港珠澳大桥主体工程桥梁主桥施工方案完整版本

1、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州航道桥主要结构及数量编号部位名称桩基现浇承台结构形式钢 管复合桩+钻孔桩主墩：哑铃形承台， 外轮廓尺寸*6m辅助墩、过渡墩：承台 外轮廓尺寸24*3m采用H桥塔，上横 梁采用钢结构 中国结”造型，塔身163m, 塔柱采用渐变倒圆角矩形断面 墩宽12m,厚，单节最大吊重约 2100t工程 数量156根2个4个2个4个备注 6个3索塔预制墩身 斜拉索加劲梁 4 5 6 采用1940Mpa,平行钢丝

2、索， 最长14+14索长约250m,最大索重约 29t主梁采用整幅式钢箱梁”方案，约65块* 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 海直达船航道桥主要结构及数量 编号1 2部位名称桩基现浇承台结置为129+258+258+129=99401构形式工程数量60+26=86根备注 6个3索塔4预制墩身 钢管复合桩+钻孔桩主墩承台厚9m,平面尺寸横桥向2 个35m,顺桥向26m辅助墩、过渡墩： 承台厚6m,平4个 面尺寸横桥向33m, 顺桥向19m采用钢-混组合结构塔身， 塔身高3个量）过渡墩墩高，墩底厚， 宽12m,采用预制空心墩身，分两4个 节 吊装，吊重分别为500t和

3、2300t15斜拉索6加劲梁中央单索面，平行 钢丝斜拉索，钢丝抗拉强度 1940Mpa, 最长索长10+10+10约135m,最大索重 约20t主跨和次边跨有索区段采用整箱 形式，边跨无索区段采用分体箱形式， 有索区段采用浮吊和桥面吊机架设，最 大吊重24000吨）约350t,边跨区段则 利用大型浮吊，采用大节段整体吊装，吊重约3400t3、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；5+268+85=693m。精选范本，供参考!九州航道桥主要结构及数量编号1部 位名称桩基结构形式钢管复合桩+钻孔桩主墩承台*5m , 辅助墩承台*17* ,过渡墩承台18*11*4m采用钢-

4、混组合结构塔身，主塔高，塔柱和曲臂自 塔底至塔顶依次为：14m混凝土塔柱、5m钢-混结合段和钢塔柱过渡墩墩高， 墩底厚，宽12m,采用预制空心墩身， 分两节吊装，吊重分别为 500t和2300t采用直径7mm高强度镀锌平行钢丝拉 索，钢丝标准强度不低于1770Mpa主梁 采用开口钢箱结合混凝土桥面板的整幅断面形式，截面高度，标准节段长，钢梁顶宽，底宽工程数量 个2个4个6个备注2现浇承台3索塔预制墩身斜拉索 4 5 7+7 6加劲梁 约 37 块2二、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

5、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；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。3三、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

6、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

7、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一起重船配合搭设施 工平台及下沉钢护筒-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 一施工承台 -主塔底段浇筑 一安 装爬模系统-逐段爬升模板浇筑索塔 下塔柱、安装横

8、梁现浇支架 一逐段爬 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 力调整一主桥合拢。4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45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60270m3/h,其中高性能、高效 率的天碎号、拌和7号等23艘可以投 入本项目施工。钻机：采用KP3500型或购置德国产扭矩

9、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：，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 足钢管组合桩和部分钢管打入桩的施工从荷兰进口的S-2

10、80型液压冲击锤可满3、影响施工作业的自然因素和有效作业 天数的估计台风 据统计，从 19492003年共55年间在广东中部一 带沿海地区登陆的热带气旋有 101个， 年平均个，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。 雾、雷暴 本区域以澳门 观测站记录的雾日最多，年平均达天。雾天主要发生在每年的14月，其中以 3月为最多，平均天。考虑部分起雾时间 发生在夜间，因此雾日影响时间

11、按15天 计算。 5卷板工艺 a、卷板前应熟悉图纸、工艺、精度、材料 性能等技术要求； b、检查钢板的 外形尺寸，坡口的形式与尺度，装配及焊接收缩余量和样板的正确性，以及检 查划制的板料中心线、检验线的正确性 等；c、对中：将四面开好坡口的板料置于卷板机上滚弯时，为了防止歪 扭，应将板料对中，使板料的纵向中心 线与轴轮线保持严格的平行，并用挡板 挡紧；d、板料位置对中后，一般采用多次进给法滚弯调节上轮使板料发 生初步的弯曲，然后来回滚动而弯曲。 当板料移至边缘时，检查所划的检验线 的位置是否正确，然后逐步压下上滚轮 并来回滚动，使板料的曲率半径逐渐减 小，达到规定的要求。；e、在卷板时，于钢板

12、的回弹，卷圆时必须施加一 定的过卷量，在达到所需的过卷量后， 还应来回多卷几次；f、卷弯进程中，应不断用样板检验弯板两端的半径。 单件组装 a、单件组装前应对部 件的尺寸检查合格；连接接触面和沿焊 缝边缘每边3050 mm范围内的铁锈、 毛刺、污垢等应清除干净；b、钢护筒壳板纵向接逢的装配采用在筒身的纵向接逢的两边对应处分别焊上几对角钢，用螺栓调节；c、纵向板边错位的装配：采用在筒身纵向接逢的一边焊上物铁扣紧调控另一边，直径对齐纵缝调平见下图壁厚为mm直径斜楔形铁马11纵缝调平示意图单向推撑器示意图d、局部椭圆度装配 在钢护 筒内壁径向布置一组或多组单向推撑 器，具体位置视钢护筒局部椭圆度而定

