中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
青島膠州灣大橋
青島膠州灣大橋
記者從山東高速集團(tuán)有限公司獲悉，青島膠州灣大橋創(chuàng)下多項歷史之最，分別是：
最先進(jìn)水下無封底混凝土套箱關(guān)鍵技術(shù)為世界首創(chuàng)，解決了水下施工的世界級難題；
最獨特大沽河航道橋和紅島互通立交橋分別為世界海上首座獨塔自錨式懸索橋及我國首座海上互通立交橋；
最環(huán)保開工建設(shè)四年多來，對廢渣、廢油全部集中回收，實現(xiàn)了海洋污染物零排放；
最深采用開發(fā)改進(jìn)的大直徑旋挖鉆機(jī)施工，鉆孔直徑和深度分別為2.5米和80.7米，均為國內(nèi)海上橋梁之最；
最多大橋海上鉆孔灌注樁總數(shù)為5127根，居世界第一；
最遠(yuǎn)成功實現(xiàn)了海工高性能混凝土900米超長距離泵送，為國內(nèi)首次；
最高重達(dá)2050噸的60米預(yù)制混凝土箱梁吊裝高度達(dá)58米，為國內(nèi)外同類箱梁安裝的最大高度。
青島膠州灣大橋
青島膠州灣大橋施工難度
1.冰凍期長:大橋所處膠州灣海域年冰凍期60天左右；年平均凍融循環(huán)50次；
2.含鹽度高:膠州灣海域海水含鹽度為29.4‰～32.6‰ ，接近國內(nèi)其它跨海大橋含鹽度的2倍；
3、環(huán)保要求高：青島市為國家級旅游城，大橋的建設(shè)首先要與環(huán)境協(xié)調(diào)。大橋所處海域經(jīng)濟(jì)類海生物豐富，對建設(shè)、運營期間環(huán)保要求高；
4.通航、航空雙重限制:滄口航道橋通航標(biāo)準(zhǔn)為1萬噸輪船，通航凈空為190×40.5m，航空限高為120m，橋面以上塔高、拉索布置的空間受限；
青島膠州灣大橋
青島膠州灣大橋七大創(chuàng)新點
大橋建設(shè)條件復(fù)雜，工程管理、技術(shù)難度大，創(chuàng)新點很多，主要有：
（一）工程規(guī)模大
大橋全長36.48公里，包括主跨為260米和120米的稀索鋼斜拉橋及主跨260米的自錨式懸索橋；有世界上首座海上互通立交紅島
互通立交；全橋海上鉆孔灌注樁共5127根，創(chuàng)海上鉆孔灌注樁數(shù)量最多世界新紀(jì)錄。
（二）防腐蝕體系新
大橋受鹽害、凍融、海霧、臺風(fēng)、暴雨、工業(yè)排放物等多重腐蝕環(huán)境的綜合作用，腐蝕環(huán)境惡劣，大橋防腐蝕體系具有獨創(chuàng)性。1.樁基采用鋼護(hù)筒，既作為混凝土澆筑的模板又作為結(jié)構(gòu)防腐蝕的輔助措施；2. 承臺與墩身采用圍堰方式，保證混凝土在無水環(huán)境下澆筑，防腐涂層在干燥條件下涂裝，確保了混凝土以及涂層的質(zhì)量；3. 部分承臺采用混凝土套箱技術(shù)，既改善了承臺混凝土澆筑的環(huán)境又延長了外界侵蝕性介質(zhì)進(jìn)入承臺的時間；4.承臺與墩身采用透水模板布技術(shù)，顯著改善了表層混凝土的早齡期及長齡期質(zhì)量并為提前涂層涂裝提供便利條件；5.通航孔橋關(guān)鍵部位采用外加電流陰極防護(hù)技術(shù)，索塔全部進(jìn)行涂裝，確保關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的耐久性。
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大橋自開工以來取得21項企業(yè)新記錄，混凝土套箱無封底技術(shù)為世界首創(chuàng)。通航孔橋鋼箱梁大節(jié)段吊裝工藝、采用旋挖鉆機(jī)施工海上Φ2.5米樁群、基于RTK和VRS技術(shù)的全橋GPS測量定位系統(tǒng)，均創(chuàng)了國內(nèi)施工新記錄。
