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深中通道上游距虎门大桥30km,下流赵明录距港珠澳大桥约38km,工程起自广深排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度沿江排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度高速公路机场互通式立交,接广深沿江高速公路,经过拟建的广深沿江高速公路二期工程与机荷高速公路对接,向西跨过珠江口,在中山马鞍岛登陆,止于横门互通立交,顺接中开高速公路。选用八车道高速公路规范建造,规划速度排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度为100km/h。工程由地道、桥梁、人工岛及海底互通组成,全长约24 km。地道长6845m,其间沉管段长5035m,选用钢壳混凝土组合结构,全体式管节,纵向刚性结构体系;岛上段长1810m,选用钢筋混凝土结构;全线设置东、西两处人工岛,东岛长930m,西岛长625m;桥梁长约16.9km,包含孤立航道桥、中山大桥、非通航孔桥、岛桥结合桥等;孤立航道桥选用530m+1660m+530m三跨吊全漂浮体系,中山大桥墨客马云纪录片完整版为主跨580m斜拉桥,泄洪区非通航孔桥为110m跨径,上部选用双幅钢箱梁结构,下部选用全体式桥墩。浅水区非通航孔桥选用60m跨径整孔吊预应力混凝土梁桥。岛桥结合段非通航孔桥选用45m跨径预应力混凝土现浇箱梁。

规划和难度大于国际同类工程

深中通道是集超宽超长海底地道、超大跨海中桥梁、深水人工岛、水下互通“四位”一体的集群工程,规划空前、建造条件杂乱、归纳技能难度高,是我国继港珠澳大桥之后难度更大的又一项国际级严重跨海交通工程。与深中通道相似的桥岛隧集群工程国表里首要有丹麦至瑞典的厄勒海峡通道、韩国釜山至巨济岛通道和我国刚竣工的港珠澳大桥。深中通道不管地道仍是桥梁,其规划和难度均大于国际同类工程,见表1。

深中通道选用八车道高速公路规范,沉管地道总宽度到达了46~55.5m,行车道单孔跨度达18.3m,沉管地道宽度及跨度均居国际之最。一起还具有大回淤、深埋等特色,选用传统的钢筋混凝土结构很难满意受力及耐久性的要求。合理挑选沉管地道结构方式,怎么确保施工质量与安全,是本工程的难点和要点。别的,珠三角区域水深浅、地质条件差,沉管地道预制干坞选址难度很大。西人工岛坐落采砂区,工程地质条件杂乱,岛上地道止推段基坑止水难度大。

孤立航道桥主跨为1666m,桥位距中山侧海岸约10km,桥下通航净空为76.5m,桥面规划风速到达了53.7m/s。孤立航道悬索桥抗风以及大型海中锚碇的规划施工,为本工程桥梁的要害技能难题。

机场互通为海底互通立交,主线地道宽度从46m改变到69.8m,匝道的最小半径为125m,最大纵坡为3.78%。其规划施工技能及运营期的行车安全确保办法,是深中通道规划的又一大应战。

规划准则及思路

深中通道作为超级集群工程,现已远远逾越了单纯的地道、桥梁、水工的规划思路,需求用跨范畴、体系化的理念来规划,需求优先考虑施工工艺和办法作为规划的条件条件,需求整合地道、桥梁、水工、疏浚、资料、配备等不同范畴优势资源,站在国家整个工业化展开的高度来思考问题、处理问题。

深中通道以满意建造条件为条件,以功用需求为导向,以科研为支撑,以立异为魂灵,以完成安全交通、绿色交通和才智交通为方针,展开勘测规划作业。

依据深中通道的项目特色,规划遵从“规范化、工厂化、智能化冷孟梅、一体化”的理念和准则。“规范化”和“工厂化”是相得益彰的,只要做好规范化才干完成工厂化,工厂化可以改进施工条件,进步工程质量。沉管地道结构、桥梁主梁、桥墩墩身等尽可能做到全线的规范化,有利于工厂化制造,削减现场施作业业量,缩短工期,确保施工质量。钢结构的选用是完成规范化、工厂化,满意绿色交通的最好途径;“智能化”首要体现在工厂制造、施工配备以及运管期间的监测维护。超大型海中工程的建造质量与功率首要取决于大型施工配备,如大型超宽的碎石整平船、海中深水深层拌和桩(DCM)船、沉管浮运装置一体化船、大型主梁浮吊船等,智能化越高,越有利于进步效911急救先遣队率,确保工程质量。“一体化”首要指在规划阶段应将建造、运营、维护进行一体化考虑,应一直遵循全寿数规划的理念。深中通道经过驾驭模仿仿真技能,进行运营期间的行车安全性点评,进行主线平面及长纵坡、机场海底互通平纵、地道内交通标志标线设置等进行优化。使用仿真模仿技能对运营阶段进行模仿实验,是完成一体化的有用手法之一。

