文档库

最新最全的文档下载
当前位置:文档库 > 浅谈杭州湾跨海大桥

浅谈杭州湾跨海大桥

浅谈杭州湾跨海大桥

一、摘要:本文从桥梁工程入手,概述了桥梁工程对地区经济的重要性。具体分析杭州湾跨海大桥的施工、影响、特点等诸多方面。总的来说杭州湾跨海大桥这个项目是比较有建设意义的,它的影响也是可观的。本文主要关注的是它的影响以及特点方面,分析跨海大桥的建筑工艺,结合课上所学的诸多因素去分析大桥。总之,从这篇论文里,我们可以比较全面的了解杭州湾跨海大桥的整体面貌。

二、关键词:杭州湾跨海大桥;经济圈;工程难点;桥梁施工;技术分析;成就;技术创新

三、正文

1.杭州湾大桥对两岸经济的影响及建设的必要性

杭州湾特殊的喇叭口地形,在带给大家壮丽的钱江潮的同时,也给了杭州湾两岸甚至整个浙东北地区交通条件的劣势尤其导致了较差的通达性,在一定程度上制约了杭州湾两岸其他地区的经济发展。而浙江是以发展地区特色经济为主的,随着我国经济的高速发展,现有的通行方式已经不能满足人们的需求,因此杭州湾跨海大桥就应运而生。杭州湾位于我国改革开放最具活力、经济最发达的长江三角洲地区。建设杭州湾跨海大桥,对于整个地区的经济、社会发展都具有深远的、重大的战略意义。

1.1 直接促进宁波、嘉兴经济社会的发展,带动周边地区杭州、绍兴、台州、舟山、温州等地的发展,并对全省、乃至长江三角洲南翼地区的整体发展产生积极影响。同时它对于促进沪苏浙整个长江三角洲区域经济整合和一体化发展也具有十分重要的意义。

1.2 有利于发挥以上海为龙头的集聚和辐射作用,进一步提升浙江省的综合竞争力。大桥的建设,将大大缩短浙东南沿海与上海之间的时空距离,使浙江省可在更大范围、更高层次、以更优越的地理优势,融入国际大都市经济圈。

1.3 有利于推进城市化发展战略。大桥建设将进一步密切嘉兴、宁波、绍兴、台州等城市的联系,促进浙江省杭州湾城市连绵带和沿海对外开放扇面的形成,从而将这一区域提升为以上海为龙头的、具有国际竞争力的都市群的最重要组成部分。

1.4 作为我国沿海大通道中的第一座跨海大桥,突破了杭州湾的瓶颈,优化了国道主干线的路网布局,改变了宁波交通末端状况,大大提升了宁波这一极具发展潜力的经济中心城市的竞争力。

2.杭州湾跨海大桥工程概况

杭州湾跨海大桥北起嘉兴海盐,跨越杭州湾海域,止于宁波慈溪,全长36公里,是目前世界上最长的跨海大桥。大桥按双向六车道高速公路设计,设计时速为100公里/小时,预计使用年限达100年,总投资超过100亿元,是国内有史以来投资额最大的桥梁。杭州湾跨海大桥缩短了宁波至上海间的陆路距离120公里,是国道主干线——同三线跨越杭州湾的便捷通道。杭州湾大桥建筑上所克服的难点,以及设计上所做出的突破在中国建筑史上是浓墨重笔的。

3.杭州湾跨海大桥施工技术

3.1工程环境特点

杭州湾气象复杂多变,台风、龙卷风、雷暴及突发性小范围灾害性天气时有发生。杭州湾自然条件有以下特点:

3.1.1海域宽阔,台风多、潮差大、流速急,具有典型的海洋性气候特征,有效工作日少。

3.1.2软土层厚、持力层深,给海上基础设计和施工带来一系列问题。

3.1.3南岸滩涂长,施工条件复杂,采用常规设计方案和施工方法很难满足工期要求。

3.1.4环境的腐蚀作用严重。

3.1.5南滩涂多个区域浅层。

3.2工程建设难点

3.2.1工程规模大、海上工程量大。大桥工程全长36公里,海上段长度达32公里。

3.2.2自然环境恶劣。潮差大、流速急、流向乱、波浪高、冲刷深、软弱地层厚,部分区段浅层气富集。其中,南岸10公里滩涂区干湿交替,海上工程大部分为远岸作业,施工条件很差。受水文和气象影响,有效工作日少,据现场施工统计,海上施工作业年有效天数不足180天,滩涂区约250天。