?。ㄋ模┰O(shè)計結(jié)構(gòu)新
通航孔橋斜拉橋采用分幅稀索鋼箱梁形式和銷結(jié)耳板錨固方式，結(jié)構(gòu)簡潔明快，具有獨創(chuàng)性；自錨懸索橋采用大跨徑獨塔260m單空間索面結(jié)構(gòu)，主梁為雙邊鋼箱梁＋橫向連接箱結(jié)構(gòu)，取消了海中懸索橋大型錨碇基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)造型恢弘，氣勢磅礴，同類結(jié)構(gòu)為國內(nèi)首次采用，錨固體系在設(shè)計上獨具匠心；非通航孔橋首次大規(guī)模采用雙幅分離的60m跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)型式，整孔預(yù)制吊裝，施工工藝先進(jìn)，設(shè)計合理，提高了施工質(zhì)量、大大加快施工進(jìn)度。
?。ㄎ澹┙ㄔO(shè)運作模式新
國內(nèi)首座通過項目法人國際招標(biāo)，采用BOT管理模式建設(shè)管理的海上特大型橋梁工程，也是我國大型橋梁工程建設(shè)管理的一次歷史性嘗試，與國際大型項目管理模式逐步接軌，將為我國公路橋梁建設(shè)管理體制創(chuàng)新提供參考和借鑒。
（六）管理手段新
應(yīng)用4D技術(shù)和4D管理理念形成了青島膠州灣大橋4D施工管理系統(tǒng)，為國內(nèi)首創(chuàng)；采用銀團(tuán)貸款、銀行承兌匯票與人民幣利率掉期業(yè)務(wù)等方式，實現(xiàn)融資，為國內(nèi)重大項目融資模式首創(chuàng)。
（七）科研技術(shù)成果新
水下無封底混凝土套箱技術(shù)獲2009年度中國公路學(xué)會科技進(jìn)步特等獎，并獲得兩項國家專利及2007-2008年度國家一級工法；《基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程4D施工管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用》課題，2009年獲建設(shè)部“華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎”一等獎；可循環(huán)利用鋼套箱圍堰獲得山東省公路科技創(chuàng)新一等獎；水泥混凝土降溫方案的研究獲得2009年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎；青島膠州灣大橋高精度衛(wèi)星三維定位測量控制系統(tǒng)獲得了山東省科技進(jìn)步二等獎；《構(gòu)建山東高速膠州灣跨海大橋施工動態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)》成果獲得了2010年山東省企業(yè)管理創(chuàng)新成果獎。
青島膠州灣大橋
青島膠州灣大橋科技創(chuàng)新成果
山東高速青島公路有限公司為確保青島膠州灣大橋高質(zhì)量建設(shè)，勇于創(chuàng)新，大膽引進(jìn)新結(jié)構(gòu)、新工藝、新材料，目前已取得多項技術(shù)成果，并同國際知名的丹麥科威公司和日本長大株式會社等技術(shù)咨詢公司建立了合作關(guān)系。
