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1、1青岛海湾大桥设计施工简介青岛海湾大桥设计施工简介摘 要：青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥是我国建桥者自行设计、施工、建造，具有独立知识产权的特 大跨海大桥。青岛海湾大桥工程包括三座可以通航的航道桥和两座互通立交，以及路上引桥、黄岛接线 工程和红岛连接线等，全 41.58 公里，为世界第一跨海长桥。本文通过对大桥的路段情况、结构分析、 施工技术、施工方案和栈桥段施工详情的介绍。该理论成果对于我国桥梁建设具有借鉴意义。 关键词：跨海大桥；混凝土耐久性；多跨连续梁；钻孔灌注桩；预应力混凝土 Abstract:The Qingdao Bay Bridge, also known as Jiaozhou
2、 Bay Bridge is China bridgebuilder to design, construction, construction, with independent intellectual property rights of large bridge. The Qingdao Bay Bridge project includes three navigable waterway bridge and two interchanges, and road bridge, Huangdao Junction Engineering and Hongdao connecting
3、 line, full 41.58 kilometers, is the worlds first cross sea Long bridge. This article through to the bridge section road situation, the structure analysis, the construction technology, the construction plan and the Zhanqiao section construction detail introduction.The theoretical results have refere
4、nce significance for the bridge construction in China. Keyword: Sea crossing bridge; concrete durability; multi span continuous beam; bored pile; prestressed concrete0 引言近年来跨海大桥在我国的建设发展方兴未艾，作为沿海城市群之间重要的交通通道，跨海大桥对推 动区域社会经济发展发挥着极大的作用；然而作为高速公路的重要组成部分，跨海大桥的建设又具有相 对独立的特点，相关的调查与研究较为滞后。跨海大桥横跨海峡、海湾，跨度可以达到几十
5、公里，对设 计与施 工技术要求较高。由于跨海大桥易受海域风、浪、流等 自然条件的影响，给海上桩基施工带来 较大的困难，施工质量难以保证。而桥梁的使用寿命主要取决于管桩的寿命桥墩基础使用年限主要取决 于桩基的抗腐蚀性能。本文基于保障桥梁安全使用年限的需要，以东海大桥项目为例分析桥墩桩基耐久 性设计与施工方案，以期为日后类似工程提供有效借鉴。青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，是我国建 桥者自行设计、施工、建造，具有独立知识产权的特大跨海大桥。中国与世界建桥史又翻开了崭新的一 页。1 建筑简介1.1 地理位置及大桥简介青岛海湾大桥又称胶州湾跨海大桥，它是国家高速公路网 G22 青岛到兰州高速公路的起点