3.2.3制定总体设计方案难度很大。设计要求新,其中水中区引桥(18.27公里)和南岸滩涂区引桥(10.1公里),是整个工程的关键;结构防腐问题十分突出,且无规范可遵循;大桥运行期间,桥面行车环境受大风、浓雾、暴雨及驾驶员视觉疲劳等不利因素的影响,采取合理有效的设计对策是保障桥面行车安全的关键;设计方案涉及新材料、新工艺、新技术的应用以及多项大型专用设备的研制。

施工技术方面,面临着海上激流区高墩区大吨位箱梁的整体预制、运输及架设,宽滩涂区大吨位箱梁的长距离梁上运梁及架设,超长螺旋钢管桩的设计、防腐与沉桩施工等诸多施工关键技术的挑战;在测量控制方面,因桥梁长度超长,地球曲面效应引起的结构测量变形问题十分突出,受海洋环境制约,传统测量手段已无法满足施工精度和施工进度的要求,如何借助GPS技术实现快速、高效测量施工是一个制约全桥工期的核心技术问题。

3.2.4建设目标要求高、施工组织与运行管理难度大。大桥工程规模宏大,备受世人瞩目。。因工程施工作业点多、战线长,存在同步作业、交叉作业工序,施工组织难度大,工程质量、进度、安全及资金控制难度大。台风、大风、大潮、巨浪、急流、暴雨、大雾及雷电等气象水文条件,如何采取切实有效的工程控制与运行管理措施是工程管理上需要面对的新课题。

3.3建造技术

杭州湾大桥作为一个跨度很大的跨海大桥,为了使其更好的服务国家和社会,增强其耐久性以及各反面的问题,有很多的创新性的建

造技术被提出来。经过国内外多次调研和专家咨询,制定了施工决定设计的总体原则,尽量减少海上作业时间,变海上施工为陆上施工,采用工厂化、大型化、机械化的设计和施工原则。

3.3.1大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术

大桥钢管桩基础具有桩长、大直径、数量巨大的特点。桩长达89米,桩径为1.5米和1.6米,总计5474根。通过近一年多钢管桩基础施工,进度快,质量好,证明这一选择是正确的。

其创新点是:超长整桩预制;内外螺旋焊接;三层熔融环氧粉末涂装;埋弧自动焊工艺;大直径不等壁厚焊接;牺牲阳极阴极保护。

3.3.2大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、架设技术

其创新点是:对海工耐久混凝土配合比进行研究;70米箱梁局部结构分析;真空辅助压浆技术;研制了大跨度、高平整度桥面施工振动桥设备;首次采用了早期张拉工艺并取得了良好的效果;自行设计制造了具有世界一流水平的2400吨液压悬挂轮轨式70米箱梁纵移台车。

3.3.3大吨位50米预应力箱梁整体预制和梁上运输架设技术

其创新点是:结合施工方案对大吨位整孔箱梁的关键结构进行优化;海工耐久性混凝土性能研究与实践;预应力管道真空压浆试验与实践;箱梁梁上运梁和架桥机架设的综合技术。

3.3.4海洋环境下混凝土结构耐久性研究

其创新点是:建立可靠的钢筋腐蚀电学参数和输出光功率变化判据;研制混凝土结构寿命的动态预报软件;制定大桥混凝土结构耐久性长期原体观测系统设计方案,并配合工程进度实施。这项技术将填补国内空白。

3.3.5跨海长桥全天候运行测量控制关健技术研究

其创新点是:连续运行GPS参考站,在杭州湾跨海大桥的成功应用及在实践中形成的规程和细则,弥补了中国跨海大桥这方面的空白;目前的规范没有适应几十公里长度跨海大桥投影坐标系建立的相应标准,根据杭州湾跨海大桥的特殊性加以了解决,为制定相应规范提

供参考;创造性地提出过渡曲面拟合法,使海中GPS拟合高程的精度达到三等水准的精度;用测距三角高程法配合GPS拟合高程法进行连续多跨跨海高程贯通测量,创造出一种快速海中高程贯通测量的方法;杭州湾跨海大桥在国内首次采用GIS技术研制成基于B/S模式的大型桥梁测绘资料管理系统。

