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1、Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology1Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology杭州湾跨海大桥工程简介杭州湾跨海大桥工程简介一、工程概况一、工程概况二、工程特点和难点二、工程特点和难点三、大桥特色三、大桥特色四、大桥之最四、大桥之最2Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technol
2、ogy一、工程概况一、工程概况3杭州湾跨海大桥是国道杭州湾跨海大桥是国道主干线主干线同三线跨海大同三线跨海大桥越杭州湾的便捷通道，桥越杭州湾的便捷通道，大桥北起嘉兴市海盐郑大桥北起嘉兴市海盐郑家埭，跨越宽阔的杭州家埭，跨越宽阔的杭州湾海域后止于宁波市慈湾海域后止于宁波市慈溪水陆湾，全长溪水陆湾，全长36km36km。大桥建成后，将缩短宁大桥建成后，将缩短宁波至上海间陆路距离波至上海间陆路距离120120余公里。该桥是目前世余公里。该桥是目前世界在建的最长跨海大桥，界在建的最长跨海大桥，大桥大桥20032003年底开工，年底开工，20092009年通车。年通车。4杭州湾大桥地图位置5杭州湾海域的
3、跨海大桥，它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长36公里，是世界上最长的跨海大桥，比连接巴林与沙特的法赫德国王大桥还长11公里，成为继美国的庞恰特雷恩湖桥后世界第二长的桥梁桥梁。 Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology建造杭州湾跨海大桥的意义建造杭州湾跨海大桥的意义杭州湾跨海大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离杭州湾跨海大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离120公里，是国道主干线公里，是国道主干线同三线跨越杭州湾的便捷通同三线跨越杭州湾的便捷通道；道；大桥的建设有利于
4、主动接轨上海，扩大开放，推动长江三大桥的建设有利于主动接轨上海，扩大开放，推动长江三角洲地区合作与交流，提高浙江省特别是宁波市和嘉兴市角洲地区合作与交流，提高浙江省特别是宁波市和嘉兴市对内对外开放水平，增强综合实力和国际竞争力对内对外开放水平，增强综合实力和国际竞争力;有利于完善长江三角洲区域公路网布局及国道主干线，缓有利于完善长江三角洲区域公路网布局及国道主干线，缓解沪、杭、甬高速公路流量的压力解沪、杭、甬高速公路流量的压力;有利于改变宁波市交通末端的状况，从而变成交通枢纽，有利于改变宁波市交通末端的状况，从而变成交通枢纽，实施环杭州湾区域发展战略；实施环杭州湾区域发展战略；有利于促进江、浙
5、、沪旅游发展的需要。有利于促进江、浙、沪旅游发展的需要。6Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology 二、工程特点二、工程特点7杭州湾气象复杂多变，台杭州湾气象复杂多变，台风、龙卷风、雷暴及突发风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有性小范围灾害性天气时有发生。杭州湾自然条件有发生。杭州湾自然条件有以下特点：以下特点： (1)海域宽阔，台风多、海域宽阔，台风多、潮差大、流速急，具有典潮差大、流速急，具有典型的海洋性气候特征，有型的海洋性气候特征，有效工作日少；效工作日少； (2)软土
6、层厚、持力层深，软土层厚、持力层深，给海上基础设计和施工带给海上基础设计和施工带来一系列问题；来一系列问题； (3)南岸滩涂长，施工条南岸滩涂长，施工条件复杂，采用常规设计方件复杂，采用常规设计方案和施工方法很难满足工案和施工方法很难满足工期要求；期要求； (4)环境的腐蚀作用严重；环境的腐蚀作用严重； (5)南滩涂多个区域浅层南滩涂多个区域浅层气富集，危及施工安全。气富集，危及施工安全。8杭州湾是世界三大强潮海湾之一，这里风、浪、流条件极端恶劣，涨潮落杭州湾是世界三大强潮海湾之一，这里风、浪、流条件极端恶劣，涨潮落潮平均流速达潮平均流速达2.52.5米米/ /秒，最大实测流速秒，最大实测流速
7、5.165.16米米/ /秒，最大潮差达秒，最大潮差达7.67.6米，每米，每年有台风、季风袭击，给施工带来极大的困难，施工可行性决定设计方案。年有台风、季风袭击，给施工带来极大的困难，施工可行性决定设计方案。Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology技术创新技术创新杭州湾跨海大桥总体设计杭州湾跨海大桥总体设计大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术大吨位大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、米预应力箱梁整体预制和强潮海域海