目前，公司獲得國家級獎勵3項，省部級獎勵11項，中國企業(yè)新紀(jì)錄21項，市級獎勵1項，10項科研項目通過省、部立項。其中，水下無封底混凝土套箱技術(shù)獲2009年度中國公路學(xué)會科技進(jìn)步特等獎，并獲得兩項國家專利及2007-2008年度國家一級工法；《基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的建筑工程4D施工管理系統(tǒng)的研究和應(yīng)用》課題，2009年獲建設(shè)部“華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎”一等獎；可循環(huán)利用鋼套箱圍堰獲得山東省公路科技創(chuàng)新一等獎；水泥混凝土降溫方案的研究獲得2009年度中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)獎二等獎；青島膠州灣大橋高精度衛(wèi)星三維定位測量控制系統(tǒng)獲得了山東省科技進(jìn)步二等獎；《構(gòu)建山東高速膠州灣跨海大橋施工動態(tài)安全預(yù)警系統(tǒng)》成果獲得了2010年山東省企業(yè)管理創(chuàng)新成果獎。
青島膠州灣大橋
青島膠州灣大橋環(huán)保領(lǐng)先 確保健康使用百年
大橋從設(shè)計到施工，充分考慮了對膠州灣環(huán)境的保護(hù)，從細(xì)節(jié)入手，不讓施工對海域環(huán)境造成影響。大橋建設(shè)中的高科技加建設(shè)者的精工制作將確保大橋健康使用100年。
青島膠州灣大橋所處海域是養(yǎng)殖、旅游重點區(qū)域
，對建設(shè)、運營期間的環(huán)保要求很高，對設(shè)計及施工質(zhì)量也提出了較高要求。大橋所處海域海鹽量高達(dá)29.4～32.9‰，橋體水中部分極易受到腐蝕，對結(jié)構(gòu)耐久性有較高要求。另外，膠州灣大橋每年冰凍期60天左右，年平均天然凍融循環(huán)次數(shù)為40～52次。按照使用壽命100年考慮，在其使用壽命期限內(nèi)遭受天然凍融循環(huán)為4000～5200次。
大橋建設(shè)指揮部提出了“科學(xué)、創(chuàng)新、和諧、博納”的大橋理念，建設(shè)者們將理念付諸于行動之中。青島膠州灣大橋的建設(shè)者，在環(huán)境保護(hù)、相關(guān)的科技攻關(guān)等方面都下了很大的功夫，付出了很多的心血。
優(yōu)化施工方案，提高科技含量，保護(hù)海洋環(huán)境
優(yōu)化施工方案。青島膠州灣大橋建設(shè)指揮部在中標(biāo)后對大橋前期設(shè)計進(jìn)行了一些必要的調(diào)整。將原來設(shè)計中上部結(jié)構(gòu)海上作業(yè)部分，改成了工廠化施工，將箱梁在陸地上預(yù)制完成后運到海上組裝，減少對海洋的污染，降低海上作業(yè)風(fēng)險；對海上三個通航橋的設(shè)計，進(jìn)一步進(jìn)行了優(yōu)化。其中大沽河航道橋的設(shè)計為獨塔自錨式懸索橋，采用自錨式結(jié)構(gòu)，比地錨式有一個十分明顯優(yōu)點，就是減少污染。因為地錨式它要在橋體兩端分別做一個很大的錨碇，大沽河航道橋位于膠州灣海域中心部分，如果將錨碇做到海里，不僅會對海洋環(huán)境造成污染，而且占用及浪費資源。自錨式不需要做這個錨碇，它的錨固系統(tǒng)在鋼箱梁內(nèi)部，就是依靠鋼箱梁自身傳力，通過主塔來錨固的，避免了在海中制造大型錨碇，減少了對海洋環(huán)境的污染。
自主研發(fā)，科技創(chuàng)新。由姜言泉指揮長牽頭，青島公路公司自主研發(fā)的水下無封底混凝土套箱技術(shù)，解決了目前國內(nèi)、外海上承臺施工主要以鋼板樁或鋼套箱創(chuàng)造無水施工環(huán)境為主，施工周期長，成本高，海上作業(yè)難度大，封水效果差，承臺防腐處理困難的問題。為提高承臺使用壽命，加快施工進(jìn)度，提高承臺外觀質(zhì)量，降低海上施工的風(fēng)險，降低資源消耗，減少施工對海洋環(huán)境的影響，發(fā)揮了很大作用。該技術(shù)施工效率高，能大大的減少海上設(shè)備的油耗；避免了進(jìn)行水下封底混凝土的施工，有利于對海洋環(huán)境的保護(hù)。
