跨海大桥简介
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东海大桥是我国第一座真正意义上的跨海大桥。东海大桥全长
约32.5公里，它以"东海长虹"为创意理念，宛如我国东海上一道亮
丽的彩虹。大桥色彩是大桥外观形象及展示桥梁个性的直接表现， 采用白色、浅灰色作为大桥的主色调，使其与环境和谐统一。东海 大桥的建成通车，为洋山深水港年内建成开港，加快上海国际航运 中心的建设奠定了基础。 本设计弥补了现行规范没有涵盖跨海桥梁设计的内容，指导了
长桥卧波，呈S形曲线 开工时间：2003年6月8日 通车时间：2008年5月1日 大桥总长：36公里 总投资：约118亿元
杭州湾大桥总体布置
乍嘉苏 07省道 北岸连接 线 新卫一级公路
320国道
沪杭高速 东西大道 杭州湾跨海大桥
七塘公路 杭甬高速 329国道
61省道
南岸连接线 宁波绕城路
上三线
项目功能
跨海桥梁的设计与施工。
本工程提高了我国超大跨海桥梁的建设水平，对我国之后规划 建设的一大批超大跨海桥梁工程建设起到了示范与推动作用。
主通航孔斜拉桥
跨径布置为73+132+420+132+73m 双塔单索面钢箱—混凝土结合梁斜拉桥 倒Y形塔，塔高150m，桥面以上塔高106m
结构新颖 受力性能较好 斜拉索应力幅较低 抗疲劳性能好 梁塔受力状况好
跨海大桥关键技术及 实例介绍
湖南大学桥梁工程系
2015年10月15日
目录
1.跨海大桥的意义 2.桥渡设计关键技术 3.下部结构 4.预制构件运输安装
5.耐久性措施
6.跨海大桥实例
1.跨海大桥的意义
对于位于沿海的大江入海口的城市和在海上的岛屿来说，跨海大桥是解决跨 海湾、跨海峡交通运输的最佳方式 使人们只用一种交通工具，就可以越过海湾直达对岸，省时省力，安全经济 桥梁建设涉及自然科学、技术科学、人文社会科学等各方面的知识，是一项 复杂的系统工程 改善交通运输效率，对解决周边交通拥堵问题有很大的帮助 带动周边城市区域经济发展 促进文化交流，有利于和平与发展（夏金跨海大桥）
是我国北方寒冷冰冻海域修建的首座特大型桥梁集群工程； 通航孔桥：沧口航道桥、红岛航道桥、大沽河航道桥； 互通两个：李村河互通、红岛互通； 连接青、红、黄岛，终结了“青黄不接、青红不接”的历史
沧口航道桥
主跨260m稀索钢斜拉桥，塔、梁、索均为直线条 简洁轻盈、极具现代气息、视野开阔 索塔呈变截面八边形，施工速度快，造价低（国内首次）
预计2017
港珠澳大桥
49.968
1
东海大桥
开工时间：2002年06月26日 通车时间：2005年05月25日 大桥总长：32.5公里
东海大桥位置示意
东海大桥起始于上海浦东南汇 区的芦潮港，跨越杭州湾北部 海域，在浙江省嵊泗县崎岖列 岛中大乌龟岛登陆，它是我国 真正意义上的第一座跨海大桥。
工程基本介绍
采用钢管桩基桩、混凝土套箱工艺
具有力学性能优、经济性好等优点，可减少海上作业量、加快施工速度
非通航孔桥整体预制架设
非通航孔桥规模大（占海上桥梁90％）、时间紧、难度高
70m梁均先预制，然后大型浮吊整体吊装，单片梁重达2200t 无论从预制节段长度还是吊装重量均居于国内领先水平
杭州湾跨海大桥
2.桥渡设计关键技术
桥位选择
不仅取决于两岸接线及路网规划等方面，还要受到港口、通航及所跨海域 地形条件等多方面制约
桥址应选择在航道顺直、海床稳定、水深充裕 、水流良好的航段上
应远离弯道、滩险、汇流口 、港口作业区和锚地，其距离应保证船舶航行 安全 通航孔净空宽度确定 一方面直接影响工程规模及造价，另一方面关系到船舶过桥航行安全和桥 梁遭受船舶撞击的风险大小 桥渡冲刷计算 1）潮流作用下的冲刷 潮流具有双向往复运动，潮位、流速、流向均具有随时间发生变化的特点
引桥效果图
70m等高预应力混凝土连续箱梁 主梁采用整孔预制、架设施工方案
青岛海湾大桥
又称胶州湾跨海大桥 全长36.48公里 投资额近100亿 2011 年6月30日通车