8、上运输、 架设技术架设技术大吨位大吨位50米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术海洋环境下混凝土结构耐久性研究海洋环境下混凝土结构耐久性研究跨海长桥全天候运行测量控制关健技术研究跨海长桥全天候运行测量控制关健技术研究杭州湾跨海大桥河工模型与桥墩局部冲刷研究杭州湾跨海大桥河工模型与桥墩局部冲刷研究灾害天气对跨海长桥行车安全的影响研究及对策灾害天气对跨海长桥行车安全的影响研究及对策跨海长桥建设信息化管理技术跨海长桥建设信息化管理技术以上科技创新已有以上科技创新已有5项通过交通部和交通厅的鉴定，其成果总体达到国际领先水平，为项通过交通部和交通厅的鉴定，其成果总体
9、达到国际领先水平，为国内同类桥梁的建设提供借鉴国内同类桥梁的建设提供借鉴。 9Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology解决施工难题解决施工难题作为世界级工程，在作为世界级工程，在建设过程中解决了诸建设过程中解决了诸多棘手的技术问题。多棘手的技术问题。大桥建设者们获得了大桥建设者们获得了250多项技术革新，取多项技术革新，取得了以得了以9大核心为代表大核心为代表的自主创新成果。向的自主创新成果。向交通部申报交通部申报17项大桥项大桥工程关键性科研立项工程关键性科研立项项目。项目。10Co
10、pyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology控制性放气法控制性放气法在浅滩地表以下在浅滩地表以下50-60米的区域内，零星分布着寿米的区域内，零星分布着寿命命1万年以上的浅层沼气。这些施工时从海底不断万年以上的浅层沼气。这些施工时从海底不断冒出的浅层沼气有井喷和燃烧的风险。研究小组冒出的浅层沼气有井喷和燃烧的风险。研究小组在深入研究之后，决定在海底约在深入研究之后，决定在海底约5米后的沙土层最米后的沙土层最高点打孔，然后把装有气压阀的小管道钻入天然高点打孔，然后把装有气压阀的小管道钻入天然气田
11、来控制放气。放气要掌握好节奏，不能太急气田来控制放气。放气要掌握好节奏，不能太急太快，因为放得多会造成地面沉降。在滩涂地区太快，因为放得多会造成地面沉降。在滩涂地区的钻孔灌注桩施工中，通过增加泥浆的比重来平的钻孔灌注桩施工中，通过增加泥浆的比重来平衡气压衡气压11Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology12Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology深海打桩深海打桩杭州湾中央的深海
12、区水流湍急，不具备现杭州湾中央的深海区水流湍急，不具备现场浇筑的条件，而如果采用海工作业的普场浇筑的条件，而如果采用海工作业的普通桩型通桩型混凝土预制桩，就要做到管径混凝土预制桩，就要做到管径1.5至至1.6米，长度近百米，重量超百吨，不仅米，长度近百米，重量超百吨，不仅预制拼接难度大，并且在流急浪高的杭州预制拼接难度大，并且在流急浪高的杭州湾极易造成失稳，而国内目前也尚无这样湾极易造成失稳，而国内目前也尚无这样的打桩设备。专家组决定在深海区舍弃混的打桩设备。专家组决定在深海区舍弃混凝土预制桩而采用钢管桩。凝土预制桩而采用钢管桩。13Copyright 2014 by Bin Wu, Rese
13、arch Assistant.Wuhan University of Technology14Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology梁上架梁梁上架梁杭州湾跨海大桥在滩涂区部分的桥身，使杭州湾跨海大桥在滩涂区部分的桥身，使用的是用的是50米跨度混凝土箱梁，每片重达米跨度混凝土箱梁，每片重达1430吨。而最先修建的施工栈桥承重能力吨。而最先修建的施工栈桥承重能力也只有也只有500吨，根本无法将箱梁运进滩涂。吨，根本无法将箱梁运进滩涂。为此，施工人员想到了为此，施工人员想到了“梁上架梁梁上
14、架梁”的施的施工方法。就是在已经架好的梁上，用架梁工方法。就是在已经架好的梁上，用架梁机把新箱梁运送到前端，逐步推进架设。机把新箱梁运送到前端，逐步推进架设。15Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology16Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology17Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of
15、Technology深海架梁深海架梁杭州跨海大桥除了浅海引桥区的杭州跨海大桥除了浅海引桥区的404片片50米混凝米混凝土箱梁，在深海区还有土箱梁，在深海区还有540片片70米混凝土箱梁，米混凝土箱梁，每块重达每块重达2180吨。为此，中铁大桥局专门为工程吨。为此，中铁大桥局专门为工程定制了定制了2500吨级吨级“小天鹅小天鹅”号架梁船，来完成从号架梁船，来完成从临时码头到施工现场的箱梁运送和架设任务。但临时码头到施工现场的箱梁运送和架设任务。但考虑到考虑到“小天鹅小天鹅”号在航道桥高墩区难以满足架号在航道桥高墩区难以满足架设高度需要，设高度需要，2005年底，大桥局又投资年底，大桥局又投资1.
