大直径钢圆筒技术

1、插入式大直径钢圆筒在港珠澳大桥中的应用插入式大直径圆筒技术应用历史概述（1）人工岛的项目概况（2）总体设计方案介绍 （3）人工岛筑岛关键技术插入式大直径圆筒结构在港珠澳大桥隧道人工岛工程中的应用插入式大直径钢圆筒 大圆筒结构通常是指直径在67米以上的无底、无内隔墙的薄壁圆柱壳结构，多由钢筋混凝土材料或钢质材料制成。（最大直径32米）插入式大直径钢圆筒 1.大型深水码头、水工建筑物的需要。 插入式大直径圆筒结构对深厚软土地基环境具有更好的适应性，因此一直受到国内外业界人士的广泛关注。 上世纪6080年代，前苏联以及乌克兰黑海海运设计院曾开展了大量科学研究和工程实践。 2002年长江口航道整治二期

2、导流堤试验段4个直径12m，高22.2m的混凝土结构的大直径圆筒工程实践，是我国真正意义上大直径圆筒振沉工艺的典型案例。 插入式大直径钢圆筒 2.快速成岛需求(日本的关西机场） 3. 深厚软土地基有较好的适应性 4.制造业的发展大型船机装备的诞生 港珠澳大桥是世界上迄今为止规模最大的跨海大桥，6km长隧道和两个隧道人工岛是当今世界同类工程中综合技术难度最大的工程。 1.项目概况东人工岛沉管隧道西人工岛澳门珠海香港香港机场澳门机场跨海大桥港珠澳大桥工程地理位置图人工岛呈椭圆蚝贝形，长625m，横向最宽处约183m（东岛218m） 波浪中科院南海所和华南理工于2007年4月-2008年3月在桥址偏

3、东现场临时观测一年波浪玫瑰图年最大波高2.58m，年最大有效波高1.43m，均出现在8月。困难！困难！工程地质：具有软土厚、含水量高、抗剪强度低、压缩性高、渗透性差，土体不稳定，沉降大等特点。圆筒落在三大层（粉质粘土、粉质粘土夹砂层）-37.0m -47.0m，平均标贯约为10击西人工岛钢圆筒布置平面图东人工岛钢圆筒布置平面图钢圆筒沿人工岛前沿线布置：西人工岛61个钢圆筒（西小岛17个）东人工岛59个钢圆筒2.总体设计方案介绍（1）基坑围护：采用大型起重船将预制的钢圆筒沿人工岛振沉至不透水层）基坑围护：采用大型起重船将预制的钢圆筒沿人工岛振沉至不透水层，构筑安全、可靠的隧构筑安全、可靠的隧道施

4、工期止水围护结构，实现快速整岛止水道施工期止水围护结构，实现快速整岛止水，人工岛内外两侧可以同步施工。人工岛内外两侧可以同步施工。钢圆筒钢圆筒（2）岛壁结构：将）岛壁结构：将永久的抛石斜坡堤永久的抛石斜坡堤和和临时钢圆筒结构相结合临时钢圆筒结构相结合，海侧护坡结构基础，海侧护坡结构基础采用局部开挖换填换填+挤密砂桩复合地基挤密砂桩复合地基。（3）地基处理：利用整岛止水条件，采用）地基处理：利用整岛止水条件，采用“局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联合堆载局部开挖换填、插打塑料排水板、井点降水联合堆载”的方案，实现了大超载比（的方案，实现了大超载比（1.42.1）预压，加速固结，减少工后残余

5、沉降。）预压，加速固结，减少工后残余沉降。1）钢圆筒稳定分析 钢圆筒稳定分析采用日本的OCDI和插入式圆筒的施工工法 同时采用Plaxis 3D Foundation岩土有限元软件复核 。 对东、西人工岛六种工况组合分析，结果表明位移、地基承载力安全系数、滑动安全系数、剪切变形安全系数等都满足要求。 3、人工筑岛关键技术分析（节选）2）钢圆筒结构设计（1）钢圆筒顶部1.0m范围内，采用壁厚25mm的钢板加强。（2）沿环向间隔100，焊接T型钢作为纵向加强肋共36条。（3）在钢圆筒下沉面以上，焊接横向加强钢板间距3.2m3.5m 。（4）钢圆筒底部0.5m高范围内，采用25mm壁厚钢板加强。为了满足钢圆筒振沉期间的强度要求，分别对钢圆筒筒顶、筒底、横向和纵向进行了加强15一航局研发打设精度管理系统 原理： 1、定位驳上安装2台GPS接收机，获得定位驳实时三维数据； 2、定位驳上2台自动跟踪全站仪和振动梁上4个反射棱镜实时测量钢圆筒的平面位置、高程、扭转角； 3、振动梁上4个液位计实时测量钢圆筒纵横方向倾斜率。 所有测量数据实时传输至计算机处理系统，从而实现钢圆筒打设的测量定位和精度管理。3）钢圆筒结构振沉分析及施工振沉技术 深插大直径钢圆筒结构在大水深、厚软基环境中具有开挖少、稳定好、工期快、环保优等优势，具备对不均匀土层纠