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山东高速青岛发展有限公司青岛海湾大桥主要施工方案介绍二〇一四年九月邵新鹏

青岛海湾大桥概况1大跨径、小半径滑移模架施工大节段钢箱梁吊装及精确调位施工23456汇 报 提 纲冰冻海域桥梁耐久性实施方案7旋挖钻施工方案大桥施工方案总体考虑60米预应力混凝土箱梁超高吊装施工护栏结构自防眩及护栏灯照明技术8

青岛海湾大桥是国道主干线青岛至兰州高速公路的起点段一、青岛海湾大桥概况

青岛海湾大桥是青岛市东西跨海通道“一路、一桥、一隧”中的“一桥”，位于青岛市胶州湾，连接青岛、红岛及黄岛。青岛海湾大桥青岛红岛黄岛青岛胶州湾隧道青岛胶州湾高速一、青岛海湾大桥概况

新建标005-2020 农村生活垃圾收集、转运和处置体系建设标准(新疆).pdf主要技术标准道路等级桥梁结构设计基准期桥梁标准宽度主线：双向六车道(城市八车道) 城市快速路兼高速公路 红岛连接线：双向四车道 城市Ⅰ级主干路100 年主体工程：35m 红岛连接线：23.5m一、青岛海湾大桥概况

一、青岛海湾大桥概况胶州湾大桥沧口航道桥李村河互通红岛互通大沽河航道桥红岛连接线青岛红岛黄岛胶 州 湾红岛航道桥

红岛航道桥—独塔钢箱梁斜拉桥大沽河航道桥—独柱塔自锚式钢箱梁悬索桥红岛互通—定向匝道互通立交李村河互通—定向匝道+部分苜蓿叶式立交非通航孔桥一、青岛海湾大桥概况

工程地质覆盖层厚度不均，从0.4～28m不等。 桥位区地质构造复杂，基岩按时代、岩性划分为3个大层组、34个亚层。松散层共分为4大层组、23个亚层。以泥岩、角砾岩、熔凝灰岩、泥质砂岩、砂质泥岩、砾岩为代表的极软岩大量分布，部分区域夹杂有安山岩、玄武岩、流纹岩、正长斑岩等硬质岩石。一、青岛海湾大桥概况

特点：水深浅、波浪小、流速低，冲刷深度小、海床稳定，抗震等级较低。地质条件复杂但基岩埋藏浅，同时存在海冰问题。 总体上讲，建设的条件较好。冻融、含盐度高、环保要求高、航空限高是本桥特有的自然特点。一、青岛海湾大桥概况

含盐度高与冰冻的影响，腐蚀环境更为严重冰冻影响大桥所处海域环保要求很高碧水蓝天一、青岛海湾大桥概况

建设相关图片一、青岛海湾大桥概况

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二、大桥施工方案总体考虑由于桥位区存在冻融、含盐度高、环保要求高、航空限高等特有的自然特点及特殊的地质条件，本桥有如下特点： 1、本桥桩基全为钻孔灌注桩，全桥共5127棵桩； 2、因景观的要求，承台底标高要低于低潮位标高； 3、因景观、航空限高和通航净空的要求，三座通航孔桥的桥型受限，其钢箱梁需采用支架施工方案； 4、本桥服役环境更加严酷，其耐久性要求高； 5、因航空限高、海上互通、景观的要求，照明系统需特殊处理。 按照经济合理、技术先进、质量可靠、安全实用的原则，在国内外调研、广泛吸取各方面意见的基础上，对施工关键技术和工艺，施工保障措施体系进行研究论证。

二、大桥施工方案总体考虑非通航孔桥结构方案（基础型式 ）独桩独柱基础基础采用四根直径1.6～2.5m的钻孔灌注桩群桩基础基础采用一根直径3.2～3.5m的钻孔灌注桩。

二、大桥施工方案总体考虑1、桩基、承台方案: 独柱桩（冰压力控制）调整为群桩 主要是社会上大直径钻机数量的限制，工期和费用不允许。 承台围水施工方案有钢板桩、有底和无底钢套箱、研发了混凝土套箱（国家发明二等奖）。

二、大桥施工方案总体考虑2、耐久性保障措施 耐腐蚀混凝土+涂装，采用先进技术手段并严格施工工艺，环境分区摸板布、干法涂状、耐久性监测、暴露站，建管养一体考虑。 没有采用不锈钢筋或环氧涂层钢筋。

