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先进独特环保 胶州湾大桥创七项历史之最

作者:建筑中国建筑金属结构信息网网    
时间:2011-06-30 16:49:45 [收藏]
2011-6-30 9:59:05                      &...
    关键词:大桥 历史 环保 独特
    2011-6-30 9:59:05

 

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)

                                                                          青岛胶州湾大桥

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)

                                                                             青岛胶州湾大桥

     记者从山东高速集团有限公司获悉,青岛胶州湾大桥创下多项历史之最,分别是:

  最先进水下无封底混凝土套箱关键技术为世界首创,解决了水下施工的世界级难题;

  最独特大沽河航道桥和红岛互通立交桥分别为世界海上首座独塔自锚式悬索桥及我国首座海上互通立交桥;

  最环保开工建设四年多来,对废渣、废油全部集中回收,实现了海洋污染物零排放;

  最深采用开发改进的大直径旋挖钻机施工,钻孔直径和深度分别为2.5米和80.7米,均为国内海上桥梁之最;

  最多大桥海上钻孔灌注桩总数为5127根,居世界第一;

  最远成功实现了海工高性能混凝土900米超长距离泵送,为国内首次;

  最高重达2050吨的60米预制混凝土箱梁吊装高度达58米,为国内外同类箱梁安装的最大高度。

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)
 

                                                                       青岛胶州湾大桥

   青岛胶州湾大桥施工难度

  1.冰冻期长:大桥所处胶州湾海域年冰冻期60天左右;年平均冻融循环50次;

  2.含盐度高:胶州湾海域海水含盐度为29.4‰~32.6‰ ,接近国内其它跨海大桥含盐度的2倍;

  3、环保要求高:青岛市为国家级旅游城,大桥的建设首先要与环境协调。大桥所处海域经济类海生物丰富,对建设、运营期间环保要求高;

  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190×40.5m,航空限高为120m,桥面以上塔高、拉索布置的空间受限;

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)


 

青岛胶州湾大桥

  青岛胶州湾大桥七大创新点

  大桥建设条件复杂,工程管理、技术难度大,创新点很多,主要有:

  (一)工程规模大

  大桥全长36.48公里,包括主跨为260米和120米的稀索钢斜拉桥及主跨260米的自锚式悬索桥;有世界上首座海上互通立交红岛

  互通立交;全桥海上钻孔灌注桩共5127根,创海上钻孔灌注桩数量最多世界新纪录。

  (二)防腐蚀体系新

  大桥受盐害、冻融、海雾、台风、暴雨、工业排放物等多重腐蚀环境的综合作用,腐蚀环境恶劣,大桥防腐蚀体系具有独创性。1.桩基采用钢护筒,既作为混凝土浇筑的模板又作为结构防腐蚀的辅助措施;2. 承台与墩身采用围堰方式,保证混凝土在无水环境下浇筑,防腐涂层在干燥条件下涂装,确保了混凝土以及涂层的质量;3. 部分承台采用混凝土套箱技术,既改善了承台混凝土浇筑的环境又延长了外界侵蚀性介质进入承台的时间;4.承台与墩身采用透水模板布技术,显著改善了表层混凝土的早龄期及长龄期质量并为提前涂层涂装提供便利条件;5.通航孔桥关键部位采用外加电流阴极防护技术,索塔全部进行涂装,确保关键结构的耐久性。

  (三)施工工艺新

  大桥自开工以来取得21项企业新记录,混凝土套箱无封底技术为世界首创。通航孔桥钢箱梁大节段吊装工艺、采用旋挖钻机施工海上Φ2.5米桩群、基于RTK和VRS技术的全桥GPS测量定位系统,均创了国内施工新记录。

  (四)设计结构新

  通航孔桥斜拉桥采用分幅稀索钢箱梁形式和销结耳板锚固方式,结构简洁明快,具有独创性;自锚悬索桥采用大跨径独塔260m单空间索面结构,主梁为双边钢箱梁+横向连接箱结构,取消了海中悬索桥大型锚碇基础,结构造型恢弘,气势磅礴,同类结构为国内首次采用,锚固体系在设计上独具匠心;非通航孔桥首次大规模采用双幅分离的60m跨预应力混凝土结构型式,整孔预制吊装,施工工艺先进,设计合理,提高了施工质量、大大加快施工进度。