16、5亿元研亿元研制了起重能力亚洲第一、世界第二的制了起重能力亚洲第一、世界第二的“天一号天一号”架梁船，负责高顿未出的箱梁架设。架梁船，负责高顿未出的箱梁架设。18Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology19Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of Technology20Copyright 2014 by Bin Wu, Research Assistant.Wuhan University of
17、Technology三、大桥特色三、大桥特色21 科技含量之高首先体现在施工工艺上。根据专家意见提出来施工决定设计，科技含量之高首先体现在施工工艺上。根据专家意见提出来施工决定设计，采取预制化、工厂化、大型化、变海上施工为陆上施工的施工方案，突破了长期采取预制化、工厂化、大型化、变海上施工为陆上施工的施工方案，突破了长期以来设计决定施工的理念。预制吊装的最大构件长为以来设计决定施工的理念。预制吊装的最大构件长为7070米、宽米、宽1616米、高米、高4.04.0米、米、重重21802180吨的预应力混凝土箱梁，这种构件可称得上是举世无双。为了减轻海水中吨的预应力混凝土箱梁，这种构件可称得上是举
18、世无双。为了减轻海水中氯离子对大桥的腐蚀，设计者专门研制了一整套防治海水腐蚀的有效方案。氯离子对大桥的腐蚀，设计者专门研制了一整套防治海水腐蚀的有效方案。杭州湾跨海大桥是一座杭州湾跨海大桥是一座“数字化数字化大桥大桥”。科研单位将利用硬件及。科研单位将利用硬件及接口技术、人工智能技术、计算接口技术、人工智能技术、计算数学、有限元技术、力学等多学数学、有限元技术、力学等多学科，建立一套大桥设计、建设以科，建立一套大桥设计、建设以及养管的科学评价体系，整座大及养管的科学评价体系，整座大桥将设置中央监视系统。这样，桥将设置中央监视系统。这样，不仅大桥可进行科学合理的维护不仅大桥可进行科学合理的维护管
19、理，而且管理，而且“身体身体”的健康状况的健康状况也在实时掌握中。也在实时掌握中。22大桥按双向六车道高速公路设计，设计时速大桥按双向六车道高速公路设计，设计时速100100公里公里小时，设计使用年限小时，设计使用年限100100年，总投资约年，总投资约140140亿元。亿元。20032003年年1111月月1414日开工，日开工，20082008年年5 5月月1 1日晚日晚1111时时5858分正式通车分正式通车。23 大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离大桥建成后将缩短宁波至上海间的陆路距离 120120余公里，余公里，从而也大大缓解已经拥挤不堪沪杭甬高速公路的压力，从而也大大缓解已经拥
20、挤不堪沪杭甬高速公路的压力，形成以上海为中心的江浙沪两小时交通圈。形成以上海为中心的江浙沪两小时交通圈。 24大桥是中国自行设计、自行管理、自行投资、大桥是中国自行设计、自行管理、自行投资、自行建造的，工程创自行建造的，工程创6 6项世界或国内之最，用钢项世界或国内之最，用钢量相当于量相当于7 7个个“鸟巢鸟巢”。可以抵抗。可以抵抗1212级以上台风。级以上台风。 25大桥在海面上有大桥在海面上有4 4个转折点，从空中鸟瞰，平面上呈个转折点，从空中鸟瞰，平面上呈“S S”形蜿蜒跨越杭州湾，线形优美，生动活泼，不致使司机产形蜿蜒跨越杭州湾，线形优美，生动活泼，不致使司机产生视觉疲劳。生视觉疲劳。
21、26从立面上看，大桥也并不是一条水平线，而是上下起伏，从立面上看，大桥也并不是一条水平线，而是上下起伏，在南北航道的通航孔桥处各呈一拱形，使大桥具有了起在南北航道的通航孔桥处各呈一拱形，使大桥具有了起伏跌宕的立面形状。伏跌宕的立面形状。 27大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主跨448448米的米的钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为钻石型双塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为3.53.5万吨万吨级轮船。级轮船。28南航道为主跨南航道为主跨318318米的米的A A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通航标准为标准为30003000
