大直径钢圆筒技术在港珠澳大桥人工岛工程中的应用.ppt

1、钢圆筒稳定分析 工况3：隧道人工岛护岸断面完全形成，分别采用重现期为100年的高潮位及相应设计波高和重现期为100年的低潮位及相应设计波高对稳定进行验算，结果满足要求。（护岸） 2. 钢圆筒结构设计 （1）钢圆筒顶部1.0m范围内，采用壁厚25mm的钢板加强。 （2）沿环向间隔100，焊接T型钢作为纵向加强肋共36条。 （3）在钢圆筒下沉面以上，焊接横向加强钢板间距3.2m～3.5m 。 （4）钢圆筒底部0.5m高范围内，采用25mm壁厚钢板加强。 为了满足钢圆筒振沉期间的强度要求，分别对钢圆筒筒顶、 筒底、横向和纵向进行了加强 3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 钢圆筒的振沉采用8台大型APE600液压振连动振沉。 主要项目 单台 8台 激振力（kN） 4948 39584 功率(kW) 671.4 5371.2 偏心矩（kg.m） 230 1840 重量（t） 23 184 根据西岛和东岛的地质资料，选取最不利钻孔的数据采用多种方法对液压锤的激振力进行了校核，各种计算方法激振力富裕系数均接近1.4，振幅4.34mm，振沉系统能力满足要求。 ★采用电同步、液压同步和机械同步实现8台液压振联动 ⑴ 电同步：通过电脑控制，确保8台液压振动锤同步启动。 ⑵ 液压同步：8台液压振动锤的通过环形管路使液压系统相互贯通，以保证确保8台液压振动锤同步工作。 ⑶ 机械同步：同步轴通过双马达专利技术，做到无负荷、无功率损耗地达到振动锤偏心块在起动前和结束后位于同步相位。 3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 ★ 纠偏措施：通过持力振沉控制下沉速度、左右勾升降（必要时反复上拔），来调整钢圆筒的垂直度 。（东人工岛表层存在分布极不均匀的3~5的硬夹层，通过上述措施，钢圆筒垂直度得到有效控制） * 一航局研发打设精度管理系统 原理： 1、定位驳上安装2台GPS接收机，获得定位驳实时三维数据； 2、定位驳上2台自动跟踪全站仪和振动梁上4个反射棱镜实时测量钢圆筒的平面位置、高程、扭转角； 3、振动梁上4个液位计实时测量钢圆筒纵横方向倾斜率。 所有测量数据实时传输至计算机处理系统，从而实现钢圆筒打设的测量定位和精度管理。 3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 钢圆筒振沉过程 3、钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 5.15 7.25 9.11 2011年5月15号振沉第一个钢圆筒，西岛61个钢圆筒于9月11号合拢（相当于1450m岸线），历时115天，平均一天振沉1~2个钢圆筒，高峰期一天3个筒； 东岛于9月22号振第一个钢圆筒，59个钢圆筒合龙在即。 基坑围护结构止水设计 周边止水:基坑四周通过钢圆筒、副格仓插入至不透水层 ，实现整岛止水。 5m 底部止水：1）基槽挖泥至-16.0m，保留≥15m的淤泥质土不透水层； 2）塑料排水板不穿透粘土层，保持距离下卧砂层≥5m； 钢圆筒与副格仓的连接止水： 副格仓端部焊接T型锁口与钢圆筒宽榫槽相连 连接处填充止水材料，内侧采用高压旋喷作为备用止水措施 4、钢圆筒结构止水效果分析 4、钢圆筒结构止水效果分析 岛内插打塑料排水板 岛外施打挤密砂桩 西 小 岛 基 坑 陆域形成： 回填料为中粗砂，陆域形成回填与软基处理堆载相结合，以不弃方、倒载平衡为原则，考虑原状土预压处理固结沉降以及回填砂自身的振冲密实,需回填中粗砂约205万m3。 基础处理： 人工岛采用降水联合堆载预压的软基处理方案。利用钢圆筒形成封闭的止水体系，通过设置井点降水使回填中粗砂浮容重变为天容容重，提供1.45~2.1的大超载比。 陆上插打排水塑料板，作为排水通道，排水板顶标高-15.0m，底标高最大值-40.0m，排水板最长长度为25m。塑料排水板采用原生料D型板，板间距1.0m，正方形布置。 西小岛满载预压120天，西大岛满载预压150天。 5、陆域形成及地基处理 插排水板+井点降水堆载预压示意图 5、陆域形成及地基处理 通过对液压插板机的专项改造，已大量实施塑料排水板打设，打设深度35米，穿透回填砂层11米，每天施工500根以上。西小岛现回填至+5.0m，通过12口降水井降水至-16.0m，实现满载预压，前期沉降速率为50mm/天，逐步减缓为16mm/天，历时30天后为5mm/天，累计沉降约2.0m，前期加固效果明显。 挤密砂桩：1.0m直径套管能形成不小于1.6m的桩径，相关指标均达到设计要求，2.0m厚的碎石垫层对功效无明显不利影响，1.5万米/月.船 5、陆域形成及地基处理 为满足120年的使用寿命和高标准越浪要求，钢圆筒外侧辅以抛石斜坡堤结构。 6、耐久性设 通过钢圆筒的直径、高度