留尼汪新沿海高架桥(NRL)是新海岸公路的一部分,高架桥部分又称为theViaducLittoral。自年底以来,留尼汪地区已开始在新海岸公路(NRL)开展工作。当前的沿海道路不断受到悬崖坠落的岩石的威胁。创建一条全新的、完全安全的交通路线,这对当地经济的非常重要。NRL的海上线位选择始于年,并于年再次确认,这是20年来的研究、磋商和公开辩论的结果。所有专家都认为这个解决方案技术、财务和环境保护最优。
项目地理位置图
海上高架桥与老路
本文综合自网络,成稿于.2
建造法国最长的海上高架桥
采用一些大型装备,法国预制混凝土达到了新的水平!
夸大其词?不,在这里,巨大,是最常用的词语。事实上,这项争议中的工程是法国最长的高架桥,它也是世界上最长的一段节段梁高架桥,使用了世界上最长的架桥机,毫无疑问,它是世界上最大的海上上行式架桥机。
该项目位于法属留尼汪岛;位于印度洋中间;有世界上最活跃的活火山;是一个有趣的地方。它位于南半球,在仲夏时节的是平静而诱人的,但是没有人敢到海里去,因为鲨鱼正等着呢!微风是柔和而凉爽的,然而,在一瞬间,却可以变成一场邪恶的、破坏性的台风。它的地形既陡峭又起伏不定,它的主要道路位于不稳定的火山悬崖,在瞬间可能发生落石,对使用它驾车人造成极大的破坏。这条路绕着岛屿的北部海岸,并把它的主要城镇与主要港口连接起来,这就新沿海公路所在的地方。
新沿海公路全长12.5km,连接SaintDenis和LaPossession;其中5.4公里跨海高架桥,是法国最长的,其余为6.7km的海堤。该项目49%由法国出资;42%由留尼汪地区当局出资;其余资金来自欧盟发展基金。
预制场内的重力基础
跨海高架桥——Littoral高架桥项目造价约7.15亿欧元,由法国Vinci等四家组成的联合体施工。
建设新路以取代悬崖边上的老路
关键在于全预制方案
招标文件要求:为了防腐,采用全混凝土结构,后张法预应力平衡悬臂施工,基础为桩基础;但招标文件允许提出其他方案,但不能是钢结构方案。投标方提出的方案是更多的预制混凝土构件。跨海高架桥为7联,每联长度m,设置48个桥墩和2个桥台;每联7跨,主跨为m。投标文件取消了桩基础,采用直径20m-23m预制混凝土重力式基础。
当地缺乏浇筑海洋环境混凝土的技术工人;需要从国外引进或法国本土引进。方案对这一点很重视,因为当地平均失业率25%,年轻人失业率50%。目前实施方案中,名劳动力中名为当地人。当然,还要工程方案考虑工程现实需要,为了设计寿命年,也为了工程经济性。预制桥面板宽度为29.9m。预制重力基础并非对海洋环境没有影响,挖砂、碎石,清除大石块,每个桥墩的这些疏浚开挖活动难免有环境影响,但杜绝了海上浇筑混凝土,避免了可能会破坏海洋环境的混凝土泄漏和污染风险。
当地工人在预制场工作
拼装中的箱梁节段
在投标过程中,业主有兴趣知道承包商将采取什么样的措施来保护环境,海底有珊瑚和海洋生物如鲸鱼、海豚和鲨鱼。
预制节段宽度为29.9m
没有了现场施工的深水基础,预制方案节省了很多,但重点是要解决可施工性问题。这难度非常大,这座高架桥设计为双向四车道,及预留人行道、自行车道(也可以设为电车车道)。对于台风易发的海域,桥梁还要建得很高,海平面上20~30m;需要预制和安装约立方米混凝土构件。
架桥机能够同时起吊2个节段
最大的架桥机:为了安装节段预制梁,需要采购最大的架桥机;也需要起重能力最大的驳船,建造世界最大的离岸上行式架桥机;
