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1、山东高速青岛公路有限公司,青岛海湾大桥,科技创新报告,二八年五月,汇报内容,一、项目概况 二、主要技术标准 三、区域自然特点,汇报内容,四、创新内容介绍 1、建设模式新 2、设计创新 3 、施工创新 4 、相关课题研究,一、项目概况,一、项目概况,1. 项目位置及功能,是国道主干线青岛至兰州高速公路的起点段,是青岛市规划的东西跨海通道“一路、一桥、一隧”中的一桥。 位于青岛市胶州湾 连接青、红、黄岛,是我国北方寒冷冰冻海域修建的首座特大型桥梁集群工程； 工程全长：26.707km；其中海域段25.880km，陆上0.827km；此外，红岛连接线1.3km 通航孔桥：沧口航道桥、红岛航道桥、大沽
2、河航道桥； 互通两个：李村河互通、红岛互通,青岛海湾大桥,沧口航道,红岛航道,李村河互通,红岛互通,大沽河航道,红岛连接线,青岛,红岛,黄岛,胶 州 湾,一、项目概况,2.概况,收费站,收费站,收费站,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,航空限高,主线：双向六车道 城市快速路兼高速公路 红岛连接线：双向四车道 城市级主干路,二、主要技术标准,船舶撞击力标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度
3、和通航孔数量,100 年,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,城A级 公路级,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,主体工程：35m 红岛连接线：23.5m,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,主体工程标准横断面,二、主要技术标准,红岛连接线道路标准横断面,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,
4、车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,使用阶段设计重现期 100年 施工阶段设计重现期 20年,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,300年一遇,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,度,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁
5、结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,沧口航道 19040.5m 红岛航道 8515m 大沽河航道 19048.5m,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数量,沧口航道桥 88m 红岛航道桥 150m,航空限高,船舶撞击力标准,二、主要技术标准,道路等级,桥梁结构设计基准期,车辆荷载等级,桥梁标准宽度,抗风设计标准,设计洪水频率,地震基本烈度和设防标准,通航净空尺度和通航孔数
6、量,船舶撞击力标准,沧口航道 20.8MN 红岛航道 4.2MN 大沽河航道 20.8MN 非通航孔桥 1.2MN,航空限高,二、主要技术标准,三、区域自然特点,三、区域自然特点,1.冰冻: 年平均有50次左右的冻融循环; 2.含盐度高: 胶州湾海域海水含盐度为29.4%32.6% , 是国内其它跨海大桥含盐度的2倍;,三、区域自然特点,3.环保要求高: 项目所在城市青岛市为国家级旅游城市， 大桥的建设首先要与环境协调。大桥所处海域 是养殖、旅游重点区域，对建设、运营期间环 保要求很高，对设计及施工质量要求均较高。 4.通航、航空双重限制: 沧口航道桥通航标准为1万吨轮船，通航 净空为1904
7、7m，航空限高为88.3m，桥面以 上塔高仅38.434m，拉索布置的空间受限。,四、创新内容介绍,1.建设模式新 2.设计创新 3.施工创新 4.相关课题研究,四、创新内容介绍,1.建设模式新,青岛海湾大桥是经青岛市政府批准采用特种经营模式运作，面向国内外公开招标的项目，2006年9月山东高速公路集团有限公司获得青岛海湾大桥25年的特许经营权，特许经营期内，青岛海湾大桥与胶州湾高速公路捆绑经营。,四、创新内容介绍,2.设计创新,沧口航道桥采用主跨260m稀索钢斜拉桥，塔、梁、索均为直线条，以简洁轻盈的造型为原则，简洁中突出动感、快速和挺拔，极具现代气息，采用平行稀索结构，行车视野开阔，索塔呈
8、变截面八边形，施工速度快，造价低，国内外尚无同等类型桥梁结构。,四、创新内容介绍,2.设计创新,红岛互通立交位于胶州湾海域中，顺接红岛连接线，考虑与主线桥梁在景观上相辅相映、融为一体，取有大鹏展翅之势，采用Y型互通式立交型式。,四、创新内容介绍,2.设计创新,红岛航道桥采用主跨120m独塔斜拉桥，为了在总体方案上与沧口航道桥协调一致，按照简洁轻盈的原则，采用相似的结构型式，使二者遥相呼应，整体结构即显得挺拔轻灵，又给人一种对称美、均衡美。独塔斜拉桥造型独特，富有现代感，国内外尚无同等类型桥梁结构。,四、创新内容介绍,2.设计创新,大沽河航道桥采用主跨260m自锚式悬索桥，采用钢箱梁、混凝土塔柱
