外海有限条件下深水平台施工关键技术.pdf
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1、 外海有限条件下深水平台施工关键技术 曾 健1,2,3,曹林祥1(1.中交第二航务工程局有限公司,湖北武汉 430040;2.长大桥梁建设施工技术交通行业重点实验室,湖北武汉 430040;3.交通运输行业交通基础设施智能制造技术研发中心,湖北武汉 430040)摘要:本文在对以往外海条件下作业平台设计、施工调研的基础上,结合依托项目施工特点,提出在外海有限作业窗口期施工条件下,只有装配化整体式平台结构才能满足现场施工需求,才能实现水上平台快速化施工。本文介绍了本项目装配式平台的设计及施工工艺,提出了装配式平台节点连接技术高性能混凝土灌注技术,探讨了外海有限作业窗口期施工条件下装配式平台的设计
2、及施工技术控制要点。关键词:外海;有限作业窗口期;装配化整体式平台 中图分类号:U445.4 文献标识码:A 文章编号:1004-9592(2023)04-0093-05 DOI:10.16403/ki.ggjs20230420 Key Technologies for Construction of Deepwater Platform under Limited Offshore Conditions Zeng Jian1,2,3,Cao Linxiang1(1.CCCC Second Harbor Engineering Co.,Ltd.,Wuhan Hubei 430040,China
3、;2.Key Laboratory of Long and Large-Scale Bridge Construction Technique of the Ministry of Transport,Wuhan Hubei 430040,China;3.Research and Development Centre of Transport Infrastructure Smart Manufacturing Technique of the Ministry of Transport,Wuhan Hubei 430040,China)Abstract:By investigating th
4、e design and construction of offshore operating platform,combined with the project characteristics,it is found that only assembled integrated platform can meet field construction needs and achieve rapid construction of offshore platform during offshore operation window period.the design and construc
5、tion technology of the assembled platform are introduced,including the joint technology,i.e.high-performance concrete pouring technique.In addition,further discussion is carried out for the control points for the design and construction technology of the assembled platform during offshore operation
6、window period.Key words:offshore;limited operation window period;assembled integrated platform 引引 言言 随着建桥事业的蓬勃发展以及海外市场的扩张,越来越多的跨海桥梁建设项目纷纷涌现。海洋气候复杂多变,特别是台风、海浪的影响,对桥梁建设影响很大。桥梁的施工离不开水上平台,项目初期水上平台施工的质量以及速度直接制约整个项目的工期。外海环境下平台施工存在以下 3 个普遍问题:1)海况条件恶劣,海浪大,施工船停稳困难,要保证桩基础施工精度,难度大;2)现场水上作业较多、施工条件恶劣、施工难度大,施工收稿日
7、期:2022-12-07 作者简介:曾健(1979-),男,本科,高级工程师,主要从事特大桥施工设计与研究工作,93Port,Waterway and Offshore Engineering 质量难以保障且易造成安全隐患;3)钢结构平台暴露在海洋环境,易造成腐蚀严重,腐蚀后结构更换困难。本文以援马尔代夫中马友谊大桥主桥施工平台为例,针对外海大流速、大波浪且作业窗口期少的条件下介绍一种装配式平台施工工艺,尝试探讨恶劣海况环境下平台施工的一些关键技术及控制要点,并提出了应用于装配式平台施工关键创新技术,以期为今后类似工程提供参考和借鉴。1 工程概况工程概况 中马友谊大桥是 2014 年习近平主席
8、访马期间双方领导人共同商定的大型工程,是马尔代夫政府和人民关心、关注的民生工程,也是践行“一带一路”倡议的重点工程。其实施对促进中马两国关系、促进马方社会经济发展意义重大。项目起点位于马累岛东南角,顺接规划Boduthakurufaanu Magu 道路,随后设置桥梁跨越Gaadhoo Koa 海峡,在机场岛南段登陆,大桥接线与机场到 Hulhumale 规划路顺接。项目路线全长约 2 km,其中桥梁长度 1.39 km,桥梁跨径布置为1830 m(引 桥)+100 m+2180 m+140 m+100 m+60 m(主桥)+330 m(引桥)。主桥为六跨组合混合梁 V 型墩刚构桥,桥长 76
9、0 m;引桥为 30 m 预应力混凝土 I 型梁桥,桥长 630 m;两侧接线长 610 m。2 技术特点和应对措施技术特点和应对措施 桥址区水文情况复杂:水深大,桥址区海水深 达 47 m;流 速 大,10 年 一 遇 最 大 流 速 3.85 m/s;海浪大,周期长,10 年一遇 1%波高H1%=4.25 m,周期 T=14.3 s;有限作业窗口期且有效作业窗口期短。桥址区仅 3-4 月、11-12 月波高相对较小,有较多的窗口期外,其它月份有义波高较大,船舶难以作业,对水上施工有极大的限制。本项目的技术特点和难点主要体现在三个方面:1)恶劣的水文条件造成的,常规的焊接式平台水上作业多、速
10、度慢、施工风险较大;2)海洋腐蚀环境特性对现场焊接、抱箍连接等易造成连接失效,给安全带来隐患;3)项目工期紧,给平台施工预留工期不多。根据工期安排,必须抢在 3-7 月的有限作业窗口期内完成主桥所有起始平台搭设,否则可能导致整个项目延期,造成恶劣的影响。针对以上技术特点和难点,一方面从设计、施工角度出发,优化结构设计,尽量减少海上平台现场焊接量,加快施工速率,降低施工风险;另一方面从结构防腐蚀角度出发,焊接尽量在后场完成,减少平台拼装完成后补涂油漆量,因现场作业条件较差,补涂油漆质量差,难以达到设计标准。3 装配式平台设计及主要施工技术装配式平台设计及主要施工技术 3.1 施工条件施工条件 海
11、上平台一般由 3 部分组成:钢管桩基础、连接系及上部面层结构。在以往的项目中,各部分之间采用焊接连接较多,也有少数采用螺栓连接的,但在施工及使用过程中陆续发现了一些问题:1)现场施工条件恶劣,钢结构焊接质量、螺栓连接精度难以保证;2)水上作业多、速度慢、施工风险较大;3)波浪的往复作用以及海水的锈蚀等易导致连接失效,给安全带来隐患。图图 1 外海平台搭设外海平台搭设 3.2 装配式平台施工方案的提出装配式平台施工方案的提出 焊接式平台在一般项目上均可采用,主要因为该工艺对前期钢管桩的施打精度要求不高,对于钢管桩施打后的偏差可以根据现场切割焊接进行调整处理。本项目若采用此方案施工,水上焊接作业较
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