杭州湾跨海大桥总体设计

大桥概况
大桥设南、北两个航道，其中北航道桥为主
跨448ｍ的钻石型双塔双索面钢箱梁（钢箱梁， 又叫钢板箱形梁，是大跨径桥梁常用的结构形式。）斜 拉桥，通航标准35000吨；南航道桥为主跨 318ｍ的A型单塔双索面钢箱梁斜拉桥，通 航标准3000吨。除南、北航道桥外其余引 桥采用30～80ｍ不等的预应力混凝土连续 箱梁结构。
在南航道再往南1．7公里，就在离南岸大约14公里处，有一个面积达1.2万平 方米的海中平台。该平台在施工期间，将作为海上作业人员生活基地，海上 救援、测量、通信、海事监控平台。大桥建成后，这一海中平台则是一个海 中交通服务的救援平台，同时也是一个绝佳的旅游休闲观光台。
大桥亮点之二
据初步核定，大桥共需要钢材76.7万吨，水泥129.1 万吨，石油沥青1.16万吨，木材1.91万立方米，混凝 土240万立方米，各类桩基7000余根，为国内特大型 桥梁之最。南滩涂50米＊16米箱梁采用整孔预制， 大型平板车梁上运梁工艺开创了国内外重型梁运架 的新纪录。水中区引桥70米＊16米箱梁采用整孔制、 运、架一体化方案，单片梁重达2180吨，为国内第 一。水中区引桥打入钢管桩直径1.5-1.6米,桩长约80 米,总数超过4000根,其钢管桩工程规模全国建桥史上 第一。
大桥钢管桩基础具有桩长、大直径、数量巨大的特点。桩长达89米，桩径为1.5米和 1.6 米总计5474根。通过近一年多钢管桩基础施工，进度快，质量好，证明这一选择是 正确的。
其创新点是：超长整桩预制；内外螺旋焊接；三层熔融环氧粉末涂装；埋弧自动 焊工艺；大直径不等壁厚焊接；牺牲阳极阴极保护。
技术创新
施工技术方面，面临着海上激流区高墩区大吨位箱梁的整体
预制、运输及架设，宽滩涂区大吨位箱梁பைடு நூலகம்长距离梁上运梁及架
设，超长螺旋钢管桩的设计、防腐与沉桩施工等诸多施工关键技
术的挑战；在测量控制方面，因桥梁长度超长，地球曲面效应引
起的结构测量变形问题十分突出，受海洋环境制约，传统测量手
段已无法满足施工精度和施工进度的要求，如何借助GPS技术实
大桥亮点之一
• 大桥36公里的长度，使之超过了美国切萨皮克海湾桥和巴林道堤桥等世界名桥， 而成为目前世界上已建成或在建中的最长的跨海大桥。
• 大桥在设计中首次引入了景观设计的概念。景观设计师们借助西湖苏堤“长 桥卧波”的美学理念，兼顾杭州湾水文环境特点，结合行车时司机和乘客的 心理因素，确定了大桥总体布置原则。整座大桥平面为S形曲线，总体上看线 形优美、生动活泼。从侧面看，在南北航道的通航孔桥处各呈一拱形，具有 了起伏跌宕的立面形状。
制定总体设计方案难度很大
设计要求新，其中水中区引桥(18.27公里)和南岸滩涂区引桥 (10.1公里)，是整个工程的关键；结构防腐问题十分突出，且无 规范可遵循；大桥运行期间，桥面行车环境受大风、浓雾、暴雨
及驾驶员视觉疲劳等不利因素的影响，采取合理有效的设计对策
是保障桥面行车安全的关键；设计方案涉及新材料、新工艺、新 技术的应用以及多项大型专用设备的研制。
杭州湾大桥简介
• 杭州湾跨海大桥是一座横跨中国杭州湾海域的跨海大桥， 它北起浙江嘉兴海盐郑家埭，南至宁波慈溪水路湾，全长 36公里，是世界上最长的跨海大桥，成为继美国的庞恰 特雷恩湖桥后世界第二长的桥梁。
• 开工时间：2003年11月14日 • 贯通时间：2006年6月26日 • 启用时间：2008年5月1日 • 载有：双向六车道 • 跨越：杭州湾 • 地点：嘉兴市海盐和宁波市慈溪 • 设计结构：跨海大桥 • 最长跨度：325米 • 总长度：36公里每小时（等于36千米每小时） • 桥下净空：47米 • 设计时速：100公里（等于100千米） • 总投资约：118亿
现快速、高效测量施工是一个制约全桥工期的核心技术问题。
建设目标要求高，施工组织与运行管理难度大
大桥工程规模宏大，备受世人瞩目。建设之初，宁波 市委市政府明确提出大桥工程要按照“三个一流目标” 的标准来实施。面对复杂的建设环境，充满挑战的工 程，组织和管理好大桥工程是摆在指挥部面前的巨大 挑战。因工程施工作业点多、战线长，存在同步作业、 交叉作业工序，施工组织难度大，工程质量、进度、 安全及资金控制难度大。台风、大风、大潮、巨浪、 急流、暴雨、大雾及雷电等气象水文条件，如何采取 切实有效的工程控制与运行管理措施是工程管理上需 要面对的新课题。
技术创新
1、杭州湾跨海大桥总体设计
杭州湾跨海大桥全长36公里，建设条件十分恶劣，为保证海上施工的安全和 质量，必须将设计与施工综合考虑。经过国内外多次调研和专家咨询，制定 了施工决定设计的总体原则，尽量减少海上作业时间，变海上施工为陆上施 工，采用工厂化、大型化、机械化的设计和施工原则。
2、大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术
工程规模大、海上工程量大
大桥工程全长36公里，海上段长度达32公里。 全桥总计混凝土245万立方，各类钢材82万吨， 钢管桩5513根，钻孔桩3550根，承台1272个， 墩身1428个，工程规模浩大。
自然环境恶劣
潮差大、流速急、流向乱、波浪高、冲刷深、 软弱地层厚，部分区段浅层气富集。其中，南 岸10公里滩涂区干湿交替，海上工程大部分为 远岸作业，施工条件很差。受水文和气象影响， 有效工作日少，据现场施工统计，海上施工作 业年有效天数不足180天，滩涂区约250天。
3、大吨位70米预应力箱梁整体预制和强潮海域海上运输、架设技术
其创新点是：对海工耐久混凝土配合比进行研究；70米箱梁局部结构分析；真空 辅助压浆技术；研制了大跨度、高平整度桥面施工振动桥设备；首次采用了早期 张拉工艺并取得了良好的效果；自行设计制造了具有世界一流水平的2400吨液压 悬挂轮轨式70米箱梁纵移台车。
预应力混凝土
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早 出现，充分利用高强度钢筋及高强度 混凝土，设法在混凝土结构或构件承 受使用荷载前，预先对受拉区的混凝 土施加压力后的混凝土就是预应力混 凝土。
工程建设难点
• 工程规模大、海上工程量大 • 自然环境恶劣 • 制定总体设计方案难度很大 • 建设目标要求高，施工组织与运难度大