杭州湾跨海大桥

1制作：刘勇2简介•承建单位：中国中铁股份有限公司•开工时间：2003年11月14日•贯通：2007年6月26日•启用日期：2008年5月1日•桥宽：33米•总长度：36公里•桥下净高：47米•总投资约：118亿•设计使用年限：100年3大桥是中国自行设计、自行管理、自行投资、自行建造的，工程创6项世界或国内之最，用钢量相当于7个“鸟巢”。可以抵抗12级以上台风。4杭州湾海域的跨海大桥，它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长36公里，是世界上第二长的跨海大桥，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里。5大桥在海面上有4个转折点，从空中鸟瞰，平面上呈S形蜿蜒跨越杭州湾，线形优美，生动活泼。6从立面上看，大桥也并不是一条水平线，而是上下起伏，在南北航道的通航孔桥处各呈一拱形，使大桥具有了起伏跌宕的立面形状。7建设意义1）直接促进宁波、嘉兴经济社会的发展，带动周边地区杭州、绍兴、台州、舟山、温州等地的发展。2）主动接轨上海扩大开放，推动长江三角洲地区合作与交流，进一步提升宁波市的综合竞争力和国际竞争力。3）有利于推进城市化发展战略。4）突破了杭州湾的瓶颈，优化了国道主干线的路网布局，改变了宁波交通末端状况。8工程特点工程环境特点杭州湾气象复杂多变，台风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有发生。杭州湾自然条件有以下特点：(1)海域宽阔，台风多、潮差大、流速急，具有典型的海洋性气候特征，有效工作日少；(2)软土层厚、持力层深，给海上基础设计和施工带来一系列问题；(3)南岸滩涂长，施工条件复杂，采用常规设计方案和施工方法很难满足工期要求；(4)环境的腐蚀作用严重；(5)南滩涂多个区域浅层气富集，危及施工安全。9杭州湾跨海大桥建设条件上难点•工程规模大、海上工程量大。全桥总计混凝土245万立方，各类钢材82万吨，钢管桩5513根，钻孔桩3550根，承台1272个，墩身1428个，工程规模浩大•自然环境恶劣。潮差大、流速急、流向乱、波浪高、冲刷深、软弱地层厚，部分区段浅层气富集。施工条件很差。受水文和气象影响，有效工作日少，海上施工作业年有效天数不足180天，滩涂区约250天。•制定总体设计方案难度很大。设计要求新，结构防腐问题十分突出，且无规范可遵循；桥面行车环境受大风、浓雾、暴雨及驾驶员视觉疲劳等不利因素的影响；设计方案涉及新材料、新工艺、新技术的应用以及多项大型专用设备的研制。10控制性放气法•在浅滩地表以下50-60米的区域里，零星分布着寿命1万年以上的浅层沼气。这些施工时从海底不断冒出的浅层沼气有井喷和燃烧的风险。研究小组在深入研究后，决定在海底约5米厚的沙土层最高点打孔，然后把装有气压阀的小管道钻入天然气田来控制放气。放气要掌握好节奏，不能太急太快，因为放得多会造成地面沉降。在滩涂区的钻孔灌注桩施工中，通过增加泥浆的比重来平衡气压11天然气释放示意图12浅海打桩在浅滩桥墩施工中采用钻孔灌注桩基础，而在杭州湾软土层厚度超过30米，大桥采用了打摩擦桩的方案。打桩钻孔时为防止淤泥反复淤积，需要先打下直径3.1米、长52米的钢护筒，然后用直径20多厘米、长100米的钻杆带动钻头向下钻进，起钻后下钢筋笼，最后浇筑混凝土；五根直径2.5米的钻孔灌注桩才能组成一个桥墩。13桩基施工14深海打桩杭州湾中央的深海区水流湍急，不具备现场浇筑的条件，而如果采用海工作业的普遍桩型—混凝土预制桩，就要做到管径1.5至1.6米，长度近百米，重量超百吨，不仅预制拼接难度大，并且在流急浪高的杭州湾极易造成失稳，而国内目前也尚无这样的打桩设备。专家组决定在深海区舍弃混凝土预制桩而采用钢管桩。15海桩８号正在打桩16梁上架梁•杭州湾跨海大桥在滩涂区部分的桥身，使用的是50米跨度混凝土箱梁，每片重达1430吨。而早先修建的施工栈桥承重能力也只有500吨，根本无法将箱梁运进滩涂。为此，施工人员想到了“梁上架梁”的施工方法。就是在已经架好的梁上，用架梁机把新箱梁运送到前端，逐步推进架设。17梁上架梁18大桥特色科技含量之高首先体现在施工工艺上。坚持尊重科学，依靠专家，广泛开展技术咨询和交流活动。根据专家意见提出了施工决定设计，采取预制化、工厂化、大型化、变海上施工为陆上施工的施工方案，突破了长期来设计决定施工的理念。预制吊装的最大构件为长70米、宽16米、高4.0米、重2180吨的预应力混凝土箱梁，最长的构件为长度84米、直径1.6米的超长钢管桩，这种构件可称得上是举世无双。