复杂海域桥塔墩防撞吊箱围堰施工关键技术

平潭海峡公铁大桥处于典型的大风海洋环境,其FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔双索面钢桁-混凝土混合梁斜拉桥,均采用H形钢筋混凝土桥塔,桥塔墩承台采用哑铃形防撞吊箱围堰施工。围堰采用“永-临”结合的原则设计,施工后将围堰作为防撞箱使用。围堰采用工厂化制造,整体拼装后利用滑道将其滑移出厂,减少了现场作业时间;围堰分2次吊装,利用千斤顶精准就位技术,保证了围堰在恶劣海况下的精准对接施工;采用三层限位、斜撑和消波孔技术,克服了波浪对围堰施工的影响;系梁区采用系梁桁架,解决了系梁区的抗浮和抗沉问题;采用底板、侧板可拆卸技术,满足了后期防撞箱侧板更换要求;采用密封胶等防渗措施,保证了围堰的止水效果。

平潭海峡公铁两用大桥航道桥基础设计与施工创新技术

平潭海峡公铁两用大桥为国内第一座跨海峡公铁两用大桥,桥址海域风大、浪高、水深、流急、潮汐显著,且岩面倾斜起伏大、裸岩硬岩分布广,气象水文及地质条件均十分复杂,尤其是桥址海域波流力巨大,为桥梁下部结构设计和施工带来前所未有的困难。为解决风浪作用和通航船撞力作用,3座大跨度通航孔斜拉桥在基础设计和施工中采用多项创新技术,首次选用4.5 m的钻孔桩;为解决复杂海域大直径钻孔桩难题,研发了KTY5000型动力头钻机和相关配套的打桩设备;为克服波浪力作用,部分深水裸岩区域采用导管架辅助建立施工平台;为适应桥位独特的海洋环境,3座大跨度通航孔斜拉桥主塔墩承台均采用圆端哑铃形高桩承台,承台顶露出高潮位以上,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构,永久结构与临时结构相结合,节约材料的同时降低了施工的安全风险性。其大型防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装、整体下放,实现模块化、标准化施工,哑铃形承台系梁范围采用无封底混凝土施工创新技术。

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥桥塔墩承台施工技术

平潭海峡公铁两用大桥FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔钢桁混合梁斜拉桥,桥塔墩均采用圆端哑铃形高桩承台,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构(由双壁吊箱围堰、防撞梁及联结系组成),将永久结构与施工结构有效结合。防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装工艺施工,以实现围堰高精度制造与吊装;围堰下沉采用多台连续千斤顶液压数控整体下放技术,并采用数控液压多点同步下放系统及多层水平限位装置,以克服波流力大、潮位变化大等不利影响,实现围堰自动化下放施工;围堰采用分区封底、系梁区无封底工艺施工,承台混凝土分两层、三次施工,以解决围堰抗浮、抗沉难题。该桥通航孔桥6个桥塔墩承台均已施工完成,结果均满足要求。

受船撞时围堰与桩基的内力分析

结合一座桥塔防撞设施的具体范例，提出了等效的平面杆系结构计算模型，较合理地解决了防撞围堰和群桩基础的内力分析问题，可供设计人员参考。