大桥总体布置
黄岛
收费站
大沽河航道
胶 青岛
沧口航道 李村河互通
收费站
州
湾
红岛互通
红岛航道
红岛连接线
收费站
红岛
青岛海湾大桥
3.下部结构
下部结构
钻孔灌注桩 钢管桩 承台
钻孔灌注桩
超长大直径钻孔灌注桩基础，一般用于主通航跨基础 施工设备简单、轻便、易于操作和造价较低
被广泛认可是用来作为大型桥梁的主墩基础
易塌孔，需要对泥浆性质进行实时监控
钢管桩
针对非通航段，由于基础数量大，海上可施工时间短等特点，采用了相对造 价较高但所需施工时间最少的钢管桩基础
红岛航道桥
与沧口航道桥协调一致，遥相呼应 主跨120m独塔斜拉桥 既挺拔轻灵，又给人一种对称美、均衡美
大沽河航道桥
主跨260m自锚式悬索桥 取消了锚碇，减少了对海洋环境的影响 与胶州湾海景融为一体，气势宏伟，美观大气
红岛互通立交
采用Y型互通式立交 有大鹏展翅之势
港珠澳大桥
全长49.968公里 开工时间：2009年12月15日 投资超1000多亿元，预计2017年完成 涉及“一国两制三地”
杭州湾大桥是国道主干线同三线跨 越杭州湾最便捷的通道，它的建设有利 于长江三角洲区域经济一体化发展需要， 有利于长江三角洲区域经济的整体发展。 建成后，从浙江宁波到上海莘庄的 陆路距离只有179公里，缩短了120公里
水路湾
郑家埭
左右，从而缓解了已经拥挤不堪的沪杭
甬高速公路的压力，形成以上海为中心 的江浙沪两小时交通圈。 大桥建设首次引入了景观设计概念，借助“长桥卧波”的美学理念，呈 现S形曲线，具有较高的观赏性、游览性。
风帆塔双塔独柱钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：85+127.5+268+127.5+85m
深水区非通航孔桥
110m等跨单箱双室整幅钢箱梁 6孔一联，全宽33.1m，梁高4.5m
浅水区非通航孔桥
85m等跨单箱单室分幅组合梁 6孔一联，全宽33.1m，梁高4.3m
南航道桥-独塔斜拉桥
海中平台高视点效果图
平面线形生动活泼、立面线形起伏跌宕 南航道桥稳重挺拔、气势恢弘 北航道桥若隐若现、遥相呼应
桥跨布置为100＋160＋318m 主梁采用钢箱梁，主塔锚固区采用钢锚箱结构 基础均为钻孔灌注摩擦桩
北航道桥-双塔斜拉桥
桥跨布置为70＋160＋418＋160＋70m
承台
非通航孔
a）混凝土套箱
b）钢套箱
主通航孔
为了加快施工的进度，宜采用高桩承台，套箱法施工
4.预制构输 落驳 海上运输
架设安装
预制的意义 尽量减少现场浇筑的混凝土用量，对于能够预制的部分尽量采用预制的 施工方法 这样不仅能减少工期，还能减少现场的工作量，达到模块化施工的要求
透水模板布（CPF）
CPF是粘附于钢性模板内壁与混凝土接触，能够排出结构表面混凝土的多 余拌合水的产品 一般为2~3层结构，分别具有透水透气和排水功能
CPF粘结 CPF+钢板立模
多种CPF对比 试验
排出表面水分
使用CPF后效果
普通钢模 板 CPF
表层下2~3mm即 有可视气泡
CPF表面几乎无可 视气泡
大桥总体布置
浅水区非通航 孔桥 深水区非通航 孔桥
香港
珠海
澳门
九洲航道桥
江海直达船航 道桥
青州航道桥
青州航道桥
“中国结”双塔空间双索面钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：110+126+458+126+110m
江海直达船航道桥
三塔独柱中央索面钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：129＋258＋258＋129m
九洲航道桥
大吨位预制件的主要特点 1）由于自重、体积大，产生的水化热高，选用合理的原材料和配合比
2）控制运输的速度和加速度，保证运输中的稳定性和抗倾覆性
陆上运输
a）滑道滑移
b）轮胎式搬运
落驳