3.3.6杭州湾跨海大桥河工模型与桥墩局部冲刷研究

2002年8月,通过专家组鉴定,研究成果总体达到国际先进水平,其中实体模型中涌潮的模拟方法和试验技术以及分布式浑水生潮系统和沙量随潮变化的加沙系统方面达到国际领先水平。2004年获得浙江省科技进步二等奖。

3.3.7灾害天气对跨海长桥行车安全的影响研究及对策

主要创新点是:确定车辆安全行驶风速标准;面向所有灾害天气类型进行研究;提出杭州湾跨海大桥的行车安全保障措施;基于气象监测系统、预报系统与道路管理系统多方面系统研究;制定不同灾害天气条件下道路交通控制标准;开发低造价传感器等数据采集设备;开发集数据传输、数据处理、信息发布的计算机软件。目前,已取得系列中间成果,其中报告推荐的风障方案即将付诸实施。

3.3.8跨海长桥建设信息化管理技术

其创新点是:对整体桥梁部位进行的结构分解,形成22949个结构构件,并将采集数据的625张表与其相关联,提供一个完整的数据结构化检索方式;集成统一工程通讯及网络的组建,极大降低了基础网络建设成本;实现长距离的多点无线视频图像传输及回送。

系统已完成软件开发并投入运行一年多,在工程实施中发挥了巨大作用。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,为国内同类桥梁的建设提供借鉴。

3.3.9新型桥梁伸缩装置技术采用了荣获国家技术发明二等奖的LB多项变位桥梁伸缩装置。

其创新特点是:LB单元式多向变位桥梁伸缩装置针对传统模数式及梳形伸缩装置存在的不足,特别是在悬索桥、斜拉桥桥梁的纵、横、扭转等多向变位功能上展开了广泛的研究与实践,本着“安全、舒适、

经济、耐用、方便”的宗旨,成功研制的新一代桥梁伸缩装置,该技术处于国际领先水平。

4.大桥特色

科技含量之高首先体现在施工工艺上。根据专家意见提出了施工决定设计,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,突破了长期来设计决定施工的理念。预制吊装的最大构件为长70米、宽16米、高4.0米、重2180吨的预应力混凝土箱梁,最长的构件为长度84米、直径1.6米的超长钢管桩,这种构件可称得上是举世无双。为了减轻海水中氯离子对大桥钢材和混凝土的腐蚀,保证大桥100年的寿命,设计者专门研制了一整套防治海水腐蚀的有效方案。等等这些可见大桥工程的科技含量之高。

杭州湾跨海大桥将是一座"数字化大桥"。科研单位将利用硬件及接口技术、网络及数据库技术、图像图形技术、人工智能技术、计算数学、有限元技术、力学等多学科,建立一套大桥设计、建设及养管的科学评价体系,整座大桥将设置中央监视系统,平均每1公里就有1对监视器。这样,不仅大桥可进行科学合理的维护管理,而且大桥"身体"的健康状况也在实时掌握中。目前,本项目已向交通部申报17项大桥工程关键性科研立项项目,在国内桥梁界也是少见的。

5.结束语

随着经济的快速发展,并且,与世界各国的联系越来越紧密,尤其是在加入WTO之后,中国的经济正在与世界全方位的接轨。因此,为了更好的促进我国经济的更快发展,人们对交通运输行业的要求越来越高。。桥梁建设事业的发展,一定能够帮助人们的需求,但在具体的施工过程中,由于诸多原因,还是存在着一定的问题。但是,我相信,随着工程技术的深入研究与发展,我国的桥梁建设事业一定会取得非常辉煌的成果。

参考文献

1、《商周刊》——2003年24期——杭州湾跨海大桥的经济分析

2、《杭州湾跨海大桥影响力浅析》——方明山——期刊论文网

3、刘晓光,赵欣欣.从IABSE“全球基础设施的发展与创新”国际会议看桥梁工程的技术新进展[J].世界桥梁,2008,03

4、王丽丽,王运生,周振红.无线通信技术及其在桥梁检测中的应用[J].电脑知识与技术,2009,36

5、王楠楠.张喜刚:引领桥梁技术的中国式跨越[J].交通建设与管理,2010,10