高架桥效果图
海况非常恶劣,为了适应85%时间可以操作,海上装备必须有足够大的尺寸,以达到最大容量,适应大型构件。但又要满足陆地运输要求,因此将墩身分为2个部分,下半截基础为高10m、2.4m厚、底盘直径20m到23m的预制混凝土重力基础,以及10.8m高的上节墩。
为了抵抗浪涌和船撞(设计最大船撞力为t,作用高度为海面以上4.2m),桥墩非常强壮,墩身是空心的,平面为椭圆形。
巨大墩身截面
基础重量在3t到t,上节墩不超过t;所以安装船舶非常巨大。八支腿驳船外号叫Zourite,当地语言小章鱼的叫法,是一种当地美食。
这艘驳船长1.07米,宽49米,最大载荷为吨,是波兰Crist造船厂史上最大的船舶之一,配备了由Enerpac建造的起重机,也是世界上最大的。总之联合体花了万欧元来打造它,是合同总额的10%以上。“这是一项相当大的投资——几乎是一场赌博,”项目经理说。
但看起来这场赌博会有回报,因为它肯定会得到很好的利用,不仅仅是运输、安装桥墩,也用于安装上部结构。
预制拼装的帮助
安装了第一个墩顶块之后,立即考虑了墩顶块加两侧节段一起安装的方案,可以称为巨型墩顶块,这样架桥机只需要起吊、安装标准节段。巨型墩顶块重量约t,宽度约30m,几乎占满了作业平台的宽度。
意大利钢铁制造商Cimolai提供的架桥机,它本身并不小,长米,重吨。两条支腿和一条前腿支撑的主梁组成了架桥机。在一个典型的悬臂施工顺序中,其中一个支腿位于施工中悬臂结构墩顶节段上,第二个支腿位于先前施工的相邻墩上,前支腿位于下一个墩上。
箱梁节段
箱梁节段长度为4.10m,宽29.9m,节段高度从(墩顶块)7.30m到跨中的3.80米不等。它们也很重;桥面板厚度是变化的。
这个庞大的架桥机具有这样的能力,它能够在桥墩的两侧同时下放两大节段块——确保高架桥在任何时候都保持完全平衡。而且作为额外的好处,架桥机主梁高度较大,节段完全在该桁架高内就可以完成移动,这意味着主桁梁下侧还可以起吊运输材料,两者可以同时进行,这允许任务可重叠进行,操作更高效。
每周完成一跨节段拼装
这对完成悬臂拼装非常重要,m跨径包括28个节段,可以在一周15个班次就完成。非常有吸引力的是,整个架桥机的零件是扁平包装的,没有一个零件(构件)长度大于12m,可以采用集装箱运输,现场在码头附近拼装而成,就像乐高积木。
预制厂
预制构件在两个预制场进行预制。预制桥墩的预制场离海边很近,便于装载桥墩和墩上节段;节段预制场处于内陆,包含混凝土拌合楼,面积为8ha。箱梁节段通过公路运送到海边码头。
最慢的工序是在海上安装桥墩基础,处于工期关键线路上;但很显然,这一操作非常敏感,必须仔细打磨这一技术。第一个桥梁基础安装时采用了大量新技术,这些新技术也得到了验证。
安装作业平台移位
安装作业平台移位到另一位置时,真的需要非常仔细;8条支腿立在海中时,平台无法移位;当作业平台浮在海面时,这就不同了,要避免撞到桥墩的风险。这是第一位的,必须等待时机。离此不远桥梁上的人,看了这一状况就非常沮丧(着急啊)。
留下天
工期还有天,但如果作业平台不能加快速度,那可能还得呆在这里4年。54个月的工期自年1月开始计算,计划年7月完成。现在,作业平台的稳定性已经让人放心,但系统如何工作,以及更重要的是,动态定位系统在操纵时如何保证精确度。作业平台团队表示,现在的速度正在加快。工期要求每月安装2个桥墩,施工速度正在加快。
