一、工程概况
东海大桥是连接上海洋山深水港区和大陆的唯一通道,是我国第一座外海超长桥梁,大桥全长32.5km,标准桥宽31.5m,设计使用寿命为100年。陆上为30m箱梁,海上为60m和70m预制安装箱梁,四个通航孔为120~160m连续梁和420m双塔单索面叠合箱梁斜拉桥,岛间为海堤和332m双塔双索面叠合梁斜拉桥,基础为φ1500mm钢管桩。工程动用各类打桩船、搅拌船、大型浮吊共200多条,打下各类桩基约9000多根,浇筑混凝土约160多万m3,制作钢结构约34万t。工程具有建设条件复杂、规模巨大、一体化施工、结构耐久等特点。工程总投资71.1亿元,于2001年1月开工建设,2005年11月完成交工验收,2006年6月完成竣工验收。
大桥地处外海无遮挡海域,海况、地质条件恶劣,年可作业天数少于50%,工程风险大、难度高。最大限度地减少海上工作量、海上作业时间和施工工序,是确保工程安全、优质、快速的关键。因此,必须从设计理念、施工技术和装备等方面进行创新,形成快速、安全的一体化设计、施工等关键技术,这是东海大桥工程能胜利建成的根本保障。
二、科技创新与新技术应用
东海大桥是目前世界上最长、我国第一座外海超长桥梁,其规模巨大,地质环境复杂,施工条件恶劣。通过外海超长超大桥梁一体化设计和施工等多项具有自主知识产权的关键技术研究和实践,形成了东海大桥的定位、基础施工和整体式结构等设计理念和关键技术体系;将设计理论和建造技术等综合集成创新,形成了外海超长桥梁的整体技术支撑;针对外海恶劣的海洋环境特点,最大限度地将海上作业转化为工厂预制、整体运输、安装,减少海上作业时间和施工工序,确保了工程安全、优质、快速,以及结构耐久性和防腐要求等。
1. 外海超大型整体式箱梁预制安装技术。在国内首次提出了大型箱梁陆上预制、海上整体吊装的一体化施工创新理念。一次预制大型箱梁达70m,为国际首创。成功解决了超大、超重(2000t)箱梁整体预制、场内移运、海上运输、安装及可靠连接等技术难题。
2. 外海超长桥梁精确测量定位技术。利用地面及海洋重力、DTM数据、地球重力场模型和GPS技术,通过严密的理论分析,实现了海上30km的超长距离单向高程传递;利用GPS-RTK定位技术实现了打桩动态全自动定位。
3. 蜂窝式自浮钢套箱施工技术。运用蜂窝式钢套箱建造海上大型基础的施工技术首创了把桩基、承台施工、混凝土养护整合在一体的施工设施上。
4. 外海桥墩承台混凝土套箱施工技术。采用整体预制吊装混凝土套箱技术,有效避免了海浪对承台施工的影响,同时混凝土套箱为承台结构的一部分,在施工完成后不拆除,降低了海上施工的风险与工程费用。
5. 海上大跨度钢—混凝土箱形结合梁斜拉桥建造技术。国际上首次在斜拉桥上采用开口钢箱与混凝土桥面板结合断面,成功解决了钢梁和混凝土桥面板连接部位的防腐蚀及大节段整体化工厂预制与现场安装等技术难题。
6. 外海浑水环境下大规模水下湿法焊接技术。首次在海上桥梁中采用水下湿法焊接工艺,解决了外海浑水环境大规模水下焊接钢管桩阳极块的技术难题。自主研制TS208型水下湿法焊材,其性能达到国际先进水平。
7. 外海大型桥梁防灾防损技术。包括:外海大跨度斜拉桥抗风性能研究与应用,桥墩基础水动力研究,桥梁综合防腐技术,专用于集装箱车道的跨海桥梁防撞护栏技术,重载、高腐蚀条件下的桥面沥青铺装技术。
三、获奖情况
1.“东海大桥(外海超长桥梁)工程关键技术与应用”获得2007年度国家科学技术进步奖一等奖;
2. 2006年度中国建筑工程鲁班奖;
3. 2008年度国家优质工程金质奖;
4. 2005年度上海市建设工程“白玉兰”奖;
5. 上海市市政工程金奖;
6. 2008年度全国工程勘察设计行业优秀工程勘察设计行业道桥隧道、轨道交通项目一等奖;
7. 新中国成立60周年百项经典工程;
8.“海上长桥整孔箱梁运架技术及装备”获得2005年度国家科学技术进步奖二等奖;
9.“外海超长桥梁关键技术研究综合应用”、“外海高速公路海堤关键技术”、“上海东海大桥超大型跨海桥梁设计综合关键技术研究”、“东海大桥主通航孔索塔基础工程综合施工技术研究和应用”获得上海市科学技术奖一等奖;另有多项研究成果分别获得天津市科学技术进步奖、上海市科学技术进步奖。
四、获奖单位
中铁大桥局集团有限公司
上海同盛大桥建设有限公司
上海市政工程设计研究总院
中铁大桥勘测设计院有限公司
中交第三航务工程勘察设计院有限公司
上海城建(集团)公司
上海市第二市政工程有限公司
路桥集团国际建设股份有限公司
上海建工(集团)总公司
中交第一航务工程局有限公司
中交第三航务工程局有限公司
浙江省围海建设集团股份有限公司
上海巨一科技发展有限公司
中铁武汉大桥工程咨询监理有限公司
上海市市政工程管理咨询有限公司