落驳施工是实现预制墩柱的移运从陆地转向海上的一道重要环节
海上运输
海上运输是指预制件通过驳船从预制场码头运输到施工目的地的过程
有机涂层防护 外加电流阴极防护/保护 有机硅烷类浸渍防护
海工高性能混凝土
抗氯离子渗透能力高
抗冻融耐久性高
大掺量矿物掺合料（50~65%）
提高抗Cl-渗透性
适当降低水胶比（0.38~0.31）
提高抗冻融能力
适当引气（4~6%，3~4%）
采用防渗防裂混凝土 适当加大保护层厚度 使用环氧涂层钢筋或不锈钢筋
带CPF养护3d+ 7d回弹硬度提高30%
有机涂层防护
隔绝外界侵蚀性介质
H2O、Cl- 、O2、CO2、SO42-
冻融破坏 氯盐污染
钢筋锈蚀
硫酸盐腐蚀
承台底~6.0m高程范围内全部涂装；
分三层施工（封闭底漆+中间漆+面漆）
外加电流阴极防护/保护
必须避免钛网与钢筋接触 造成短路。
在施工和浇注混凝土期间要实 时监控以保证电绝缘。
有机硅烷类浸渍防护
涂覆工艺对混凝土基底要 求较低，可直接在混凝土 表面涂刷，数日后，硅烷 的颜色消失，混凝土恢复 以前颜色。
多用于箱梁湿接头
6.跨海大桥实例
中国跨海大桥
通车年份 2005 2008 2011 大桥名称 东海大桥 杭州湾大桥 青岛海湾大 桥 全长（公里） 32.5 36 36.48 名 次 4 3 2
两种观点：
①潮流作用下反向流供给了泥沙，潮流最大冲刷深度为单向流冲刷深度
的75%～90% ②两者的最大冲刷深度基本是一致的
多个工程的试验值与计算值对比，认为第①种结论更合理
2）波浪对桥墩冲刷的影响 当水流动力相对较强时，波浪和水流共同作用下的桥墩局部最大冲刷深 度与单纯水流作用下的值相差不大 当水流动力相对较弱时，波浪对桥墩局部最大冲刷深度的影响很大
运输设备
a）长大52号平驳船
b）长大21号远洋拖轮
尽量利用海水退潮时出运以及注意回避大风、大浪等 需要对承台+墩身，墩身，墩顶三种预制件进行抗倾覆计算
墩台架设安装
非通航段下部结构建设中，采用了预制墩柱的施工方法
梁体架设安装
a）混凝土梁吊装
b）钢梁吊装
5.耐久性措施
耐久性措施
海工高性能混凝土 透水模板布（CPF）
约32.5公里，它以"东海长虹"为创意理念，宛如我国东海上一道亮
丽的彩虹。大桥色彩是大桥外观形象及展示桥梁个性的直接表现， 采用白色、浅灰色作为大桥的主色调，使其与环境和谐统一。东海 大桥的建成通车，为洋山深水港年内建成开港，加快上海国际航运 中心的建设奠定了基础。 本设计弥补了现行规范没有涵盖跨海桥梁设计的内容，指导了
长桥卧波，呈S形曲线 开工时间：2003年6月8日 通车时间：2008年5月1日 大桥总长：36公里 总投资：约118亿元
杭州湾大桥总体布置
乍嘉苏 07省道 北岸连接 线 新卫一级公路
320国道
沪杭高速 东西大道 杭州湾跨海大桥
七塘公路 杭甬高速 329国道
61省道
南岸连接线 宁波绕城路
上三线
项目功能
跨海桥梁的设计与施工。
本工程提高了我国超大跨海桥梁的建设水平，对我国之后规划 建设的一大批超大跨海桥梁工程建设起到了示范与推动作用。
主通航孔斜拉桥
跨径布置为73+132+420+132+73m 双塔单索面钢箱—混凝土结合梁斜拉桥 倒Y形塔，塔高150m，桥面以上塔高106m
结构新颖 受力性能较好 斜拉索应力幅较低 抗疲劳性能好 梁塔受力状况好
跨海大桥关键技术及 实例介绍
湖南大学桥梁工程系
2015年10月15日
目录
1.跨海大桥的意义 2.桥渡设计关键技术 3.下部结构 4.预制构件运输安装
5.耐久性措施
6.跨海大桥实例
1.跨海大桥的意义
对于位于沿海的大江入海口的城市和在海上的岛屿来说，跨海大桥是解决跨 海湾、跨海峡交通运输的最佳方式 使人们只用一种交通工具，就可以越过海湾直达对岸，省时省力，安全经济 桥梁建设涉及自然科学、技术科学、人文社会科学等各方面的知识，是一项 复杂的系统工程 改善交通运输效率，对解决周边交通拥堵问题有很大的帮助 带动周边城市区域经济发展 促进文化交流，有利于和平与发展（夏金跨海大桥）