9、，自锚结构取消了锚碇等大型水中基础，减少了对海洋环境影响，并且与美丽的胶州湾海景融为一体，本桥气势宏伟，主塔巍然而立，美观大气，造型独特，国内外尚无同等类型桥型结构。,四、创新内容介绍,2.设计创新,青岛海湾大桥各桥型方案结构新颖、造型独特，气势恢弘、美观大气，形成一部磅礴的桥梁组曲，其既符合青岛市传统建筑风格，又富有现代气息，是世界上屈指可数的现代化桥梁集群工程，青岛海湾大桥建成后必将成为青岛市的又一标志性建筑，为我国桥梁史再添辉煌的一页。,四、创新内容介绍,3.施工创新,青岛海湾大桥共有钻孔灌注桩5177棵，有7种桩径，数量是国内外跨海大桥之最； 旋挖钻：根据大桥特有的地质条件，与徐工集团
10、合作有针对性地开发改进了旋挖钻机，最大直径达2.5 米，最大孔深达75米，直径和钻孔深度是国内之最；钻进速度快，是普通循环钻机的3.56倍；钻孔过程不用循环泥浆 ，利于环保。,四、创新内容介绍,3.施工创新,砼套箱：采用水下无封底技术和弹性应力吸收层系统，加快了施工进度，有效解决了承台和砼套箱裂缝难题，本技术已向国家申请了两项专利。 60m吊装：吊装高度达61米，为国内外类似预制箱梁安装的最大高度； 弯箱梁滑移模架施工：半径R=350m，跨径 60m的弯箱梁，此种半径和跨径的弯箱梁的设计和施工工艺均是国内首次采用。,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,高性能砼：青岛海湾大桥采用海工高性能混凝土
11、，该混凝土具备抗裂、抗渗、抗冻的综合性能； 运营安全风险评估及对策研究： 1、大桥运营风险分析及评估；2、极端风险事件应急预案研究；3、重点风险事态工程保险策略研究；4、大桥及关联路网交通工程设施与监控系统安全性评价；5、大桥运营安全管理对策与运营风险规避技术研究；6、建立基于GIS的动态运营安全智能保障系统；7、海洋环境长桥行进疲劳驾驶的分析和预防措施。,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,结构耐久性与寿命评估： 目的和意义:在现有国内外相关跨海大桥的耐久性研究基础上，针对过去的研究不足，充分考虑青岛海洋和地理环境，综合考虑设计、施工和后期运营维护，结合结构健康监测，重点开展新技术条件下的结
12、构耐久性研究，并对大桥的寿命进行动态（分阶段）评估。通过本课题的研究，不仅推动未来实体结构的耐久性在线监测与实时寿命评估，降低大桥的后期维护成本，提高安全性，延长结构的实际使用寿命，同时为北方海上桥梁的耐久性设计提供数据基础和理论依据。,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,结构耐久性与寿命评估： 创新内容： 1、综合考察施工初期对运营后期结构耐久性的影响，将钢筋混凝土耐久性的研究真正覆盖全寿命周期；2、设计并建立新一代基于在线监测为主的现场暴露实验站技术，不仅提高了技术水平，而且保证了数据的连续性和可靠性，大大减小人为误差；3、建立新的基于动态数据的先进结构寿命动态评估模型，不仅能提高预测的准
13、确性，而且可直接用于维护策略和制定，从而降低结构的维护成本，提高结构的安全性和耐久性；4、结构的寿命评估不再仅考虑钢筋混凝土结构，而是将大桥全结构进行考虑，实现真正意义上的结构寿命评估。,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,施工期和运营期环境监理与监测技术的研究 1、施工期环境保护技术（内容）研究：针对施工期生态破坏和环境污染特点，进行环保技术研究，为环境监理提供技术指导； 2、施工期环境监测方法研究 ； 3、运营期环保风险研究及对策。,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,青岛海湾大桥4D施工管理系统 1、建立青岛海湾大桥的三维模型：在施工图纸的基础上，针对大桥三维建筑模型和结构模型的特点，开
14、发桥梁三维快速建模子系统，并实现青岛海湾大桥三维模型的建立； 2、建立青岛海湾大桥的4D信息模型：根据青岛海湾大桥的合同段划分，建立大桥施工的项目分解结构(WBS)和进度计划。将大桥的三维模型和项目分解结构(WBS)、施工资源数据和其它信息关联，以建立青岛海湾大桥的4D信息模型；,四、创新内容介绍,4.相关课题研究,青岛海湾大桥4D施工管理系统 3、开发“青岛海湾大桥4D施工管理系统”：在清华大学的4D技术研究基础上，针对桥梁建设的特点，开发应用于桥梁4D管理的“青岛海湾大桥4D管理系统”。其中，包括实现与项目管理系统的交互接口、桥梁施工质量检查功能等； 4、系统应用研究：将“青岛海湾大桥4D施工管理系统”应用到桥梁工程的建设当中，在应用中对系统进行功能扩充和修改，使之成为适用于通用桥梁建设的4D管理系统，为在其他桥梁工程领域的应用，探寻方法和技术，并打下坚实基础。,四、创新内容介绍,4.相关创新课题,青岛海湾大桥4D施工管理系统 “青岛海湾大桥4D施工管理系统”应用于青岛海湾大桥的建设管理中，属国内外首次将4D技术和4D管理理念应用于桥梁建设，为提高青岛海湾大桥工程质量、降低成本、优化资源、节约能源和保护环境提供手段和方法。,四、创新内容介绍,谢 谢 大 家,
