Características del diseño del puente de la bahía de Hangzhou
El puente está diseñado, gestionado, invertido y construido por China, con 6 proyectos siendo el más alto del mundo o el más alto del país. La cantidad de acero utilizada equivale a 7 "Nidos de Pájaro" y la cantidad de hormigón equivale a 10 Grandes Teatros Nacionales. Puede soportar tifones de más de 12 magnitudes.
Las barandillas del puente están en 7 colores del arco iris. Cada color cubre 5 kilómetros. La sal marina desde Cixi hasta Jiaxing es roja, naranja, amarilla, verde, cian, azul y violeta. 1. La escala del proyecto es grande y el volumen de ingeniería costa afuera es grande.
La longitud total del proyecto del puente es de 36 kilómetros, y el tramo marino tiene 32 kilómetros de longitud. Todo el puente tiene un total de 2,45 millones de metros cúbicos de hormigón, 820.000 toneladas de diversos tipos de acero, +03 5.565.438 pilotes de tubos de acero, 3.550 pilotes perforados, 1.272 tapas y 65.438 pilares. La escala del proyecto es enorme.
2. Entorno natural hostil
El rango de marea es grande, la velocidad del flujo es rápida, la dirección del flujo es caótica, las olas son altas, la socavación es profunda y el suelo blando. La capa es gruesa en algunas áreas y el gas poco profundo es rico. Entre ellos, el área de playa de 10 km en la costa sur alterna entre condiciones secas y húmedas. La mayoría de los proyectos costa afuera son operaciones costa afuera y las condiciones de construcción son malas. Afectados por la hidrología y la meteorología, las jornadas laborales efectivas son pocas. Según las estadísticas de construcción in situ, los días efectivos anuales para las operaciones de construcción en alta mar son menos de 180 días y alrededor de 250 días en la zona de mareas.
3. Es muy difícil formular el plan de diseño general.
Los requisitos de diseño son nuevos, entre los cuales el puente de acceso al área submarina (18,27 km) y el puente de acceso al área de marea de la orilla sur (10,1 km) son el foco de todo el proyecto. El problema de la anticorrosión estructural es muy importante y no existen normas a seguir. Durante la operación del puente, el entorno de conducción en la plataforma del puente se ve afectado por factores adversos como fuertes vientos, niebla densa, fuertes lluvias y la situación del conductor. fatiga visual. Se requieren contramedidas de diseño razonables y efectivas para garantizar la seguridad de la conducción en el tablero del puente. El plan de diseño implica la aplicación de nuevos materiales, nuevos procesos, nuevas tecnologías y el desarrollo de un lote de equipos especiales a gran escala.
En términos de tecnología de construcción, nos enfrentamos a la prefabricación, el transporte y el montaje general de vigas cajón de gran tonelaje en la zona del muelle alto de los rápidos del mar, el transporte y el montaje a larga distancia. de vigas cajón de gran tonelaje en la amplia zona de la playa y pilotes de tubos de acero en espiral ultralargos. Desafíos en muchas tecnologías de construcción clave, como el diseño, la anticorrosión y la construcción de pilotes. En términos de control de medición, las deformaciones estructurales de medición causadas por puentes de longitudes ultralargas y efectos de la superficie de la tierra son muy prominentes. Debido a las limitaciones del entorno marino, los métodos de medición tradicionales ya no pueden cumplir con los requisitos de precisión y progreso de la construcción. Cómo lograr una construcción de medición rápida y eficiente con la ayuda de la tecnología GPS es el problema técnico central que restringe el período de construcción de todo el puente.
4. Los objetivos de construcción son altos y la organización de la construcción y la gestión de operaciones son difíciles.
Este enorme proyecto de puente ha atraído la atención mundial. Al comienzo de la construcción, el Comité Municipal del Partido y el Gobierno Municipal de Ningbo declararon claramente que el proyecto del puente debería implementarse de acuerdo con los estándares de "tres objetivos de primera clase". Al enfrentarse a entornos de construcción complejos y proyectos desafiantes, cómo organizar y gestionar proyectos de puentes es un gran desafío al que se enfrenta el cuartel general de mando. Debido a la gran cantidad de sitios de construcción y las largas líneas de frente, existen procesos sincronizados y superpuestos, lo que dificulta la organización de la construcción y el control de la calidad, el progreso, la seguridad y los fondos del proyecto. Cómo tomar medidas efectivas de control de ingeniería y gestión de operaciones en condiciones meteorológicas e hidrológicas como tifones, fuertes vientos, mareas vivas, olas enormes, corrientes en chorro, lluvias intensas, niebla intensa, relámpagos, etc. es un tema nuevo que debe abordarse. en la gestión de ingeniería. El puente tiene una longitud total de 36 kilómetros, solo superado por el recién construido Puente de la Bahía Qingdao Jiaozhou, y es el segundo puente que cruza el mar en el mundo. En 2012, se construyeron en China el primer y segundo puente sobre el mar del mundo.
