱帶南緣、東亞季風(fēng)盛行區(qū),受季風(fēng)影響,冬冷夏熱,四季分明,降水充沛,氣候變化復(fù)雜。受冬夏季風(fēng)影響,全年多偏北和偏東南向風(fēng);實(shí)測最大風(fēng)速35.0m/s(風(fēng)向NNE),大風(fēng)風(fēng)向主要集中在偏北和東南偏南方位。本海區(qū)還不時(shí)會(huì)出現(xiàn)大霧、雷暴、氣旋、寒潮等災(zāi)害性自然天氣。水文資料潮汐主要受東海前進(jìn)潮波控制,且受黃海旋轉(zhuǎn)潮波的影響,潮波具有前進(jìn)波、復(fù)合前進(jìn)波性質(zhì)。潮汐類型屬非正規(guī)半日淺海潮型。每個(gè)潮汐日有兩次漲潮和兩次落潮的過程,且日不等現(xiàn)象較為明顯(一般從春分至秋分夜潮大于日潮,從秋分至翌年春分日潮大于夜潮)。最快潮水流速達(dá)到了4kn。海流中潮流占主導(dǎo)地位,且淺海分潮流相對較強(qiáng)。潮流性質(zhì)屬不規(guī)則半日淺海潮流。潮流運(yùn)動(dòng)形式基本為往復(fù)流類型。在離岸及島嶼較近的水域受地形制約影響,海流呈明顯的往復(fù)流性質(zhì);在相對離陸岸及島嶼較遠(yuǎn)的水域,潮流雖仍屬往復(fù)流性質(zhì),但已呈現(xiàn)一定的旋轉(zhuǎn)型,旋轉(zhuǎn)方向基本為順時(shí)針方向。獨(dú)創(chuàng)海上打樁定位技術(shù)
大橋項(xiàng)目科技課題組把GPS技術(shù)與常規(guī)定位技術(shù)相結(jié)合,獨(dú)創(chuàng)了一套海上打樁定位系統(tǒng),并打破常規(guī),采取“用7顆衛(wèi)星來定位一根樁”的方法,為一根根海上樁精準(zhǔn)定位,為外海橋梁定位技術(shù)提供了方向。
陸上預(yù)制,海上吊裝新工程
針對東海大橋施工現(xiàn)場離岸較遠(yuǎn)、海上作業(yè)環(huán)境險(xiǎn)惡等特點(diǎn),工程技術(shù)人員采取“陸上預(yù)制,海上吊裝”的做法,將箱梁(橋面板)、橋墩、承臺(tái)等大型混凝土及鋼筋物件全部在岸上事先澆筑好,然后再由擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“小天鵝號(hào)”等等重型浮吊將其安放、拼裝至相應(yīng)位置。這種顛覆了以往海上工程作業(yè)的“干施工”辦法,將成為今后國內(nèi)海洋大規(guī)模工程的發(fā)展方向。箱梁吊裝
1)浮吊到指定作業(yè)海區(qū)拋錨就位。2)通過絞錨和松錨的配合,使浮吊向船艏方向移動(dòng)約120m。3)兩艘拖輪綁拖駁船靠浮吊船艉靠架,浮吊帶纜到駁船。4)調(diào)整浮吊與駁船的相對位置,使浮吊的縱中軸線與橋面板的橫中軸線對齊。5)浮吊主鉤松鉤至吊梁距離橋面板1.5m,將千斤頂伸出至1.8m。6)4名操作人員上橋面板。7)打開千斤頂?shù)牟邃N,提升卷揚(yáng)機(jī)將吊裝帶卡進(jìn)千斤頂內(nèi)(注意吊裝帶不能被千斤頂鉤住,如有鉤住的趨勢或由于搖晃方向?qū)Σ粶?zhǔn),可利用尼龍繩對千斤頂或吊裝帶進(jìn)行牽引),將千斤頂?shù)牟邃N頂進(jìn)千斤頂,松寬1號(hào)聯(lián)動(dòng)卷揚(yáng)機(jī),將吊裝帶的重量由千斤頂承受。8)對4個(gè)液壓千斤頂進(jìn)行伸縮測試,確保設(shè)備正常。9)連接卷揚(yáng)機(jī)到吊裝帶的預(yù)定位置處,并用2根60m長的尼龍繩連接到吊裝帶的預(yù)定位置,并將尼龍繩的另一端臨時(shí)固定到卷揚(yáng)機(jī)邊上。10)進(jìn)行吊梁的對中調(diào)整,調(diào)整千斤頂?shù)纳炜s量,使千斤頂?shù)纳炜s量一致。11)提升主鉤噸位至600t,拖輪停車,對吊梁位置進(jìn)行最后確認(rèn)。12)提升主鉤噸位至1000t,橋面板拆綁。13)提升橋面板出庫,并提升到距離駁船甲板面3m高度。14)解除浮吊帶在駁船上的纜繩,拖輪拖駁船離開浮吊作業(yè)區(qū)域。15)絞錨,松錨,使船移至吊裝位置。16)調(diào)整大吊、主鉤以及船位,使橋面板擱到橋面板的臨時(shí)支墩上。17)確認(rèn)橋面板正確放到位后,主鉤噸位卸載至1500t,觀察測量橋面板有無變化。無變化繼續(xù)卸載,主鉤噸位卸載至500t,觀察測量橋面板有無變化。無變化繼續(xù)卸載,直至吊梁距離橋面板1.5
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