混凝土结构耐久性措施根本措施补充措施辅助措施耐腐蚀砼主桥承台外加电流阴极防护主桥塔、墩身严酷区表面防护引桥严酷区表面防护引桥砼湿接头表面防护砼套箱承台防腐桩基钢护筒预应力塑料波纹管及真空压浆钢结构预埋件特殊处理透水模板布＋＋二、大桥施工方案总体考虑2、耐久性保障措施

岸上和近岸区50m跨：现浇箱梁(移动模架)海中60m跨： 整孔吊装方案（节段拼装）互通立交： 现浇箱梁(移动模架和支架)3、非通航孔桥箱梁施工二、大桥施工方案总体考虑

60m 整孔预制吊装总长15.9km，共计箱梁530片。主梁为分离式双幅，单幅主梁采用单箱单室截面。四、五跨一联。预制边梁梁段长度 59.2m，重量为2021t，预制中梁梁段长度 58.8m ，重量为1935t。3、非通航孔桥箱梁施工二、大桥施工方案总体考虑

50m 滑模 箱梁横断面非通航孔桥西岸滩涂区采用跨径50m移动模架浇筑施工的连续梁，为4×50m或5×50m一联，桥梁长度为5.0km。3、非通航孔桥箱梁施工二、大桥施工方案总体考虑

二、大桥施工方案总体考虑4、通航孔桥钢箱梁施工方案 稀索斜拉桥和钢主梁自锚式悬索桥传统的施工方法是满堂支架的小节段拼装法、少支架的顶推施工法等。对于海上自锚式悬索桥，以上方法适应性差，且由于施工工期长、现场焊缝多，对钢结构的防腐不利。考虑现场有60预应力混凝土箱梁整体吊装的大型吊装设备，经过多方案比较论证，利用海上高潮位时大型浮吊可使用的有利条件，确定采用大节段吊装法施工通航孔桥钢箱梁。5、照明方案 因海上机场的限制，大桥由有4公里不能安装传统的高杆灯，另外大桥由2座海上互通，匝道安装高杆灯景观效果差，经调研论证，确定研发并采用护栏灯照明。

三、旋挖钻施工方案青岛海湾大桥是目前我国乃至世界上海域钻孔灌注桩基最多的桥梁，钻孔灌注桩基础有Φ1.5m、Φ1.6 m、Φ1.8m、Φ2.0m、Φ2.2m、Φ2.5m六种桩径，共计5127根。桩基成孔工艺则有冲击钻、旋挖钻、回旋钻三类。旋挖钻施工具有适用不同地质情况、成孔效率高、孔壁稳定性好、成孔后清孔较彻底、施工噪音低、泥浆排放少等优点，可提高施工速度并利于环境保护。

三、旋挖钻施工方案适用于岩石强度小于5Mpa的地质，尤其是淤泥质粘土、亚粘土、泥岩、砂岩、泥质砂岩、砂质泥岩；而含有微风化的角砾岩夹层，需要采用逐级扩孔的方法成孔。 旋挖钻施工工效为常用回旋钻机的3～6倍，成孔快，孔壁稳定，孔底沉渣少，减少了环境污染。螺旋钻头截齿钻头桶式钻头

三、旋挖钻施工方案但是旋挖钻海上钻孔施工存在地质情况是否适宜及平台可靠性等技术难题，特别是桥位处地质情况相对比较复杂，海上施工条件复杂，不同于陆地及一般概念上的水中桩基施工，所以必须针对本桥的实际情况研究制定成孔工艺。联合施工、监理、设计单位及大专院校开展了海湾大桥地质情况分析及钻孔施工平台可靠性研讨会，并组织了旋挖钻现场试钻。最终从理论和实践上解决了旋挖钻是否适用于胶州湾地质及钻孔施工平台的结构稳定性问题。

三、旋挖钻施工方案在青岛海湾大桥施工前，已有记录的旋挖钻钻孔桩最大直径为2.0m，本桥最大桩径为2.5m；本桥个别桩孔深80m以上，远超过了已有的钻深记录，需要开发大直径的旋挖钻机，研究大直径深孔旋挖钻施工工艺。根据目前国内小口径桩基旋挖钻施工的成功应用，结合桥址处地质情况，与徐工股份联合，利用徐工股份公司的技术力量，研发了XR280型钻机，该机设计最大钻孔直径为Φ2.5m，最大钻孔深度可达88米，为国内最深。XR280型钻机性能先进，操作方便，技术上已达到国际先进水平。 项目成功完成36根Φ2.5m桩，此成果为国内最早完成的Φ2.5m桩群；且施工了2.5、2.2、 2.0、1.8、1.5米直径的桩，最大孔深达80.7米。