Según la verificación preliminar, el puente * * * requiere 767.000 toneladas de acero, 1.291.000 toneladas de cemento, 1.65438 toneladas de asfalto de petróleo, 1.91.000 metros cúbicos de madera, 2,4 millones de metros cúbicos de hormigón. , y 70.000 montones de varios tipos Muchas raíces. La viga cajón de 50 x 16 metros de Nantan adopta prefabricación de orificios completos y tecnología de transporte de vigas en camión de plataforma a gran escala, estableciendo un nuevo récord para el transporte de vigas de servicio pesado en el país y en el extranjero. La viga cajón de 70m * 16m del puente de acceso en el área submarina adopta una solución integrada de sistema, transporte y estanterías de orificio completo. La viga única pesa 2180 toneladas, ocupando el primer lugar en el país. El diámetro de los pilotes de tubos de acero clavados en el puente de acceso en el área submarina es de 1,5 a 1,6 m, y la longitud del pilote es de aproximadamente 80 m. Hay más de 4.000 pilotes de tubos de acero en total, que es la mayor cantidad en la historia del puente. construcción en mi país.
El concepto de paisajismo se introdujo por primera vez en el diseño de este puente. El paisajista se basó en el concepto estético del "puente largo sobre las olas" del lago Sudi del Oeste, combinado con las características del entorno hidrológico de la bahía de Hangzhou y los factores psicológicos de los conductores y pasajeros al conducir, para determinar los principios generales de diseño de el puente. El plano de todo el puente es una curva en forma de S, y la forma lineal general es hermosa y animada. Vistos desde un lado, los puentes de navegación de los pasajes norte y sur tienen forma de arco, formando una fachada ondulada.
Más al sur, a lo largo del Canal Sur de 1,7 kilómetros, a unos 14 kilómetros de la costa sur, se encuentra una plataforma marina con una superficie de 12.000 metros cuadrados. Durante la construcción, la plataforma servirá como base viva para operadores offshore, así como plataforma para rescate marítimo, topografía, comunicaciones y monitoreo marítimo. Una vez terminado el puente, esta plataforma marina servirá como plataforma de rescate para los servicios de tráfico marítimo y una excelente plataforma turística para el turismo y el ocio. La tarifa de estacionamiento en Haitian Yizhou en el centro del puente es de 30 yuanes y la entrada a la torre de observación cuesta 60 yuanes por persona.
Además, el puente también tiene las siguientes características:
1 El puente de la bahía de Hangzhou tiene 36 kilómetros de largo y su longitud ocupa el puesto número 1 entre los puentes que cruzan el mar. construcción y finalización en el mundo en 2012 Segundo, solo superado por el Puente de la Bahía de Qingdao (36,48 kilómetros).
2. El puente que cruza el mar de la bahía de Hangzhou está situado en un entorno marino altamente corrosivo. Para garantizar la vida útil de los puentes, por primera vez se propuso claramente en China el requisito de durabilidad de una vida útil de diseño superior o igual a 100 años.
3. La tecnología de "montaje sobre viga" de la viga cajón de 50 m del puente transversal de la bahía de Hangzhou aumentó el peso de montaje y transporte de 900 toneladas a 1.430 toneladas, creando el primer puente "sobre viga" del mundo. Tecnología de "Erección de vigas" y construcción de puentes terrestres en 2012. Nuevo récord de "Erección".
4. La superestructura del área de aguas profundas del puente de la bahía de Hangzhou adopta prefabricación integral de vigas cajón de hormigón pretensado de 70 m y tecnología de transporte marítimo. Para resolver el problema de ingeniería del agrietamiento temprano de grandes vigas cajón de concreto, se propuso e implementó creativamente la "tecnología de tensado secundario", resolviendo por completo este "problema persistente" de ingeniería.
