港珠澳大桥主体工程桥梁主桥施工方案.

港珠澳大桥主体工程桥梁主桥施工方案

一、工程结构概况

1、青州航道桥：采用半漂浮体系双塔整幅钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为110+236+458+236+110=1150m。

青州航道桥主要结构及数量

2、江海直达船航道桥：采用独柱型三塔整幅钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为129+258+258+129=994m。

江海直达船航道桥主要结构及数量

3、九洲航道桥：采用双塔整幅正交异性桥面板钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为85+127.5+268+127.5+85=693m。

二、工程特点

港珠澳大桥是中国交通建设史上技术最复杂、环保要求最高、建设要求及标准最高的工程之一。

桥位区水文、地质条件复杂、珠江口航道众多、航行密度大、对航行安全要求高；工程方案研究中要满足香港及澳门机场航空限高要求（针对本工程的高度限制要求，青州航道桥小于208米；江海直达船小于158米；九州航道桥小于138米。在施工生产中，施工船机设备及设施高度均需考虑航空限高要求。）；桥轴线穿越珠江口中华白海豚保护区，对环保要求高；大桥设计寿命为120年，要同时满足内地、香港、澳门有关技术标准及法律、法规要求；业主提出的建设目标定位高；项目的特点及定位决定了本项目施工工作也将是高标准、高难度的。主桥预制构件重量大、体积大、质量要求严格、预制和安装难度高。

三、施工部署和主要施工手段及设备

考虑到三座主桥中，以青州航道桥最为复杂、最为典型，因此本方案以青州航道桥为主。

1、施工部署

施工拟划分三个工段进行管理、指挥和调度，具体划分如下：

主墩施工工段：主要负责QZ3、QZ4墩基础、索塔混凝土结构、索塔钢结构及钢箱梁施工；

过渡墩及辅助墩施工工段：负责QZ1、QZ2、QZ5、QZ6墩基础及墩身施工；

陆上工段：专门为主墩、辅助墩和过渡墩所需钢构件、混凝土预制构件、钢筋和模板等在陆上预加工、堆存、转运提供支持和服务，负责水上施工工段物资供应。

在满足施工总体进度的前提下，QZ3、QZ4墩基础优先开工，QZ1、QZ2、QZ5、QZ6墩钻孔桩待QZ3、QZ43墩桩基施工完毕后陆续开钻。

将QZ3、QZ43墩钻孔平台作为水上施工基地，布置供电系统、物资仓库、现场施工人员办公及生活设施等。

索塔墩是本工程施工的重点，从总进度计划上看，索塔施工的各环节始终处于本工程的关键线路上；从施工难度上看，临时结构的规模巨大，水流、风浪等诸因素较复杂。

2、施工流程及关键设备

2.1施工流程

本工程索塔、辅助墩、过渡墩施工均采用搭设水上钻孔平台的方法进行基础施工，基础施工完成后，部分拆除和改造施工平台，分块拼装和下沉钢吊箱围堰，钢吊箱封底抽水干施工承台、主塔、墩身。主塔施工完成后开始进行钢箱梁安装和挂索，调整桥面线型。总施工流程如下：

打桩船沉设辅助平台钢管桩→起重船配合搭设施工平台及下沉钢护筒（边施工平台边进行抛填维护）→完成试桩和钻孔桩施工→施工平台改造→钢吊箱围堰安装→浇筑封底混凝土→抽水→施工承台→主塔（墩身）底段浇筑→安装爬模系统→逐段爬升模板浇筑索塔下塔柱（墩身）、安装横梁现浇支架→逐段爬升浇筑索塔中塔柱、横梁施工→逐段安装钢锚箱、逐段爬升浇筑索塔上塔柱、搭设零号块钢箱梁及辅助墩、过渡墩墩顶钢箱梁安装支架→索塔封顶→安装零号块钢箱梁→安装桥面吊机→逐段对称安装钢箱梁和挂索、斜拉索索力调整→主桥合拢。

2.2关键设备

打桩船：我局现有技术性能优良的打桩船10艘，包括具有全回转功能、外海施工抗风浪能力强的天威号打桩船等4～5艘可以投入本项目施工。

混凝土拌和船：我局现有技术性能优良的各种混凝土拌合船9艘，混凝土拌合能力为60～270m3/h,其中高性能、高效率的天砼号（270m3/h）、拌和7号（160m3/h）等2～3艘可以投入本项目施工。

钻机：采用KP3500型或购置德国产扭矩大于200kn-m、钻深大于130m的顶置式全液压回转钻机，并配置空压机和泥浆分离器以满足钻孔桩施工需要。投入20台左右。

发电机：根据需要配备一定数量的400kW和200kW发电机组。

起重船：（350t全旋转起重船）（100t全旋转起重船）（3500t全旋转起重船），可满足安装起重作业需要。

龙门吊：投入4台100t高架龙门吊。

桅杆吊：投入4台WD70的桅杆吊。

千斤顶：投入200t千斤顶20台左右。

塔吊：投入1台H3/36B改进型塔吊作为主塔及挂索施工起重设备；

液压爬模：投入4套液压爬模作为主塔施工模板系统；

桥面吊机：投入2台3500kN桥面吊机作为钢箱梁安装设备；

振动锤：我局现有从荷兰进口的S-280型液压冲击锤可满足钢管组合桩和部分钢管打入桩的施工

3、影响施工作业的自然因素和有效作业天数的估计

3.1台风

据统计，从1949～2003年共55年间在广东中部（阳江～惠东）一带沿海地区登陆的热带气旋有101个（其中达到台风量级的49个），年平均1.84个，其中13个年份达3个以上，最多的1999年达6个，正面袭击拟建桥位或对桥位会产生严重影响的台风有19个。台风来临时，施工船舶须拖至避风锚地避风。考虑船舶来回拖带时间，每次避风估计耽误时间为10天。假定每年进行3次避风，则台风影响时间为：30天。

3.2雾、雷暴

本区域以澳门观测站记录的雾日最多，年平均达19.3天。雾天主要发生在每年的1～4月，其中以3月为最多，平均7.3天。考虑部分起雾时间发生在夜间，因此雾日影响时间按15天计算。

年平均雷暴日以珠海观测站记录最多，年平均为61.6天。雷暴天气主要集中出现在4～9月，约占全年的89～93％，11月至翌年1月较少出现雷暴天气。考虑雷暴与台风影响叠加，全年雷暴影响按40天计算。

3.3风

对于打桩船和起重设备，考虑风速≥6级风时停止作业，以珠海站统计为例，年平均6级（10分钟最大风速≥10.8米/秒）以上大风日数10.7天，全年影响按11天计算。

3.4浪

根据九澳站1986年～2001年波浪观测资料统计，有效波高大于1m的波出现频率为4.96%。当浪高超过1m时起重及混凝土拌和船应停止作业。

全年浪高≥1m的总天数为365d×（4.96%）=18.104d

影响按18天计算。

3.5 潮流

潮流对作业时间的影响主要在钻孔平台搭设和钢吊箱施工阶段，当潮流流速≥2m/s 时，施工作业难度很大。根据下表，潮流流速均小于2m/s。可忽略潮流影响。

工程区附近测站潮流可能最大流速(m/s)

3.6有效作业天数

根据以上分析计算确定有效作业天数估计为：

365d-30d-40d-15d-11d-18d＝251d