跨海大桥大型深水基础施工技术研究

论文摘要

论文对杭州湾跨海大桥水文地质及气象等信息分析的基础上,对大型深基础的定位采用了GPS静态测量技术布设测量点,结合全站仪和水准仪进行平面和高程定位,取得了良好效果。针对海上桥梁基础施工水文、气象条件多变,地质条件差等特点,在理论计算分析的基础上,提出以钢护筒为主要支撑桩的施工平台结构形式,选用起始平台和移动悬挑式导向架进行护筒的沉放施工工艺。研究了适合海上恶劣气候条件主航道桥基础施工的施工机械配置及相关技术参数。提出了采用海水泥浆替代淡水泥浆的技术及介绍了海水泥浆的相应指标。论文分析了海上钻孔灌注桩基础施工存在的钢护筒变形,变形钢护筒处理后漏浆、塌孔及特殊复杂地质条件下钻孔遇到的一系列问题产生的原因,并提出具有针对性的处理技术。针对海上主航道桥特大体积承台混凝土的施工,提出利用钢吊箱赶潮位和分块、分段的施工技术,确保施工质量,降低海上施工风险。为解决海水对桥梁基础的腐蚀性,试验研究了适于杭州湾大桥的海工高性能混凝土配合比;给出海上钢护筒等钢结构防腐技术。论文研究成果科学指导了杭州湾跨海大桥大型深基础的施工,并确保了基础工程施工质量,对相关海上工程设计和施工具有重要的借鉴价值,也为我国桥梁施工技术规范中关于海上大型深基础施工技术的补充和完善提供了重要依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 国外桥梁大型深基础的发展
• 1.3 国内桥梁大型深基础的发展
• 1.4 跨海大桥大型深基础结构的发展趋势
• 1.5 主要研究内容及意义
• 第二章 杭州湾大桥大型深基础施工技术信息
• 2.1 概述
• 2.2 气象条件
• 2.3 水文条件
• 2.4 地质条件
• 2.5 不良地质及其对钻孔桩施工的影响
• 2.6 施工测量
• 2.6.1 施工测量坐标系统
• 2.6.2 施工测量控制网
• 2.6.3 桥墩基础施工测量
• 2.7 小结
• 第三章 杭州湾大桥深水基础施工平台设计与技术研究
• 3.1 概述
• 3.2 施工平台设计思路
• 3.3 钢平台的主要设计参数
• 3.4 钢平台计算工况类型及最不利工况确定
• 3.5 钢平台的结构形式
• 3.5.1 起始平台设计
• 3.5.2 辅助平台设计
• 3.5.3 护筒区平台设计
• 3.5.4 两侧的辅助桩设计
• 3.6 钢平台施工
• 3.6.1 起始平台施工
• 3.6.2 护筒区平台施工
• 3.7 钢平台处的海底防护
• 3.8 小结
• 第四章 杭州湾大桥钻孔桩基础施工关键技术研究
• 4.1 施工平台及孔位布置
• 4.2 施工工艺及设备的选择
• 4.2.1 施工工艺流程
• 4.2.2 施工设备
• 4.2.3 钻孔泥浆配制
• 4.2.4 钻机钻进参数确定
• 4.2.5 钻机钻进时水头高度控制
• 4.3 钢筋笼施工
• 4.4 水下混凝土施工
• 4.4.1 混凝土配合比
• 4.4.2 混凝土浇筑设备选择
• 4.4.3 浇注方法
• 4.5 桩底注浆
• 4.5.1 桩底压浆的机理
• 4.5.2 压浆回路布置
• 4.5.3 浆液配合比
• 4.5.4 压浆量及控制方法
• 4.5.5 压浆施工工艺过程
• 4.5.6 压浆过程中的注意事项
• 4.5.7 工程实施及效果分析
• 4.6 施工中遇到的主要问题及处理技术
• 4.6.1 护筒变形及处理
• 4.6.2 钢护筒漏浆及处理
• 4.6.3 糊钻问题及处理
• 4.6.4 窜孔问题及处理
• 4.7 海水泥浆的应用
• 4.7.1 海水泥浆制备
• 4.7.2 海水泥浆施工
• 4.7.3 海水泥浆的循环回收和利用
• 4.8 小结
• 第五章 杭州湾大桥大体积承台基础施工技术研究
• 5.1 概述
• 5.2 钢吊箱设计与施工
• 5.2.1 钢吊箱的设计
• 5.2.2 钢吊箱的加工制作
• 5.2.3 钢吊箱吊装施工
• 5.3 大体积承台混凝土施工
• 5.3.1 高性能海工混凝土配制
• 5.3.2 承台混凝土浇注
• 5.3.3 承台大体积混凝土的裂缝控制
• 5.3.4 外加电流阴极防护技术
• 5.4 小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 进一步研究的建议
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文与研究成果
• 致谢