大桥主墩钢套箱科技攻关项目立项申请书沪通大桥29号墩事故.docx

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大桥主墩钢套箱科技攻关项目立项申请书_沪通大桥29号墩事故中交二公局科技攻关项目立项申请书项目名称：**港大桥主墩防撞系统中的永久钢套箱设计与施工申报单位：中交二公局第一工程有限公司负责人：李新形文**项目经费：2009年8月至2010年7月一、立项背景****港公路大桥及接线工程是浙江省水路交通“十一五”期间规划建设的沿海高速公路（甬台温复线）和**市高速公路网的重要组成部分。路线全长46.929公里，其中，**港公路大桥长6.761公里。全线采用双向四车道高速公路标准建设，设计速度100公里/小时，**港公路大桥为**双索面斜拉桥，主塔高225.5m，跨径布置为（82+262+688+262+82）m，主跨跨度排名为世界第十、国内第八（包括已建及在建工程），浙江省第一，技术含量高，施工难度大。钢箱梁全宽34m。全线桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级。设计通航水位最高4.64米（1985年国家高程基准），最低-1.76米，主通航孔单孔双向通航，通航净宽不小于448米，净高不小于53米。主墩承台在每个塔柱下平面尺寸为63.0×35.0m，其厚度由边缘的6m变化到最厚处的10m。承台顶高程为11.0m，底面高程为1.0m。封底混凝土厚度为3.0m。主通航孔最大可允许5万吨级货轮（散货船或集装箱）通行，船舶撞击力标准为：横桥向9840t，顺桥向4920t。根据业主与设计要求，主墩承台防撞体系采用永久钢套箱与柔性防撞装置相结合，共同保护主塔及基础安全。该种结构形式为国内首创，总体思路为：在永久钢套箱外围设置浮式防撞装置，可随潮水涨落上下浮动，主要特点为柔性、耗能；永久钢套箱兼做承台施工外模板，为双壁结构，船舶撞击力经外围防撞装置吸收后，将残余力传递至承台和桩基础。永久钢套箱由我公司自行设计，外围柔性防撞装置由**大学设计。钢套箱设计除满足结构受力满足要求外，与外围柔性防撞装置相匹配也至关重要。钢套箱作为永久结构，在海水环境中使用，需要采取油漆（环氧漆、聚氨酯漆等）防腐保证其使用寿命。涂层设计使用年限为20年。二、国内外研究概况及可行性分析1937年，长江上的第一座桥梁**长江大桥建成通车，实现了“天堑变通途”这一多少代中国桥梁工作者的梦想。该桥首先采用钢管桩围堰管柱基础，克服了40m水深的施工困难，使我国桥梁深水基础技术发生了转折性的变化。20世纪60年代，因修建**长江大桥的需要，由于施工水深30.5m，覆盖层最大厚度达55m，发展了重型沉井、深水浮运沉井和沉井套管柱基础。20世纪70年代，由于修建**长江大桥的需要，首创了双壁钢围堰钻孔桩；20世纪90年代，**军山长江大桥主塔墩双壁钢围堰巧妙地将圆形和异形结构结合在一起，以满足不同时期的需要。最大抽水状态时为圆形结构，充分发挥了圆形结构受力好的特点；低水位时由圆形变成异形，以适应斜拉桥下塔柱施工的需要。20世纪90年代，位于**市招**与金鸡山之间的甬江出**的**大桥，是一座独塔、双索面、主跨为258m的公路斜拉桥，桥宽29.5m。在其桩基施工时，以带锁口的钢管桩代替钢板桩形成围堰，可视作是将双壁钢围堰化整为零，由各根钢管桩来穿过沉船片石等地下障碍物。目前国内深水基础中多采用钻孔灌注桩基础、高桩承台结构形式。基础防撞主要采用钢套箱与防撞设施一体化工艺，即钢套箱设计时考虑防撞功能及设施，施工后不拆除，即成防撞钢套箱，**海大桥辅通航孔主墩、苏通大桥主墩、金塘大桥主墩等均采用防撞钢套箱。钢套箱与防撞设施一体化设计虽然节约了材料，缩短了工期，但防撞效果不是非常理想。