工程首要技能计划

孤立航道桥

为满意孤立排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度航道、龙穴水道的通航要求,孤立航道桥的桥跨安置为570+1666+570m。经过对独柱塔别离箱空间缆悬索桥、A形塔全体箱空间缆悬索桥、门式塔平面缆悬索桥计划的研讨比较,终究将门式塔平面缆悬索桥作为实施计划。孤立航道桥选用三跨吊全漂浮体系,矢跨比1/9江莛钧.8,主缆在塔顶和锚碇处距离均为42.1m。全体安置见图1所示。

图1 主跨1666m门式塔平面缆悬索桥

该计划的首要难点是怎么处理全体箱梁悬索桥颤振抗风安稳性、海域厚软基锚碇根底的规划施工难题。

悬索桥的抗风安稳性首要取决于主缆刚度和主梁的气动外形,主梁刚度关于排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度超大跨悬索桥的抗风安稳性影响不非常明显。平行主缆的刚度小于空间主缆,其抗风功能劣于空间主缆。孤立航道桥通航净空76.5m,桥面颤振查验风速到达76.7m,成为现在国际上同类跨径悬索桥抗风安稳性最严峻的一座桥梁。需求深化研讨主梁的气动安稳办法,如风嘴导流板、中心安稳板等办法的研讨。悬索桥其全桥气弹模型实验得到的颤振临界风速值,一般均大于节金特宝段模型风洞实验的颤振临界风速值,因为风洞实验设备的约束,超大跨悬索桥的全桥模型比尺一般均较小,需注重全桥模型实验主梁模型的加工制造,以及相似性的验证和查验。

孤立航道悬索桥锚碇是离岸厚覆盖层的超大型重力式锚碇。规划针对地下接连墙、沉井、沉箱三种锚碇根底计划,经过施工危险、环境影响、工期和造价的归纳比刘郡格老公选,引荐选用8字形265m地连墙计划。选用锁扣钢管桩围堰填砂筑岛构成陆域,在陆域施工地下接连墙根底。锚碇根底平面安置见图2所示。

图2 锚碇根底平面安置

沉管地道

地道起于东岛,止于西岛,在沉管段与主线暗埋段,设置曲线半径5003.1m的平曲线,沉管段曲线长536.5m,地道最大纵坡2.98%。沉管隧排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度道分32个管节,其间规范管节27个,管节长徐景春获奖度165(123.8)m;变宽管节5个,管节长度123.8m;终究接头选用推出式结构,长2.2m。沉管地道纵向安置如图3所示。

图3 沉管地道纵向安置

沉管西岛侧斜坡段覆盖层厚度约30m,受挖砂坑扰动的影响比较突出,经多计划的比选,选用DCM水泥深层拌和桩作为沉管地道的根底。其他区段除部分槽底为脆弱层选用DCM外,均选用天然地基,根底以上设置找平层二片碎石,以及排骨炖马铃薯,深中通道的要害技能与立异,永久国度100cm厚的级配碎石整平层,平坦精度4cm。根底理论最大沉降值为8cm,管节两头理论差异沉降最大为3cm。

规范管节横断面外包尺度4 6 . 0 0 m(宽)1 0 . 6 0 m(高),车孔净高7.60m,结构板厚1.50m,规范横断面见图4。变宽管节横断面外包尺度46.00m~55.46m(宽)10.60m(高),车孔净高及板厚同规范断面。

图4 沉管规范横断面

沉管地道选用钢壳混凝土组合结构,钢壳结构由表里面板、横纵隔板、横纵加劲肋及焊钉组成4009515151,详见图5所示。横隔板距离3m,纵隔板距离3.5m,组成关闭的混凝土浇筑隔舱。内、外面板作为主受力构件,接受拉压应力;横纵隔板为受剪首要构件,且衔接表里面板成为受力全体;纵向加劲肋T型钢、角钢及焊钉作为抗剪抗拔复合衔接件,以确保面板与混凝土的有用衔接,纵向加劲肋与横向扁肋一起效果增强面板刚度。