  (五)建设运作模式新

  国内首座通过项目法人国际招标,采用BOT管理模式建设管理的海上特大型桥梁工程,也是我国大型桥梁工程建设管理的一次历史性尝试,与国际大型项目管理模式逐步接轨,将为我国公路桥梁建设管理体制创新提供参考和借鉴。

  (六)管理手段新

  应用4D技术和4D管理理念形成了青岛胶州湾大桥4D施工管理系统,为国内首创;采用银团贷款、银行承兑汇票与人民币利率掉期业务等方式,实现融资,为国内重大项目融资模式首创。

  (七)科研技术成果新

  水下无封底混凝土套箱技术获2009年度中国公路学会科技进步特等奖,并获得两项国家专利及2007-2008年度国家一级工法;《基于IFC标准的建筑工程4D施工管理系统的研究和应用》课题,2009年获建设部“华夏建设科学技术奖”一等奖;可循环利用钢套箱围堰获得山东省公路科技创新一等奖;水泥混凝土降温方案的研究获得2009年度中国公路学会科学技术奖二等奖;青岛胶州湾大桥高精度卫星三维定位测量控制系统获得了山东省科技进步二等奖;《构建山东高速胶州湾跨海大桥施工动态安全预警系统》成果获得了2010年山东省企业管理创新成果奖。

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)


 

青岛胶州湾大桥

  青岛胶州湾大桥科技创新成果

  山东高速青岛公路有限公司为确保青岛胶州湾大桥高质量建设,勇于创新,大胆引进新结构、新工艺、新材料,目前已取得多项技术成果,并同国际知名的丹麦科威公司和日本长大株式会社等技术咨询公司建立了合作关系。

  目前,公司获得国家级奖励3项,省部级奖励11项,中国企业新纪录21项,市级奖励1项,10项科研项目通过省、部立项。其中,水下无封底混凝土套箱技术获2009年度中国公路学会科技进步特等奖,并获得两项国家专利及2007-2008年度国家一级工法;《基于IFC标准的建筑工程4D施工管理系统的研究和应用》课题,2009年获建设部“华夏建设科学技术奖”一等奖;可循环利用钢套箱围堰获得山东省公路科技创新一等奖;水泥混凝土降温方案的研究获得2009年度中国公路学会科学技术奖二等奖;青岛胶州湾大桥高精度卫星三维定位测量控制系统获得了山东省科技进步二等奖;《构建山东高速胶州湾跨海大桥施工动态安全预警系统》成果获得了2010年山东省企业管理创新成果奖。

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)


 

青岛胶州湾大桥

  青岛胶州湾大桥环保领先 确保健康使用百年

  大桥从设计到施工,充分考虑了对胶州湾环境的保护,从细节入手,不让施工对海域环境造成影响。大桥建设中的高科技加建设者的精工制作将确保大桥健康使用100年。

  青岛胶州湾大桥所处海域是养殖、旅游重点区域

  ,对建设、运营期间的环保要求很高,对设计及施工质量也提出了较高要求。大桥所处海域海盐量高达29.4~32.9‰,桥体水中部分极易受到腐蚀,对结构耐久性有较高要求。另外,胶州湾大桥每年冰冻期60天左右,年平均天然冻融循环次数为40~52次。按照使用寿命100年考虑,在其使用寿命期限内遭受天然冻融循环为4000~5200次。

  大桥建设指挥部提出了“科学、创新、和谐、博纳”的大桥理念,建设者们将理念付诸于行动之中。青岛胶州湾大桥的建设者,在环境保护、相关的科技攻关等方面都下了很大的功夫,付出了很多的心血。

  优化施工方案,提高科技含量,保护海洋环境

  优化施工方案。青岛胶州湾大桥建设指挥部在中标后对大桥前期设计进行了一些必要的调整。将原来设计中上部结构海上作业部分,改成了工厂化施工,将箱梁在陆地上预制完成后运到海上组装,减少对海洋的污染,降低海上作业风险;对海上三个通航桥的设计,进一步进行了优化。其中大沽河航道桥的设计为独塔自锚式悬索桥,采用自锚式结构,比地锚式有一个十分明显优点,就是减少污染。因为地锚式它要在桥体两端分别做一个很大的锚碇,大沽河航道桥位于胶州湾海域中心部分,如果将锚碇做到海里,不仅会对海洋环境造成污染,而且占用及浪费资源。自锚式不需要做这个锚碇,它的锚固系统在钢箱梁内部,就是依靠钢箱梁自身传力,通过主塔来锚固的,避免了在海中制造大型锚碇,减少了对海洋环境的污染。