针对**港大桥海域通航要求高（5万吨级货轮通行，主墩横桥向撞击力达到约1万吨，顺桥向撞击力达到5000吨），兼有国防要求等，业主要求采用永久钢套箱与外围柔性防撞装置相结合共同保护基础安全的理念。主要思路为：钢套箱与外围柔性防撞装置共同承受撞击力；其中防撞装置的特点为柔性、耗能。钢套箱特点为将消能后的撞击力传递至承台及基础。该防撞系统具有很好的推广价值，值得研究，以我公司现有的施工经验和技术水平来看，研究主墩防撞系统中的永久钢套箱的技术条件已经成熟。因此，申报立项研究**港大桥主墩防撞系统中的永久钢套箱的设计与施工技术。三、项目研发的主要内容及技术经济指标项目研发的主要内容包括以下几点：一、永久钢套箱的总体结构及细部设计研究；二、钢套箱运输与吊装施工工艺研究；三、潮汐影响区域内封底混凝土施工工艺研究；四、承台大体积混凝土施工技术研究；技术经济指标：通过设计要求、加工过程监督控制及吊装过程的测量控制使钢套箱总体结构尺寸及安装精度满足规范及招标文件要求，确保与外围柔性装置的匹配性。通过研究，拟提交以下成果报告：（1）永久钢套箱的总体结构及细部设计研究报告；（2）钢套箱运输与吊装施工工艺研究报告；（3）潮汐影响区域内封底混凝土施工工艺研究报告；（4）承台大体积混凝土施工技术研究报告；在跨海大桥中采用永久钢套箱和柔性防撞装置相结合，达到缓冲、消能的目的，能有效保证桥梁墩身及基础的安全，从长远角度考虑，能节约桥梁主体结构受撞击破损后的修复费用，具有显著的经济效益和社会效益。四、项目研发的技术路线本项目的研发主要以****港大桥主墩防撞系统中的永久钢套箱设计施工为依托，对本课题进行深入的技术研讨和论证，主要技术路线为：策划→设计→施工→反馈→总结→研究报告。1、认真研究钢套箱外围柔性防撞装置的设计方案，领会设计意图；2、钢套箱设计，包括结构尺寸的确定、受力计算、制作方案、运输方案制定。3、对现场安装施工时浮吊、运输船、定位船等的总体布置研究；4、在钢套箱加工、运输、安装的过程中，对出现的问题进行研究并采取措施解决问题；5、对技术成果进行总结、汇总、形成研究报告。五、推广应用前景及经济效益分析通过永久钢套箱的设计、加工制作、防腐涂装及现场安装施工、潮水涨落影响区封底混凝土的浇筑等技术研究及总结，为以后同类型海上桥梁施工提供很好的借鉴，具有显著的社会效益和经济效益。六、申报单位和协作单位及分工申报单位：中交二公局第一工程有限公司，负责永久钢套箱设计、施工方案制定及实施。协作单位：无七、项目进度计划本项目施工进度如下：1．施工方案制订：2009年8月至2009年12月；2．方案实施阶段：2010年1月～2010年5月；3.成果整理上报：2011年6月30日前提交成果。八、项目经费(一)项目总经费（万元）145(二)经费支出明细表序号支出科目年度金额(万元)1设备费2009～2010152材料费2009～2010203测试化验加工费2009～2010104燃料动力费2009～2010205差旅费2009～2010106会议费2009～2010137劳务费2009～201058专家咨询费2009～2010159科研管理费2009～201010.2510其他费用2009～201026.75九、项目负责人及主要研究人员序号姓名年龄单位技术职务项目职务项目分工1李新形45**港大桥8标项目部高级工程师组长项目总体2文**36**港大桥8标项目部高级工程师副组长总体方案制订，进度安排策划、审核3姜**36**港大桥8标项目部高级工程师成员负责方案的实施4孙鹏31**港大桥8标项目部工程师成员负责方案的实施5周树民36**港大桥8标项目部工程师成员参与方案制订、成果收集整理上报6丁海建25**港大桥8标项目部工程师成员参与方案制订、成果收集整理上报7徐仁智35**港大桥8标项目部工程师成员参与方案制订、成果收集整理上报8谭冬华35**港大桥8标项目部工程师成员参与方案制订、成果收集整理上报十、申请单位意见申请单位意见:同意申报。