是我国北方寒冷冰冻海域修建的首座特大型桥梁集群工程； 通航孔桥：沧口航道桥、红岛航道桥、大沽河航道桥； 互通两个：李村河互通、红岛互通； 连接青、红、黄岛，终结了“青黄不接、青红不接”的历史
沧口航道桥
主跨260m稀索钢斜拉桥，塔、梁、索均为直线条 简洁轻盈、极具现代气息、视野开阔 索塔呈变截面八边形，施工速度快，造价低（国内首次）
预计2017
港珠澳大桥
49.968
1
东海大桥
开工时间：2002年06月26日 通车时间：2005年05月25日 大桥总长：32.5公里
东海大桥位置示意
东海大桥起始于上海浦东南汇 区的芦潮港，跨越杭州湾北部 海域，在浙江省嵊泗县崎岖列 岛中大乌龟岛登陆，它是我国 真正意义上的第一座跨海大桥。
工程基本介绍
采用钢管桩基桩、混凝土套箱工艺
具有力学性能优、经济性好等优点，可减少海上作业量、加快施工速度
非通航孔桥整体预制架设
非通航孔桥规模大（占海上桥梁90％）、时间紧、难度高
70m梁均先预制，然后大型浮吊整体吊装，单片梁重达2200t 无论从预制节段长度还是吊装重量均居于国内领先水平
杭州湾跨海大桥
2.桥渡设计关键技术
桥位选择
不仅取决于两岸接线及路网规划等方面，还要受到港口、通航及所跨海域 地形条件等多方面制约
桥址应选择在航道顺直、海床稳定、水深充裕 、水流良好的航段上
应远离弯道、滩险、汇流口 、港口作业区和锚地，其距离应保证船舶航行 安全 通航孔净空宽度确定 一方面直接影响工程规模及造价，另一方面关系到船舶过桥航行安全和桥 梁遭受船舶撞击的风险大小 桥渡冲刷计算 1）潮流作用下的冲刷 潮流具有双向往复运动，潮位、流速、流向均具有随时间发生变化的特点
引桥效果图
70m等高预应力混凝土连续箱梁 主梁采用整孔预制、架设施工方案
青岛海湾大桥
又称胶州湾跨海大桥 全长36.48公里 投资额近100亿 2011 年6月30日通车
大桥总体布置
黄岛
收费站
大沽河航道
胶 青岛
沧口航道 李村河互通
收费站
州
湾
红岛互通
红岛航道
红岛连接线
收费站
红岛
青岛海湾大桥
3.下部结构
下部结构
钻孔灌注桩 钢管桩 承台
钻孔灌注桩
超长大直径钻孔灌注桩基础，一般用于主通航跨基础 施工设备简单、轻便、易于操作和造价较低
被广泛认可是用来作为大型桥梁的主墩基础
易塌孔，需要对泥浆性质进行实时监控
钢管桩
针对非通航段，由于基础数量大，海上可施工时间短等特点，采用了相对造 价较高但所需施工时间最少的钢管桩基础
红岛航道桥
与沧口航道桥协调一致，遥相呼应 主跨120m独塔斜拉桥 既挺拔轻灵，又给人一种对称美、均衡美
大沽河航道桥
主跨260m自锚式悬索桥 取消了锚碇，减少了对海洋环境的影响 与胶州湾海景融为一体，气势宏伟，美观大气
红岛互通立交
采用Y型互通式立交 有大鹏展翅之势
港珠澳大桥
全长49.968公里 开工时间：2009年12月15日 投资超1000多亿元，预计2017年完成 涉及“一国两制三地”
杭州湾大桥是国道主干线同三线跨 越杭州湾最便捷的通道，它的建设有利 于长江三角洲区域经济一体化发展需要， 有利于长江三角洲区域经济的整体发展。 建成后，从浙江宁波到上海莘庄的 陆路距离只有179公里，缩短了120公里
水路湾
郑家埭
左右，从而缓解了已经拥挤不堪的沪杭
甬高速公路的压力，形成以上海为中心 的江浙沪两小时交通圈。 大桥建设首次引入了景观设计概念，借助“长桥卧波”的美学理念，呈 现S形曲线，具有较高的观赏性、游览性。
风帆塔双塔独柱钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：85+127.5+268+127.5+85m
深水区非通航孔桥
110m等跨单箱双室整幅钢箱梁 6孔一联，全宽33.1m，梁高4.5m
浅水区非通航孔桥
85m等跨单箱单室分幅组合梁 6孔一联，全宽33.1m，梁高4.3m