  自主研发,科技创新。由姜言泉指挥长牵头,青岛公路公司自主研发的水下无封底混凝土套箱技术,解决了目前国内、外海上承台施工主要以钢板桩或钢套箱创造无水施工环境为主,施工周期长,成本高,海上作业难度大,封水效果差,承台防腐处理困难的问题。为提高承台使用寿命,加快施工进度,提高承台外观质量,降低海上施工的风险,降低资源消耗,减少施工对海洋环境的影响,发挥了很大作用。该技术施工效率高,能大大的减少海上设备的油耗;避免了进行水下封底混凝土的施工,有利于对海洋环境的保护。

  该项技术获得国家发明专利1项,实用新型专利1项,国家一级工法1项、获2项中国企业新记录,出版专著1部;培养博士、硕士研究生16名,工程技术人员百余名;成果集结为水下无封底混凝土套箱设计指南、结构标准图、施工指南各1套;2009年获中国公路学会科学技术特等奖,并已在胶州湾大桥、港珠澳大桥中得到推广应用,取得了巨大经济和社会效益。本项技术对桥梁、码头、海上平台基础设计、施工、防腐蚀等方面具有广泛的适应性和推广应用前景,对推动行业技术进步、社会经济发展、节能降耗和环境保护等方面具有重要意义。

  自主创新研制了海水泥浆钻孔工艺,充分利用海水的便利资源,节省了淡水供应。使用钻孔泥浆循环系统,由钻机的钻杆系统、泥浆净化机、泥浆池、泥浆连通槽、空压机(气举)等组成,泥浆循环通过钻机钻杆气举携渣孔道吸出,进入泥浆净化机,再由泥浆净化机输入泥浆池,经过沉淀,由泥浆池内通过泥浆连通管流入相邻钢护筒内,经过周围相连护筒循环回到原护筒内,以此循环自始至终。钻孔施工时配备专用的泥浆船,并在钻孔平台上设置围堵、倒流设施收集钻孔桩施工的废弃泥浆,设置储渣池储存钻渣,然后由专用泥浆船运输到指定区域排放。

青岛胶州湾大桥(青岛专家入口网记者 周琦 摄)


 

青岛胶州湾大桥
 

  环保措施到位,监管力度加强,维护生态平衡

  在施工中,各参建者自觉遵守指挥部制定的各项环保要求,出色的执行力,保证了胶州湾的自然环境。

  在胶州湾大桥建设期间,各施工单位严格按照指挥部要求,在施工过程中产生的泥浆做到了重复利用,及时回收废料,

  剩余废水、机械油污废料全部运到指定地点进行无害化处理,确保不给施工海域造成污染。

  在施工平台及施工栈桥上设立临时厕所,施工人员的生活污水、生活垃圾都集中收集,统一运到指定地点处理,保证了施工海域不受污染。

  山东高速青岛公路有限公司制定了《胶州湾跨海大桥工程环境保护工作管理办法》,设立专门环保管理机构,成立环保管理领导小组,明确工作责任,坚持每季度对各施工单位进行一次环保专项检查,取得良好效果。

  由山东高速集团投资建设的青岛胶州湾大桥开工近四年来未发现任何环保方面投诉,工程建设取得良好成绩。如今,山东高速集团投资建设的青岛胶州湾大桥已如巨龙卧波一般横跨胶州湾,桥梁两侧海水湛蓝,鱼虾成群结队,确保了施工建设期间的安全环保。大桥建成通车后,山东高速青岛公路有限公司组建高效、精干的管理队伍,采取得了措施,禁止抛冒滴漏的车辆进入,特别要加强对危化品车辆的控制,严禁此类车辆进入大桥,确保大桥运营管理期间环境保护工作持续加强,积极主动地保护胶州湾海洋环境。(青岛专家入口网)


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