《交通運輸科學技術(shù)新成果推廣目錄》（２０２０）—第二部分橋梁《入?？跇蛄夯A(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)研究》?

本期項目簡介

完成單位: 珠海洪鶴大橋有限公司、 中鐵大橋局集團第五工程有限公司、 中交二航局第二工程有限公司、 中鐵十一局集團第二工程有限公司、 保利長大工程有限公司第一分公司

主要完成人: 楊斌財、 林全富、 陳山亭、余勇、 胡雨、 陳玉川、 鄧小剛、 胡端禮、 楊勇、陳文

項目簡介

珠海市洪鶴大橋為世界上最大跨度的串聯(lián)式斜拉橋, 主橋采用兩座主跨 500m 的雙索面斜拉橋, 橫跨 洪 灣 水 道 ( 3000t 級) 和 磨 刀 門 水 道(5000t 級) 兩個內(nèi)河一級航道, 穿過橫琴島芒洲濕地公園, 跨越鶴州南圍墾區(qū), 于 2016 年開工建設(shè), 其綜合了大跨、 濱海、 強風、 軟土、 巖溶、排洪、 環(huán)保水保要求高等眾多不利建設(shè)條件, 其面臨的技術(shù)難題主要有如下幾點:

(1) 本項目跨越的洪灣、 磨刀門水道為西江排洪入海的主要通道, 采用深水埋置式承臺減小橋墩阻水面積, 減少洪水、 潮汐和橋梁基礎(chǔ)之間的相互影響, 以滿足橋孔過水能力和橋下防洪安全需要, 避免水下挖開吸泥施工對環(huán)境的影響,因此, 基礎(chǔ)施工期間實現(xiàn)高水頭圍堰干挖施工難度大;

(2) 軟土及巖溶地區(qū)橋梁樁基礎(chǔ)施工, 需尋找一種科學合理的施工工藝, 確保工程質(zhì)量;

(3) 跨鶴州南圍墾區(qū)水保、 環(huán)保要求高, 鉆孔平臺及便道施工需結(jié)合城市遠期規(guī)劃, 盡量滿足永臨結(jié)合要求;

(4) 8#主墩位于距離芒洲濕地公園防洪堤約30m, 鉆孔平臺施工時可能對防洪堤反濾層造成影響,需提高基礎(chǔ)施工期間保證防洪堤結(jié)構(gòu)的安全性。項目組以珠海市洪鶴大橋工程為依托, 開展入?？跇蛄夯A(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)研究, 解決項目建造過程中的技術(shù)難題, 全面指導了洪鶴大橋基礎(chǔ)施工, 提高了我國入?？跇蛄夯A(chǔ)建造關(guān)鍵技術(shù)水平, 具有重要的推廣應(yīng)用價值。

項目研究成果經(jīng)評價 (鑒定) 總體上達到國內(nèi)先進水平, 其中深水基礎(chǔ)中鎖扣鋼管樁圍堰設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)達到國際先進水平。并獲得 5 項中國發(fā)明專利、 1 項中國實用新型專利、 QC 成果 2項, 成功申報部級工法 1 項, 省級工法 2 項, 企業(yè)級工法 4 項, 發(fā)表學術(shù)論文 6 篇。

項目創(chuàng)新點

項目組通過理論分析、 數(shù)值模擬、 實橋測試以及工程驗證等方法, 對入?？跇蛄夯A(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)進行了系統(tǒng)研究, 取得了以下創(chuàng)新成果:

(1) 創(chuàng)新性采用砂袋圍堰筑島平臺作為橋梁大直徑樁基鉆孔平臺施工技術(shù)。無須進行軟基處理及大面積清淤, 避免了超深淤泥地質(zhì)回填處理易產(chǎn)生滑動影響樁基施工質(zhì)量的難題。

(2) 創(chuàng)新性采用寶峨 460 旋挖鉆+ KTY3000B反循環(huán)鉆機組合接力的方式進行樁基礎(chǔ)施工技術(shù)。充分發(fā)揮旋挖鉆鉆進覆蓋層速度快, 回旋鉆鉆進巖層進度穩(wěn)定有效, 提高施工工效。

(3) 創(chuàng)新性采用沖擊反循環(huán)鉆機雙鋼絲繩平衡沖擊鉆進與反循環(huán)連續(xù)排渣施工技術(shù), 解決了巖溶地質(zhì)卡鉆、 埋鉆及補漿及時等問題, 并有效控制排渣速率, 大大降低施工風險。

(4) 國內(nèi)首次提出適用高水頭埋置式承臺鎖扣鋼管樁圍堰干挖施工技術(shù), 變水下開挖為干開挖, 提高施工工效, 相對水下開挖大量吸泥外排更有利于環(huán)境保護。

(5) 創(chuàng)新性采用近海圍墾區(qū)吹砂填筑作業(yè)平臺及施工便道施工技術(shù), 成功解決了近海圍墾區(qū)淤泥層厚超過 30m、 水中作業(yè)無作業(yè)平臺及施工便道等施工技術(shù)難題, 且節(jié)省復墾費用, 有利于遠期城市開發(fā)。

綜上所述, 項目研究成果總體上達到國內(nèi)先進水平, 其中深水基礎(chǔ)中鎖扣鋼管樁圍堰設(shè)計與施工關(guān)鍵技術(shù)達到國際先進水平。

同類項目比較

(1) 創(chuàng)新性提出深淤泥地質(zhì)砂袋圍堰筑島鉆孔平臺施工技術(shù) (見表 1)。

應(yīng)用案例

　　研究成果成功應(yīng)用于珠海市洪鶴大橋工程實踐,取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟效益, 工程質(zhì)量得到了保證,主墩玉類樁基比例100%, 進一步驗證了該研究成果的合理性、 可靠性, 成果具有良好的推廣應(yīng)用價值, 可為相關(guān)類似工程項目提供參考與借鑒。

社會效益與經(jīng)濟效益

項目研究成果對珠海市洪鶴大橋工程建造起到了積極的支撐作用, 同時也驗證了在入?？趲r溶、 深厚淤泥、 高水頭差條件下建造大跨度橋梁的可行性和合理性, 進一步推動入?？诘貐^(qū)橋梁建設(shè)進程。為珠海市洪鶴大橋工程建設(shè)節(jié)省投資約 5008 萬元, 具體如下:

(1) 采用砂袋圍堰筑島鉆孔平臺施工技術(shù),節(jié)省投資約 874 萬元;

(2) 采用寶峨 460 旋挖鉆+ KTY3000B 反循環(huán)鉆機組合接力的方式進行樁基礎(chǔ)施工技術(shù), 節(jié)省投資約 240 萬元;

(3) 采用沖擊反循環(huán)鉆機處理超長超深串珠狀溶洞樁施工技術(shù), 節(jié)省成本約 330 萬元;

(4) 采用高水頭鎖扣鋼管樁圍堰成套技術(shù),節(jié)省投資約 564 萬元;

(5) 采用近海圍墾區(qū)吹砂填筑作業(yè)平臺及施工便道施工技術(shù), 節(jié)省投資約 3000 萬元。