南航道桥-独塔斜拉桥
海中平台高视点效果图
平面线形生动活泼、立面线形起伏跌宕 南航道桥稳重挺拔、气势恢弘 北航道桥若隐若现、遥相呼应
桥跨布置为100＋160＋318m 主梁采用钢箱梁，主塔锚固区采用钢锚箱结构 基础均为钻孔灌注摩擦桩
北航道桥-双塔斜拉桥
桥跨布置为70＋160＋418＋160＋70m
承台
非通航孔
a）混凝土套箱
b）钢套箱
主通航孔
为了加快施工的进度，宜采用高桩承台，套箱法施工
4.预制构输 落驳 海上运输
架设安装
预制的意义 尽量减少现场浇筑的混凝土用量，对于能够预制的部分尽量采用预制的 施工方法 这样不仅能减少工期，还能减少现场的工作量，达到模块化施工的要求
透水模板布（CPF）
CPF是粘附于钢性模板内壁与混凝土接触，能够排出结构表面混凝土的多 余拌合水的产品 一般为2~3层结构，分别具有透水透气和排水功能
CPF粘结 CPF+钢板立模
多种CPF对比 试验
排出表面水分
使用CPF后效果
普通钢模 板 CPF
表层下2~3mm即 有可视气泡
CPF表面几乎无可 视气泡
大桥总体布置
浅水区非通航 孔桥 深水区非通航 孔桥
香港
珠海
澳门
九洲航道桥
江海直达船航 道桥
青州航道桥
青州航道桥
“中国结”双塔空间双索面钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：110+126+458+126+110m
江海直达船航道桥
三塔独柱中央索面钢箱梁斜拉桥 桥跨布置：129＋258＋258＋129m
九洲航道桥
大吨位预制件的主要特点 1）由于自重、体积大，产生的水化热高，选用合理的原材料和配合比
2）控制运输的速度和加速度，保证运输中的稳定性和抗倾覆性
陆上运输
a）滑道滑移
b）轮胎式搬运
落驳
落驳施工是实现预制墩柱的移运从陆地转向海上的一道重要环节
海上运输
海上运输是指预制件通过驳船从预制场码头运输到施工目的地的过程
有机涂层防护 外加电流阴极防护/保护 有机硅烷类浸渍防护
海工高性能混凝土
抗氯离子渗透能力高
抗冻融耐久性高
大掺量矿物掺合料（50~65%）
提高抗Cl-渗透性
适当降低水胶比（0.38~0.31）
提高抗冻融能力
适当引气（4~6%，3~4%）
采用防渗防裂混凝土 适当加大保护层厚度 使用环氧涂层钢筋或不锈钢筋
带CPF养护3d+ 7d回弹硬度提高30%
有机涂层防护
隔绝外界侵蚀性介质
H2O、Cl- 、O2、CO2、SO42-
冻融破坏 氯盐污染
钢筋锈蚀
硫酸盐腐蚀
承台底~6.0m高程范围内全部涂装；
分三层施工（封闭底漆+中间漆+面漆）
外加电流阴极防护/保护
必须避免钛网与钢筋接触 造成短路。
在施工和浇注混凝土期间要实 时监控以保证电绝缘。
有机硅烷类浸渍防护
涂覆工艺对混凝土基底要 求较低，可直接在混凝土 表面涂刷，数日后，硅烷 的颜色消失，混凝土恢复 以前颜色。
多用于箱梁湿接头
6.跨海大桥实例
中国跨海大桥
通车年份 2005 2008 2011 大桥名称 东海大桥 杭州湾大桥 青岛海湾大 桥 全长（公里） 32.5 36 36.48 名 次 4 3 2
两种观点：
①潮流作用下反向流供给了泥沙，潮流最大冲刷深度为单向流冲刷深度
的75%～90% ②两者的最大冲刷深度基本是一致的
多个工程的试验值与计算值对比，认为第①种结论更合理
2）波浪对桥墩冲刷的影响 当水流动力相对较强时，波浪和水流共同作用下的桥墩局部最大冲刷深 度与单纯水流作用下的值相差不大 当水流动力相对较弱时，波浪对桥墩局部最大冲刷深度的影响很大
运输设备
a）长大52号平驳船
b）长大21号远洋拖轮
尽量利用海水退潮时出运以及注意回避大风、大浪等 需要对承台+墩身，墩身，墩顶三种预制件进行抗倾覆计算
墩台架设安装
非通航段下部结构建设中，采用了预制墩柱的施工方法
梁体架设安装
a）混凝土梁吊装
b）钢梁吊装
5.耐久性措施
耐久性措施
海工高性能混凝土 透水模板布（CPF）