5. El diámetro máximo de los pilotes de tubos de acero del puente de la bahía de Hangzhou es de 1,6 m, la longitud máxima de un solo pilote es de 89 m y el peso máximo es de 74 t. pilotes de tubos de acero de puente en espiral de pelo completo ultralargos y de diámetro en el país y en el extranjero.
6. Hay una gran cantidad de metano poco profundo debajo de la playa de 10 km en la orilla sur del puente de la bahía de Hangzhou, lo que representa una grave amenaza para la seguridad de la construcción. En la construcción de pilotes perforados en la zona de mareas, se adoptó creativamente la tecnología de construcción segura de liberación controlada de aire. Su tecnología de construcción es la primera en el mundo en condiciones geográficas similares.
7. La piedra angular del Puente de la Bahía de Hangzhou es la primera piedra angular de bronce de China. Alto 100 cm, espesor 25 cm, peso 500 kg. Se fabrica mediante fundición, forja, tallado y otras técnicas. Es la cristalización de la fusión del arte tradicional y la tecnología moderna, producida creativamente por Zhu Bingren, un maestro de las artes y artesanías chinas. Diseño general del puente de la bahía de Hangzhou
El puente de la bahía de Hangzhou tiene 36 kilómetros de largo y las condiciones de construcción son muy duras. Para garantizar la seguridad y la calidad de la construcción costa afuera, el diseño y la construcción deben considerarse de manera integral. Después de muchas investigaciones y consultas de expertos en el país y en el extranjero, se formularon los principios generales de la toma de decisiones y el diseño de la construcción para reducir el tiempo de operación en alta mar tanto como fuera posible, cambiar la construcción en alta mar a construcción en tierra y adoptar instalaciones a gran escala basadas en fábricas. y principios de diseño y construcción mecanizados.
2. Conjunto completo de tecnologías para el diseño, fabricación, anticorrosión y construcción de pilotes de tubos de acero de gran diámetro y ultralargos.
La cimentación de pilotes de tubos de acero de este puente tiene las características de longitud de pilote, gran diámetro y gran cantidad. Los pilotes tienen 89 metros de largo, 1,5 metros y 1,6 metros de diámetro, un total de 5474 pilotes. Después de casi un año de construcción de cimientos de pilotes de tubos de acero, el progreso es rápido y la calidad es buena, lo que demuestra que esta elección es correcta.
Los puntos de innovación son: prefabricación ultralarga de todo el pilote; soldadura en espiral interna y externa; tres capas de recubrimiento en polvo epoxi fundido; proceso automático de soldadura por arco sumergido: soldadura de sacrificio de gran diámetro y espesor de pared desigual; Protección de ánodo y cátodo.
3. Prefabricación integral de viga cajón pretensada de 70m de gran tonelaje y tecnología de transporte y montaje marítimo en aguas de fuerte marea.
Los puntos de innovación son los siguientes: (1) Se estudió la proporción de mezcla de hormigón duradero para la construcción marina; el análisis de la estructura local de una viga cajón de 70 m: tecnología de lechada asistida por vacío: desarrollada para grandes luces; Construcción de tableros de puentes de gran planitud Equipos de puentes de vibración. Se utilizó por primera vez el proceso de tensado temprano y se obtuvieron buenos resultados. Hemos diseñado y fabricado de forma independiente un carro móvil longitudinal de viga cajón de 70 metros con vía de ruedas suspendida hidráulicamente de 2400 toneladas de clase mundial.
4. Tecnología de prefabricación y montaje de vigas cajón pretensadas de 50 metros de gran tonelaje.
La innovación es: combinada con el plan de construcción, se ha optimizado la estructura clave de la viga cajón de gran tonelaje con orificio completo; la investigación y la práctica sobre el rendimiento del hormigón duradero en alta mar: prueba de lechada al vacío de tuberías pretensadas; y práctica: box Tecnología integral de máquinas formadoras de puentes de vigas.
5. Investigación sobre la durabilidad de estructuras de hormigón en medio marino.
Los puntos de innovación son: (1) Establecer parámetros eléctricos confiables y criterios de cambio de potencia óptica de salida para la corrosión del acero; desarrollar software de predicción dinámica para la vida útil de las estructuras de concreto; formular un plan de diseño original a largo plazo; Sistema de observación de la durabilidad de estructuras de hormigón de puentes, implementado de acuerdo con el avance del proyecto. Esta tecnología llenará el vacío interno.
6. Investigación sobre tecnologías clave para la medición y control de la operación en cualquier condición climática de puentes que cruzan el mar.