22、吨级轮船。吨级轮船。29其余引桥采用其余引桥采用3030米至米至8080米不等的预应力混凝土连续箱梁米不等的预应力混凝土连续箱梁结构。非通航孔分北、中、南引桥结构。非通航孔分北、中、南引桥3 3大块，其中海上部大块，其中海上部分桥梁长分桥梁长3232公里。公里。 30在离南岸大约在离南岸大约1414公里处，有一个面积达公里处，有一个面积达1.21.2万平方米的海中平台。万平方米的海中平台。该平台在施工期间，作为海上作业人员生活基地，海上救援、测该平台在施工期间，作为海上作业人员生活基地，海上救援、测量、通信、海事监控平台。量、通信、海事监控平台。31大桥建成后，这一海中平台则是一个海中交通服务
23、大桥建成后，这一海中平台则是一个海中交通服务的救援平台，同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。的救援平台，同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。 32科研单位将建立一套大桥设计、建设及养护的科研单位将建立一套大桥设计、建设及养护的科学评价体系，把杭州湾跨海大桥建成科学评价体系，把杭州湾跨海大桥建成 数字化数字化大桥大桥 。33整座大桥将设置中央监视系统，平均每公里就整座大桥将设置中央监视系统，平均每公里就有有1 1对监视器，整座大桥上的一举一动都将在对监视器，整座大桥上的一举一动都将在中央监视系统的中央监视系统的 眼眼 中。中。Copyright 2014 by Bin Wu, Research As
24、sistant.Wuhan University of Technology四、大桥之最四、大桥之最 杭州湾跨海大桥全长杭州湾跨海大桥全长36公里，其长度在目前世界上在建和己建的跨海公里，其长度在目前世界上在建和己建的跨海大桥中位居第一。大桥中位居第一。杭州湾跨海大桥地处强腐蚀海洋环境，为确保大桥寿命，在国内第一杭州湾跨海大桥地处强腐蚀海洋环境，为确保大桥寿命，在国内第一次明确提出了设计使用寿命大于等于次明确提出了设计使用寿命大于等于100年的耐久性要求。年的耐久性要求。杭州湾跨海大桥杭州湾跨海大桥50米箱梁米箱梁“梁上运架设梁上运架设”技术，架设运输重量从技术，架设运输重量从900吨提高到吨
25、提高到1430吨，刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建吨，刷新了目前世界上同类技术、同类地形地貌桥梁建设设“梁上运架设梁上运架设”的新纪录。的新纪录。杭州湾跨海大桥深海区上部结构采用杭州湾跨海大桥深海区上部结构采用70米预应力砼箱梁整体预制和海米预应力砼箱梁整体预制和海上运架技术，为解决大型砼箱梁早期开裂的工程难题，开创性地提出上运架技术，为解决大型砼箱梁早期开裂的工程难题，开创性地提出并实施了并实施了“二次张拉技术二次张拉技术”，彻底解决了这一工程，彻底解决了这一工程“顽疾顽疾”。杭州湾跨海大桥钢管桩的最大直径杭州湾跨海大桥钢管桩的最大直径1.6米，单桩最大长度米，单桩最大长度89米
26、，最大米，最大重量重量74吨，开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。吨，开创了国内外大直径超长整桩螺旋桥梁钢管桩之最。杭州湾跨海大桥南岸杭州湾跨海大桥南岸10公里滩涂底下蕴藏着大量的浅层沼气，对施工公里滩涂底下蕴藏着大量的浅层沼气，对施工安全构成严重威胁。在滩涂区的钻孔灌注桩施工中，开创性地采用有安全构成严重威胁。在滩涂区的钻孔灌注桩施工中，开创性地采用有控制放气的安全施工工艺，其施工工艺为世界同类似地理条件之首。控制放气的安全施工工艺，其施工工艺为世界同类似地理条件之首。3435谢 谢 观 看再再 见见14级道铁专硕级道铁专硕 吴斌吴斌人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。