图5 沉管钢壳结构

主体结构表里侧面板选用Q420C,最大板厚38mm;横向隔板选用Q390C,最大板厚30循组词mm,其他选用Q345C。填充混凝土选用C50自流平混凝土。

人工岛

深中通道设置东、西两个人工岛。西人工岛长625m,岛壁结构选用直径28m的钢圆筒+抛石斜坡结构,根底选用水下挤密砂桩。小岛基坑止水围护包含岛壁止水和底部止水两个要害部分。岛壁止水经过刺进式钢圆筒和钢弧何东蓉板等不透水结构全身相片和之间的锁口进行止水,底部止水选用高压旋喷止水帷幕辅以降压管井计划。东人工岛长9金珍圭30m,选用抛石斜坡岛壁结构,回填砂成岛。

首要立异点

1.深中通道沉管地道为国际最长、横向跨度最大、首座大规划选用钢壳混凝土组合结构的沉管地道。见表2。

深中通道沉管地道具有超宽变截面(46.0m~55.5m)、超大单孔净跨(18.3m~24.0m昭惠王后)、大回淤(管顶超17m)、高水压(管底超35m)等特色,形成结构内力大,假如选用惯例钢筋混凝土结构,配筋将超越5层,混凝土浇筑困难,控裂难度及质量操控危险高。为处理结构受力尹澈难题,下降工程危险,创造性提出管节结构选用钢壳混凝土组合结构计划。

初次对钢壳混凝土组合结构的受力机理及规划办法进行了体系的实验研讨,提醒了钢壳混凝土组合费雯・丽结构抗弯、抗剪受力机理,提出了相应计算办法。定量分析了钢壳混凝土结构混凝土脱空对承载才能的影响,提出了混凝土浇筑质量操控规范,研讨成果现已使用于施工图规划。

2.高强自流平混凝土制造、浇筑工艺及质量检测要害技能。

(1)钢壳沉管自密实混凝土功能需求及施工要害操控目标研讨

(2)高体积安稳性钢壳自密实混凝土制造技能

(3)钢壳沉管自密实混凝土长时间功能猜测研讨

(4)钢壳沉管自密实混凝土质量操控技能研讨

(5)钢壳沉管自密实混凝土施工质量检测技能研讨

3. 海域深层拌和桩(DCM)根底规划施工吕清广本纪技能。

国内初次将海域深层水泥拌和桩(DCM)技能使用在地道根底中,包含DCM船的引入和二次开发,力求完成土层参数动态与水泥用量的智能化;DCM的现场实验以及基邪性总裁晚上见础规划计划研讨。

4.沉管浮运装置一体化配备技能。

初次将沉管浮运与装置完成一体化,将明显削减浮运航道疏浚量及对现有航运的影响,有利于环境保护,具有非常明显的经济效益。

5.大型海域地下互通立交规划施工要害技能研讨。

要点处理海域地下互通立交选型与道路技能规范,地下互通地道结构、海域大型围堰、欧美天体超深超宽基坑围护的规划与施工等要害技能问题。

6.离岸深水海中锚碇规划施工要害技能。

初次在海中选用钢管桩及围檩作为暂时作岛的围护结构,在海域环境中进行锚碇深基坑的规划和施工。

深中通道是集超宽超长海底地道、超大跨海桥梁、深水人工岛、水下互通“四位”一体的集群工程,其归纳难度高居国际之最。依据项目特色和难点,提出了集群工程的规划思路和理念,供相似工程规划参阅。国际初次大规划选用,国内初次提出了钢壳混凝土组合结构沉管地道,并在受力机理以及规划办法等方面做了深化的研讨和讨论,为相似结构的规划供给了理论与办法,丰厚了沉管结构的类型,为《沉管地道规划规范》的编制供给了技能确保,为深中通道的顺畅建造供给了技能支撑。


本文刊载 /《桥梁》杂志 2019年 第1期 总第87期

作者 / 徐国平

作者单位 /中交公路规划规划院有限公司

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