該項技術(shù)獲得國家發(fā)明專利1項，實用新型專利1項，國家一級工法1項、獲2項中國企業(yè)新記錄，出版專著1部；培養(yǎng)博士、碩士研究生16名，工程技術(shù)人員百余名；成果集結(jié)為水下無封底混凝土套箱設(shè)計指南、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)圖、施工指南各1套；2009年獲中國公路學(xué)會科學(xué)技術(shù)特等獎，并已在膠州灣大橋、港珠澳大橋中得到推廣應(yīng)用，取得了巨大經(jīng)濟(jì)和社會效益。本項技術(shù)對橋梁、碼頭、海上平臺基礎(chǔ)設(shè)計、施工、防腐蝕等方面具有廣泛的適應(yīng)性和推廣應(yīng)用前景，對推動行業(yè)技術(shù)進(jìn)步、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)等方面具有重要意義。
自主創(chuàng)新研制了海水泥漿鉆孔工藝，充分利用海水的便利資源，節(jié)省了淡水供應(yīng)。使用鉆孔泥漿循環(huán)系統(tǒng)，由鉆機(jī)的鉆桿系統(tǒng)、泥漿凈化機(jī)、泥漿池、泥漿連通槽、空壓機(jī)（氣舉）等組成，泥漿循環(huán)通過鉆機(jī)鉆桿氣舉攜渣孔道吸出，進(jìn)入泥漿凈化機(jī)，再由泥漿凈化機(jī)輸入泥漿池，經(jīng)過沉淀，由泥漿池內(nèi)通過泥漿連通管流入相鄰鋼護(hù)筒內(nèi)，經(jīng)過周圍相連護(hù)筒循環(huán)回到原護(hù)筒內(nèi)，以此循環(huán)自始至終。鉆孔施工時配備專用的泥漿船，并在鉆孔平臺上設(shè)置圍堵、倒流設(shè)施收集鉆孔樁施工的廢棄泥漿，設(shè)置儲渣池儲存鉆渣，然后由專用泥漿船運輸?shù)街付▍^(qū)域排放。
青島膠州灣大橋
環(huán)保措施到位，監(jiān)管力度加強，維護(hù)生態(tài)平衡
在施工中，各參建者自覺遵守指揮部制定的各項環(huán)保要求，出色的執(zhí)行力，保證了膠州灣的自然環(huán)境。
在膠州灣大橋建設(shè)期間，各施工單位嚴(yán)格按照指揮部要求，在施工過程中產(chǎn)生的泥漿做到了重復(fù)利用，及時回收廢料，
剩余廢水、機(jī)械油污廢料全部運到指定地點進(jìn)行無害化處理，確保不給施工海域造成污染。
在施工平臺及施工棧橋上設(shè)立臨時廁所，施工人員的生活污水、生活垃圾都集中收集，統(tǒng)一運到指定地點處理，保證了施工海域不受污染。
山東高速青島公路有限公司制定了《膠州灣跨海大橋工程環(huán)境保護(hù)工作管理辦法》，設(shè)立專門環(huán)保管理機(jī)構(gòu)，成立環(huán)保管理領(lǐng)導(dǎo)小組，明確工作責(zé)任，堅持每季度對各施工單位進(jìn)行一次環(huán)保專項檢查，取得良好效果。
由山東高速集團(tuán)投資建設(shè)的青島膠州灣大橋開工近四年來未發(fā)現(xiàn)任何環(huán)保方面投訴，工程建設(shè)取得良好成績。如今，山東高速集團(tuán)投資建設(shè)的青島膠州灣大橋已如巨龍臥波一般橫跨膠州灣，橋梁兩側(cè)海水湛藍(lán)，魚蝦成群結(jié)隊，確保了施工建設(shè)期間的安全環(huán)保。大橋建成通車后，山東高速青島公路有限公司組建高效、精干的管理隊伍，采取得了措施，禁止拋冒滴漏的車輛進(jìn)入，特別要加強對?；奋囕v的控制，嚴(yán)禁此類車輛進(jìn)入大橋，確保大橋運營管理期間環(huán)境保護(hù)工作持續(xù)加強，積極主動地保護(hù)膠州灣海洋環(huán)境。（青島新聞網(wǎng)）
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