文档介绍：大型工程集成创新案例分析
杭州湾跨海大桥
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组员:余治国张平张光雄黄柏松
工程建设总貌
杭州湾跨海大桥北起嘉兴海盐市, 南至宁波慈溪市, 全长36公里, 是目前世界上已建成的最长跨海大桥。大桥由327米长的南北引桥、 1486米长的南北通航孔桥和 公里长的高架桥面组成。大桥设计寿命100年, 可抵御12级台风和强烈海潮冲击。桥面为双向六车道高速公路, 路基宽度35米, 设计时速 100公里, 两边有3米宽的紧急停车带。,。桥体和连接线的建设总经费预算为160 亿元。大桥建成使宁波到上海的公路行程比原来缩短120多公里, 行车时间缩短到2小时左右, 平均每年可节省运费数十亿元。
工程建设总貌
这项世界级的伟大工程从酝酿筹建到完成建设历时15年, 大致可以分为前期工作10年和正式建设5年两个时期。该工程于1993年开始筹建,2003年6月8日正式动工。经过中铁大桥局、中铁二局、中铁四局、广东长大、中港二航局等单位近万施工大军5年奋战,2007年6月26日大桥贯通,2008年5月1日北奥运会前杭州湾跨海大桥正式通车。杭州湾跨海大桥对推动长三角区域的经济社会发展具有极其重要的意义。大桥打通了江浙沪两省一市沿海地区的大通道, 连成了长三角区域的综合交通运输体系, 区域经济社会发展的各种要素、各类人才、各项技术流动更为便捷, 上海作为国际金融、贸易、航运中心的功能得到更好发挥, 浙江产业结构得到优化, 宁波- 舟山港地位得到提升, 有力地支撑了世界第六大经济群的崛起。大桥成为我国桥梁从江河走向海洋的代表作, 具有里程碑式的意义。
工程环境特点(工程建设难点)
杭州湾海域气候复杂多变, 台风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有发生, 与巴西亚马逊河口、印度恒河口被并称为世界三大强潮海湾。海域宽流速急, 最大流速达每秒6米; 每天有两次涨潮落潮, , 潮水落差4到6米;平均每年夏季有2次以上台风光顾; 恶劣的施工条件使全年有效工作日不足180天。海基软土层厚、持力层深, 南北两岸水深和岸线情况不同, 特别是南岸滩涂长, 施工条件复杂,采用常规设计方案和施工方法难以满足工期要求。南岸滩涂有多个区域富集浅层天然气, 危及施工安全; 还有大气和海水的严重环境腐蚀问题。面对重重困难和挑战, 建设者发挥聪明才智,开展集成创新, 攻克了一个又一个的难关, 创造了世界建桥史上的伟大奇迹。
大桥设计上的集成创新
1 ) 桥身设计
大桥总长 3 6 公里, 设计者把桥身设计成俯视为 S形, 蜿蜒横跨杭州湾。 S形设计是为了让海水顺利流过桥梁下方, 使大桥对水文与潮汐的影响降至最低。同时能够让驾驶员在又直又长的路面上不感觉单调,避免走神或者瞌睡。为进一步防止司机视觉疲劳,大桥还把两侧的金属护栏从南至北漆成赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色, 每 5 公里一种。如果从远处的水面上看, 整座大桥就如一条横卧海上的“七彩长虹”。大桥中部离南岸约 1 4 公里处建了一个面积约万余平方米的海中平台, 用匝道与大桥相连。平台上建有观光塔, 游客可以俯瞰大桥的雄姿和波澜壮阔的大海。体现科技与人文结合的创新设计被完美地集成到了跨海大桥桥身上。
2 ) 桥塔设计
桥塔与桥身一样直观。根据海水深度, 杭州湾跨海大桥设有南北两个航道桥。南航道桥通航标准3 0 0 0吨, 设计为主跨3 1 8米 A 型独塔( 高2 0 2米) 双索面钢箱梁斜拉桥; 北航道桥通航标准 3 5 0 0 0 吨, 开始设计为主跨4 4 8米 A 型双塔( 高1 8 7米) 双索面钢箱梁斜拉桥。后来发现如果北航道桥用 A 字型塔, 它在海上的基础台面将达长1 0 0米宽3 8米, 差不多一个足球场大小, 不但造价高, 在恶劣海面上施工的风险也大大增加。于是设计人员提出新的方案, 把北航道桥塔改成中间大下面小的钻石型, 以减少水中承台面积, 降低施工代价。
大桥设计上的集成创新
3 ) 风障设计
杭州湾海域除了雾气、大雨外, 还有一个特点是风也很大。据历史测量数据报告, 这里8级以上的风力属于正常。桥上过大的横风, 对汽车特别是大
客车、面包车行驶带来很大危险。工程技术人员在大桥两侧栏杆上增加长2米、宽2 0厘米的圆弧形风障, 风障是中间有空隙的挡板, 既能够为高速行驶的车辆减少横风干扰, 也保证了风障自身安全。在杭州湾跨海大桥上行车, 即使遇到1 1级大风, 车辆受到的影响也只相当于8级风。
4 ) 浅层天然气处理
大桥施工中还遇到了杭州湾土层中蕴含天然气的难题, 将钢桩打入这类土层极为危险, 失控喷出的天然气可能侵蚀桥梁地基, 一有火花, 还会点