桥墩进展
第一个桥墩施工时需要验证很多技术,第二个桥墩施工时,做了一些改变,施工更简化了,第三个桥墩就更快了。原计划从海堤上来安装架桥机,因为海堤(陆地接线)施工进度跟不上,后来改用作业平台来安装架桥机,这费了很多时间。
台风
到目前为止,台风并没有影响施工,虽然已进进入台风高发季节。如果预报有台风,应采取特别措施。作业平台应进港,其他船舶应到避风塘;如果来不及,作业平台应尽可能升高,避开浪涌,这非常重要,如果被波浪打到,作业平台很有可能翻船。
作业平台操作
Zourite是一艘非常特别的自升式驳船。这比通常的自升式驳船要复杂得多。这个平台有8条腿,采用液压操作。大多数的自升式都有四条腿,或者最多有六条腿,这样就更容易控制每条腿的负重。这个平台每条腿长55米,直径3.00米,重吨。
尽管如此,这个平台操作可以非常精确,平台通过四个推进器推进,可以度旋转。速度在5.55公里/小时和7.4公里/小时之间,速度虽然很慢,但可操作性非常好。
这是至关重要的,因为工作需要精确定位。精确定位是通过一个连接了风传感器、流传感器和各种其他监视器的动态定位系统实现的。
大多数GPS的精确度是毫米,这个作业平台使用的系统精确到10mm。
在港口要求达到毫米的范围内,海上只要求精确到毫米以内,施工团队希望比这个要求做得更好。因此一直致力于高标准实现这个目标,力争达到mm的准确性。
一旦自升式驳船到达其位置,就会部署千斤顶并将驳船提升到其操作位置。然后,每一个千斤顶都被测试到最大工作能力,以确保在操作开始之前海床是安全的。
准备下放重力基础
在每个位置,作业平台完成不同任务,重力基础、桥墩接高和墩顶节段安装;主要任务是放置与安装桥墩。采用4t吊机,才能完成上述任务。作业平台采用一种非常聪明的定位系统,利用算法来预测风、波、流各部分的运动,并相应地调整、下降就位。整个过程是利用电脑自动化完成的。
显然,定位是最关键的基础部分,它并不像它听起来那么简单。这是因为,与海上风力涡轮机不同的是,所需的垂直度意味着必须更好地保证水平度。同时必须注意水平定位,否则桥面就不在正确的位置。
关于这一点,有一个很大的争论,当你在海上风力发电场做重力基础的基础时,你可以用一个砂砾床来做,但是涡轮机有设备来纠正任何安装垂直度,当然,放置也不需要那么精确。但这不适用于桥墩,我们没办法补偿垂直度误差。
因此,不是直接将底座放置在一个准备好的海床上,“自升式驳船”可以将底座降低到离基础mm以内,此时允许有毫米误差,使用特殊的附件,在重力基础圆底座周围4个位置夹住基础。
在这一点上,有两个关键点,首先,可以使用夹紧附件中设有千斤顶来检查和纠正基座的精确水平位置。作业平台定位系统可以在mm的误差范围内定位,而夹紧附件千斤顶将其精确到几厘米以内。基础顶部允许误差是80毫米,目前能做到在1mm以内,非常好。然后,将重力基础下放到及地基基础,
之后在预设在基础底部的6-8个耐用塑料袋内分批用管道灌注混凝土,这起到在空隙内填充混凝土作用,以消除接触面之间的起伏不平。
烦恼:将两个桥墩连接在一起,需要现浇1.5米湿接头混凝土。这需要至少一天的时间,而这一天,作业平台就会闲置着。
该项目团队目前正在考虑另一种方式来完成这项工作,允许驳船以其真正的目的进行充分利用。
.4纪录片
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