6、段，是山 东省 “五纵四横一环”公路网上框架的重要组成部分。起自青岛主城区海尔路经红岛到黄岛，大桥全长 41.58 千米，投资 100 亿，历时 4 年，全长超过我国胶州湾跨海大桥与美国切萨皮克跨海大桥，是当今世 界上最长的跨海大桥。大桥于 2011 年 6 月 30 日全线通车。青岛海湾大桥，东起青岛主城区黑龙江路杨 家群入口处，跨越胶州湾海域，西至黄岛红石崖，青岛侧接线 749 米、黄岛侧接线 827.021 米、红岛连 接线长 1.3 公里。是我国建桥者自行设计、施工、建造，具有独立知识产权的特大跨海大桥。 青岛海湾大桥工程包括三座可以通航的航道桥和两座互通立交，以及路上引桥、黄岛侧接线
7、工程和 红岛连接线。大桥为双向六车道高速公路兼城市快速路八车道，设计行车时速 80 公里，桥梁宽 35 米， 设计基准期 100 年。青岛海湾大桥（北桥位）是国家高速公路路网规划中的“青岛至 州高速（M36） ”青 岛段的起点，也是我市道路交通规划网络布局中，胶州湾东西岸跨海通道中的“一路、一桥、一隧”重 要组成部分。海湾大桥的建设，将实现半岛城市群区域内各中心城市之间形成“四小时经济圈” ，区域内 中心城市与本地市内各县市形成“一小时经济圈”的道路网络规划目标。本项目由山东高速投资经营， 与胶州湾高速捆绑经营。山东高速集团投资建设的青岛海湾大桥是我国目前国有独资单一企业投资最大 规模的交通基
8、础设施项目,是我国北方冰冻海区域首座特大型桥梁集群工程，加上引桥和连接线，总体规 模为世界第一大桥。 1.2 气候特征 青岛地处胶州湾畔，濒临黄海，属季风气候区，气候季节变化较明显。冬半年呈大陆性气候特点， 气候干燥、温度低；夏半年受东南季风影响，空气湿润，雨量充沛，呈现海洋性气候特征。年平均气温212.6左右，极端最低气温-14.3。年平均降水量 662mm，主要集中在 7、8 月份。平均年雾日 50 天， 年平均雷暴日 20 天。历年最大风速 32m/s，7、8、9 月易受台风影响。 胶州湾一般年份 12 月下旬开始结冰，2 月中旬消失，冰期 60 天左右，固定冰多出现在 12 月份，一
9、般在等深线 2m（海图水深）内分布；堆积冰出现在胶州湾北岸的石河桥、白沙河、大沽河一带，堆积高 度在 50-100cm；浮冰一般年份在 5m 等深线内分布。1.3 建筑结构 大沽河航道桥： 据介绍，整个海湾大桥工程包括沧口、红岛和大沽河航道桥、海上非通航孔桥和路上引桥、黄岛两 岸接线工程和红岛连接线工程，李村河互通、红岛互通以及青岛、红岛和黄岛三个主线收费站及管理设 施。 据负责大沽河航道桥施工的青岛海湾大桥第七合同段工作人员介绍，大沽河航道桥的主塔为独 塔，高达 149 米，是海湾大桥上的最高塔。航道桥建成后，主塔将成为大沽河航道桥的主要标志物，而 大沽河航道桥也会因此成为海湾大桥的标志性建
10、筑物。据测算，大沽河航道桥箱梁由 22 种 55 个钢箱梁 装焊组成，每个标准梁段长 12 米、宽 47 米、高 3.6 米，其中最大梁段重达 1000 余吨，这在国内跨海大 桥上是首次采用。 自锚式悬索桥： 悬索桥指的是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构主要承重 构件的桥梁。现代悬索桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的鞍形支座。承受很大拉 力的悬索的端部通过锚碇固定在地基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索桥。 1.4 建设情况 连接青岛、青岛、红岛的海湾大桥，将于 2010 年年底建成通车，而海湾大桥青岛市区接线一期工程 也将于 2
11、010 年同步建成。2009 年 11 月 27 日，青岛市规划局对海湾大桥市区接线工程的规划方案进行社 会公示，其中一期工程起于青岛海湾大桥，沿李村河 、张村河布设，止于海尔路，全长 7.6 公里，为双 向八车道 ，建成后将成为青岛首条具有八车道的城市快速路。 2009 年 11 月 27 日，在青岛市规划局公示大厅，青岛海湾大桥市区接线工程的规划方案面向社会公 示，并听取社会各界的意见和建议。公示内容包括市区接线工程的四座立交桥以及工程的整体走向图。 青岛海湾大桥市区接线工程由市市政工程设计研究院设计。据市市政工程设计院主持设计的人员介绍， 海湾大桥接线工程延续了海湾大桥的桥面宽度，设计采