Los puntos de innovación incluyen: el funcionamiento continuo de la estación de referencia GPS, la aplicación exitosa en el puente de la bahía de Hangzhou y las reglas y regulaciones formadas en la práctica, que compensan las lagunas en los puentes de China; La codificación de 2012 no se adapta al establecimiento de las normas correspondientes para el sistema de coordenadas proyectado de puentes marítimos de decenas de kilómetros de longitud. Debemos comprender el puente que cruza la bahía de Hangzhou en función de sus particularidades y proporcionar una referencia para formular las especificaciones correspondientes. El método de ajuste de la superficie de transición se propuso de forma creativa, lo que hizo que la precisión de la elevación del ajuste del GPS marítimo alcanzara una precisión de tercera clase. Se utilizó el método de elevación de triangulación de rango combinado con el método de elevación de ajuste GPS para llevar a cabo una medición continua de la penetración de la elevación a través del mar de múltiples tramos, creando un método rápido de medición de la penetración de la elevación en medio del océano por primera vez en China; se utilizó tecnología GIS; Desarrollar datos topográficos y cartográficos de puentes a gran escala basados en el sistema de gestión del modo B/S.
7. Investigación sobre el modelo de ingeniería fluvial del Puente de la Bahía de Hangzhou y la erosión local de los pilares del puente.
En agosto de 2002, los resultados de la investigación pasaron la evaluación del grupo de expertos y alcanzaron el nivel avanzado internacional, incluido el método de simulación de mareas con modelo sólido y la tecnología de prueba, el sistema distribuido de mareas de agua fangosa y el cambio de sedimentos. Con el maremoto, el sistema ha alcanzado el nivel avanzado internacional. En 2004, ganó el segundo premio del Premio al Progreso Científico y Tecnológico de la Provincia de Zhejiang.
8. Investigación sobre el impacto de las catástrofes meteorológicas en la seguridad del tráfico de puentes marítimos y contramedidas.
Los principales puntos de innovación incluyen: determinar el estándar de velocidad del viento para una conducción segura de vehículos; realizar investigaciones sobre todo tipo de desastres climáticos; proponer medidas de seguridad vial para el puente que cruza el mar de la bahía de Hangzhou basadas en el monitoreo meteorológico; sistemas, sistemas de previsión y gestión de carreteras Investigación sistemática; formulación de normas de control del tráfico en diferentes condiciones climáticas de desastre; desarrollo de sensores de bajo coste y otros equipos de recopilación de datos; desarrollo de software que integre la transmisión de datos, el procesamiento de datos y la divulgación de información; En 2012 se lograron una serie de resultados intermedios, entre los que está a punto de implementarse el programa de barreras contra el viento recomendado en el informe.
9. Tecnología de gestión de la información para la construcción de puentes que cruzan el mar
La innovación radica en: descomponer toda la estructura del puente en 22.949 componentes estructurales y combinar los datos recopilados con 625 tablas. proporciona un método completo de recuperación de datos estructurados; integra comunicaciones de ingeniería unificadas y construcción de redes, lo que reduce en gran medida los costos básicos de construcción de redes y realiza transmisión remota de imágenes de video inalámbricas multipunto y loopback;
El sistema ha completado el desarrollo de software y ha estado en funcionamiento durante más de un año, desempeñando un papel importante en la implementación del proyecto.
Cinco de los logros de innovación científica y tecnológica antes mencionados han pasado la evaluación del Ministerio de Transportes y Comunicaciones, y los resultados han alcanzado en general el nivel líder internacional, proporcionando una referencia para la construcción de puentes similares. en mi país.
10. Nueva tecnología de dispositivo telescópico de puente
Se adoptó el dispositivo telescópico de puente de desplazamiento multidireccional LB, que ganó el segundo premio del Premio Nacional de Invención Tecnológica.
Las características innovadoras son: el dispositivo telescópico de puente de desplazamiento multidireccional de la unidad LB ha sido ampliamente investigado y practicado para abordar las deficiencias de los dispositivos telescópicos modulares y de peine tradicionales, especialmente en las direcciones longitudinal y vertical de los puentes colgantes. y puentes atirantados. Aspectos funcionales del desplazamiento lateral y torsional. Con el objetivo de "seguridad, comodidad, economía, durabilidad y conveniencia", se ha desarrollado con éxito una nueva generación de dispositivos telescópicos de puente y la tecnología se encuentra en el nivel líder internacional.