三、旋挖钻施工方案桩基处于水下区，钢筋腐蚀所需要的氧气浓度低，不会发生钢筋锈蚀, 可从天津港水下桩基调查得到证实。泥浆有两个作用：保护孔壁及对钻斗斗齿具有润滑和冷却作用。不管何种泥浆都不允许其进入桩基混凝土内，海上施工中淡水泥浆的成本主要取决于淡水的价格与运费，其成本远高于就地取材海水造浆。科学地配制优质泥浆，对于桩径大、钻孔深、含砂量大的桩孔至关重要，旋挖钻设计泥浆的配合比应按地基土的性状、钻机和工程条件来定。海水泥浆施工海水泥浆使用要解决2问题：腐蚀与泥浆质量

原材料的选取与搅拌工艺是决定海水泥浆基本性能的重要因素，泥浆各项性能指标均应满足规范要求。全桥桩基混凝土量约70万立方，海上部分直接用海水就地制备泥浆，减少了70余万立方的淡水消耗和海上运输、节能减排效果显著。三、旋挖钻施工方案泥浆统一外运海水泥浆施工

四、60米预应力混凝土箱梁超高吊装施工部分预制箱梁的吊装高度达59m，为国内外类似预制箱梁安装的最大高度； “奋进号”起吊后，桅杆与梁体间距仅60cm。精心组织，合理安排，优化吊具，低潮时就位，高潮时起吊，在4小时内完成了2000吨箱梁59m高度的吊装工作。

五、大跨径、小半径滑移模架施工箱梁梁高3m，最大横坡4%（超高段），最大纵坡2.947%；桥梁墩高从7m～25m不等；等截面箱梁跨径在44.7 ～ 60m之间；箱梁平曲线最小半径R平=350m。此种半径和跨径弯箱梁的设计和施工工艺均是国内首次采用。

五、大跨径、小半径滑移模架施工前、后鼻梁与主梁连接间采用铰接，并通过液压千斤顶、机械顶实现鼻梁的水平旋转和竖向旋转，满足纵移过孔时的高差和平曲线需要，减小前、后鼻梁的受力。保证了曲线过孔时平稳、安全。 在滑移模架两端设置了箱型结构的平衡C型梁，平衡外模板开模后曲线过孔过程中产生的横向倾翻弯矩，施工安全可靠，确保了工程质量。平衡C梁示意图

五、大跨径、小半径滑移模架施工采用有限元进行空间结构分析，增长底板横梁、加强外模支撑系统，结合预压实测数据校核了滑移模架设计挠度，保证了复合坡度下（纵坡变坡、横坡超高4%）箱梁的线形。通过在滑移模架主梁上安装布料机、配合地泵进行混凝土浇筑的方式消除了单纯地泵浇筑时间过长或汽车泵浇筑栈桥交通堵塞的不利因素。

六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工红岛航道沧口航道大沽河航道四方港区斜拉桥钢箱梁加工基地位于四方港区，占地面积10万平方米

同时利用船舶自身压载水对船舶浮态进行调整，克服因潮汐影响造成运输船舶甲板与船台地面存在高差的问题，实现超大节段潮汐条件下的跨障装船。装船方法已申请了发明专利和工法。挡墙障碍六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工钢箱梁在潮汐条件下滚装装船技术

首次通过设置船首约束装置及控制舱内蓄排水速率等技术，采用接力方式，成功实现了超重超长大型钢箱梁在潮汐条件下跨越障碍物的连续滚装装船。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工钢箱梁在潮汐条件下滚装装船技术

沧口航道桥: 桥跨布置为80＋90＋260＋90＋80＝600m，采用五跨连续半漂浮结构体系。全桥共2×10个吊装节段，最长69米，重835吨。 红岛航道桥:跨径为120＋120＝240m，两跨连续半漂浮结构体系，斜拉索采用平行索布置,全桥共分2×4个吊装段，最长67米，重735吨。大沽河航道桥：采用不对称四跨连续钢箱梁自锚式悬索桥，全长610m，跨径组合为80m+190m+260m+80m。分24个节段吊装，分离式16块，最大重量1020t；整幅8块，最大重量957.4t。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工