12、用双向八车道， “本市在建及已建快速路中，车道 数都没有超过双向六车道，市区接线工程将成为青岛首条具有八车道的城市快速路。 ”工作人员介绍说， 市区接线工程设计思想超前，双向八车道的设计，不但可以有效地提高道路整体通行能力，建成后还将 为青岛新添一条八千米景观新干线。海湾大桥直通海尔路，根据规划方案，海湾大桥市区接线工程是青 岛海湾大桥的主要疏解道路，早在 2006 年本市就对接线工程进行了认真研究。该工程一期工程起于青岛 海湾大桥，沿李村河、张村河布设，止于海尔路，全长 7.6 公里，为积极推进该工程建设进程，目前市 规划局已经核发了选址意见书，批准了规划方案，计划年内开工，2010 年与海
13、湾大桥一起建成通车。 据介绍，市区接线工程沿李村河至张村河河道北岸走向，在保证快速路标准的同时，避免沿河道反复穿 插，减少桥墩对河道泄洪的影响。海湾大桥接线工程途经李沧、四方、市北及崂山四区，作为岛城“三 纵四横”快速路网中重要一“横” ，将承载交通动脉功能。 在大桥接线工程中，规划设计单位沿线共设计了四座立交桥，分 别是四流路立交桥、重庆路立交桥、 黑龙江路立交桥和海尔路立交桥。据设计人员介绍，立交桥在选型上充分考虑了相交道路的功能定位， 在交通分析的基础上，针对不同的交通节点采用不同的立交形式。其中，四流路立交设计采用两层半菱 形立交形式，在充分利用胜利桥现状的基础上，跨郑州路及四流中支路
14、，保证了两条主线直行方向的行 车顺畅；重庆路立交桥位于两条快速路的交叉枢纽，设计采用五层全定向互通枢纽立交，两条主线之间 均采用定向匝道相接，充分保证立交整体交通功能。而黑龙江路及海尔路立交间距约 1.7 公里，立交节 点设计与北侧现状海尔路至万年泉路立交结合，实现了功能互补，降低了立交高度。2009 年 12 月 10 日， 随着最后一段桥梁浇注成功，我国首座海上立交桥海湾大桥红岛海上互通立交桥主体建设完工。据 介绍，目前，海湾大桥的上部结构已经完成了 67%，下部结构完成了 98% ，预计 2010 年底，横跨胶州湾 的青岛海湾大桥将全线贯通，2011 年通车。 “在海上建设这样的桥是非常
15、困难的，这样的难度在世界上也 很罕见。 ”青岛海湾大桥总工程师邵新鹏介绍说。2009 年 12 月 10 日，伴随着最后一段桥梁的浇注成功， 中国首座海上立交桥海湾大桥红岛海上互通立交桥主体建设全部完工。桥面是这座海上立交桥里距 离水面互通立交桥还采用了国内最大跨径、最小半径曲线滑移模架浇注箱梁，浇注工作历时 15 小时，共 浇注混凝土 520.54 立方米。据介绍，红岛海上互通立交桥是国内首座海上互通立交，浇注的跨主线 60 米滑移模架箱梁位于 B 匝道，采用的 350 米小半径、60 米大跨径曲线滑移模架施工设计工艺属国内之最。3从海湾大桥建设指挥部了解到，红岛海上互通立交桥主体完工后，海
16、湾大桥的上部结构已经完成了 67%， 下部结构完成了 98%，预计 2010 年底横跨胶州湾的青岛海湾大桥将全线贯通，2011 年正式通车。据介绍， 海湾大桥分上部结构和下部结构两部分，其中上部结构包括箱梁、主塔和悬索等，下部结构则包括承台、 墩身及桩基等，目前海湾大桥第五合同段完工的就是大桥的下部结构。截至 2009 年 11 月底，由山东高 速集团投资建设经营的青岛海湾大桥累计完成钻孔灌注桩 5110 根；承台 1103 个；墩身 1691 个；预制箱 梁 431 片；现浇箱梁 311 孔；安装箱梁 376 片。青岛海湾大桥设计全长 35.4 千米，是世界第二跨海大桥。 整个海湾大桥工程包括沧口、红岛和大沽河航道桥，海上非通航孔桥和路上引桥，黄岛两岸接线工程和 红岛连接线工程，李村河互通、红岛互通以及青岛、红岛和黄岛三个主线收费站及管理设施等，其中连 接线工程都已招标结束，部分区域已进入施工阶段，而沧口、红岛和大沽河航道桥也都进入了最后的紧 张施工阶段。 “我们为高处作业人员配保暖服、防滑鞋、手套等防护用品。同时，如果遇到大风、 暴雪等