为了减轻海水中氯离子对大桥钢材和混凝土的腐蚀，保证大桥100年的寿命，设计者专门研制了一整套防治海水腐蚀的有效方案。等等这些可见大桥工程的科技含量之高。杭州湾跨海大桥将是一座数字化大桥。科研单位将利用硬件及接口技术、网络及数据库技术、图像图形技术、人工智能技术、计算数学、有限元技术、力学等多学科，建立一套大桥设计、建设及养管的科学评价体系，整座大桥将设置中央监视系统，平均每1公里就有1对监视器。这样，不仅大桥可进行科学合理的维护管理，而且大桥身体的健康状况也在实时掌握中。目前，本项目已向交通部申报17项大桥工程关键性科研立项项目，在国内桥梁界也是少见的。19大桥之最•1、杭州湾跨海大桥全长36公里，其长度在目前世界上在建和己建的跨海大桥中位居第一。•2、杭州湾跨海大桥地处强腐蚀海洋环境，为确保大桥寿命，在国内第一次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求。•3、杭州湾跨海大桥50米箱梁“梁上运架设”技术，架设运输重量从900吨提高到1430吨，刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设“梁上运架设”的新纪录。•4、杭州湾跨海大桥深海区上部结构采用70米预应力砼箱梁整体预制和海上运架技术，为解决大型砼箱梁早期开裂的工程难题，开创性地提出并实施了“二次张拉技术”，彻底解决了这一工程“顽疾”。•5、杭州湾跨海大桥钢管桩的最大直径1.6米，单桩最大长度89米，最大重量74吨，开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。•6、杭州湾跨海大桥南岸10公里滩涂底下蕴藏着大量的浅层沼气，对施工安全构成严重威胁。在滩涂区的钻孔灌注桩施工中，开创性地采用有控制放气的安全施工工艺，其施工工艺为世界同类似地理条件之首。20两台800吨级提梁机，合力将重达1430吨的50米混凝土箱梁提起。21天一号码头取梁起重高度为53米22技术创新•1、杭州湾跨海大桥总体设计•2、大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术•3、大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、架设技术•4、大吨位50米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术•5、海洋环境下混凝土结构耐久性研究•6、跨海长桥全天候运行测量控制关健技术研究•7、杭州湾跨海大桥河工模型与桥墩局部冲刷研究•8、灾害天气对跨海长桥行车安全的影响研究及对策•9、跨海长桥建设信息化管理技术•以上科技创新已有5项通过交通部和交通厅的鉴定，其成果总体达到国际领先水平，为国内同类桥梁的建设提供借鉴。23大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨448米的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为3.5万吨级轮船。24北航道桥钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥25南航道桥为主跨318米的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为3000吨级轮船。26南航道桥A型独塔斜拉桥27其余引桥采用30米至80米不等的预应力混凝土连续箱梁结构。非通航孔分北、中、南引桥3大块，其中海上部分桥梁长32公里。28在离南岸大约14公里处，有一个面积达1.2万平方米的海中平台。该平台在施工期间，作为海上作业人员生活基地，海上救援、测量、通信、海事监控平台。29大桥建成后，这一海中平台则是一个海中交通服务的救援平台，同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。30整个海中平台以匝道桥连通大桥，距离大桥约有150米左右。31平台上有一高高的观光塔，既可俯瞰波涛汹涌的大海，饱览海上风光，也可以一览大桥雄姿。32大桥建成后，这一海中平台则是一个海中交通服务的救援平台，同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。33大桥通车仪式于5月1日下午在大桥海中平台附近举行。34谢谢观看！再见