根据设计，主梁大节段有整体箱梁段、分体箱梁段等，节段类型多，规格多。桥梁立面竖曲线将使大节段两端的高差较大，如果采用常规的吊具吊装，将设计多种形式的吊具且吊装后只能平坡落梁，将使落梁后的坡度调整工作量大，施工风险性增大。鉴于以上原因，本项目研究发明了四点起吊、三点平衡的索梁组合结构吊具，全面解决了各种规格、有纵横坡度要求的大节段钢箱梁起吊与安装问题。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工

四点起吊三点平衡发明了四点起吊三点平衡的吊具，利用索梁结合及空中姿态调整，适应了纵横向有坡度落梁。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工

解决了各种规格、有纵横坡度要求的大节段钢箱梁起吊与安装问题；在柔性支架上完成了最大节段长72m、重1050t 的钢箱梁定位施工。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工

利用研发的吊具做好大节段钢梁的初步定位，再对大节段钢梁进行精确定位调整，以精确控制钢梁焊接时的梁段间的相互关系。开发了一种三向精确调位系统，在临时墩上设置临时支座和千斤顶系统，其所有的千斤顶都将供油管连接到同一个油压泵站，实现多点同步调整，保证受力均匀。该调整系统申请了实用新型专利和工法。六、大节段钢箱梁吊装及精确调位施工

七、冰冻海域桥梁耐久性保障技术1.冬季防风保温以及夏季大体积混凝土降温，避免幼龄期混凝土受冻和大体积混凝土开裂，并对于预应力箱梁首次提出既满足耐久性要求又满足施工张拉要求的控制指标。

七、冰冻海域桥梁耐久性保障技术2.在显著提高涂层粘结力的同时，将防腐涂装龄期由规范规定的28天缩短为18天，为海上干法涂装提供了可能，避免了海水对幼龄期混凝土的污染，是结构耐久性的强有力保障。

七、冰冻海域桥梁耐久性保障技术3.深入挖掘结合透水模板布和涂层联合的技术效益、经济效益和环境效益航宇大厦冬季施工方案，就缩短涂装龄期和联合防护申请两项部级工法。

八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术防眩设计要求：1、规范要求防眩设施遮光角大于等于8度 ；2、根据规范计算防眩高度需达到1.76m。满足遮光角要求的立柱横向宽度为230mm。结构自防眩研究

八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术结构自防眩研究

青岛海湾大桥地处胶州湾，自然环境条件复杂、海雾频繁发生，是一个多雾地区、年平均浓雾日数50.7天，最多年份达124天，最少年份也有38天。浓雾严重地影响交通的效率与安全，为保证浓雾天气的畅通与行车安全，必须对大桥的功能照明及雾灯综合考虑。杆式路灯雾天透光率比较差，青岛海湾大桥有红岛和李村河两座大型互通立交，还有部分路段有航空限高要求，从美观和功能方面杆式路灯的使用受限。 为展现青岛海湾大桥在夜间的独特魅力，青岛市政府要求大桥在夜间形成一条亮带（景观照明），如采用杆式路灯，还必须全桥设置轮廓灯。根据本桥的实际情况，结合照明技术的发展，应将功能照明与景观照明统筹考虑，并考虑灯具节能、防雾、寿命、环保、抗震、防雷、抗腐蚀、易于维护和智能化等因素，经认真调研和论证，研发了LED护栏灯，比杆式路灯有如下优势：八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术LED护栏灯研发

八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术1、有很好的行车导向性，利于雾灯设置 2、防腐效果好，维修更换方便，1人带简易专用工具即可。 3、寿命不少于3万小时，即不少于8.2年（工作10小时/天） 4、节能，仅考虑功能照明节能多于30%，若考虑景观照明可节能50.0%以上5、可兼顾景观照明，大大降低景观亮化造价。 6、外表简洁美观，与护栏形成整体和谐统一，维持了大桥原貌，亮度均匀度好。7、无需灯杆及基础和专用避雷设施，抗震性能好。 8、便于桥梁的检查维修9、可瞬时接通，直流驱动，对电网没有污染。方便实现智能控制及无级调光 。10、不影响船舶通航，无光污染。

红岛互通立交处护栏灯效果八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术

非通航孔桥处护栏灯效果八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术

SY／T 5190-2016标准下载大沽河航道桥护栏灯效果八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术

八、护栏结构自防眩及护栏灯照明技术夜间航拍图片