13、， 采用调节螺栓控制钢护筒的椭圆度。单 向推撑器见上图。e、各吊装段均应在旋转胎架上安装，定位焊接前，应 按图纸及工艺要求检查焊件的几何尺 寸、坡口尺寸、根部间隙、焊接部位的 清理情况等，如不符合要求，不得进行 定位焊。定位焊不得有裂缝、夹渣、焊 瘤、焊偏、弧坑未填满等缺陷。如遇定 位焊开裂，必须查明原因，清除开裂焊 缝，并在保证构件尺寸的条件下作补充 定位焊。f、定位焊所用焊条的型号应与正式焊接所用的型号相同，焊接高度不超过设计焊接高度的2/3,长度以 40mm为宜，间隔不大于 400mm,并应 具有焊接合格证的工人操作。装配a、将各拼装好的钢板钢护筒吊至总装胎架上进行总装。总装胎架采用 滚

14、轮式，各钢护筒件可在上面转动，每 个胎架设四个轮子为一组。小合拢时可 用二组胎架进行，当大合拢时要有三组 进行。钢护筒节段总装配见下图。小400滚轮滚轮支架组合底盘 钢护筒节段总 装配图b、用马”板在钢护筒内进行定 位 先用马”板12块沿大接逢圆周相互 吁隔300进行马板定位。 马”板的尺度 采用厚 30 mm,长 600 mm,宽 250 mm, 马”板采用双面角焊缝焊在钢护筒内侧。然后进行定位焊，最后进行环缝的 焊接工作。每个钢护筒的纵向接逢线应 相互错开，间距不小于1100 mm。钢护 筒环缝定位见下图。12环焊缝纵向焊缝纵向焊缝环焊缝纵向焊 缝环缝马”板定位示意图焊接工艺 a、钢板在焊

15、接时，不仅要考虑外界的温度，而且还应考虑焊件的厚度。b、在施焊前焊条应按要求进行烘焙。焊丝应 除净锈蚀和油污。c、焊工必须持有合 格证后方可施焊，合格证中应注明焊工 的技术水平及所能担任的焊接工作，如 停焊时间超过半年以上应重新考核。d、 施焊前焊工应复查组装质量和焊缝坡口 区两侧的清理情况，如不符合要求，应 清理合格后方可施焊。施焊完后应清除 熔渣及金属飞溅物。e、多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应 及时清理焊渣，如发现有影响焊接质量 的缺陷，必须清除后再焊。f、严禁在焊缝区以外的母才上打火引弧。g、纵向对接焊缝应在焊件的两端临时配 置引弧板和熄弧板，其材质、板厚及坡 口型式与焊件相

16、同，当施焊完成后用气 割切除并修磨平整，不得用锤击落。h、焊接完毕后，用机械方法或火焰方法 进行校正。i、钢护筒上口与端头处接口， 以及部分厚板采用 V型坡口。 j、钢护 筒环缝焊接将已卷成型的钢护筒吊放在特制的环缝焊接台架上，见下图。13自动电焊机焊接平台架左右可调节上下可调节方向旋转圆筒 同步减速齿轮箱平台基础线同步减速齿 轮箱马达钢护筒环缝焊接胎架示意图 对于V型焊接坡口外部焊缝时，将焊接 平台调节到顶部，自动焊机放在焊接平 台上，使焊丝对准钢护筒的中心线上， 焊机不动钢护筒旋转，即可进行焊接。 当焊接V型坡口内部电焊时，先炭刨清 根出白，然后将胎架旋转90度，并将焊 机平台移至下方伸进

17、钢护筒内，焊机不 动，钢护筒旋转，然后进行内环缝焊接。 k、护筒纵缝焊接将护筒的纵缝方向与焊接平台吊臂方向相一致，使钢护 筒不转，自动焊机行走，完成外部纵向 焊缝。在焊接内部清根后的纵缝时，同 样将焊接平台架移至下方，伸进钢护筒, 焊机自动行走，完成内部纵向焊缝。钢护筒加工允许偏差a、板厚mm钢护筒体卷圆后，应用样板进行检查，在任何20°圆弧内，钢护筒的局部允许偏差为板厚的10%,最大偏差不得 超过厚度的12%。 b、钢护筒直径 允许偏差如下：OD (max.)- OD (min.)w % of Dnom OD (max.)- OD (min.)< 20mm OD =任意位置处

18、的外直径t =thictness 厚度 Dnom = nominal diameter公称直径 c、钢护筒体端 面的倾斜度最大允许偏差为 f=3mm。 14d、钢护筒纵轴线弯曲失高不大于护筒长的,并不得大于30cm。钢护筒沉放钢护筒拟采用最大起重能力为300 t的起重船作为起重 设备，利用安装在定位船上的定位导向 架整根沉放。施工工 艺流程钢护筒采用导向架定位导向，振动锤振 动下沉。单根钢护筒沉放工艺流程如下： 导向架安装-定位船、起重船抛锚定位一护筒吊入导向架-测量校核-振动下 沉。振动锤选择我局荷兰进口 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，根据需要 可以进口锤

19、击能量更大的液压冲击锤，以满足大直径钢管打入桩的施工。钢护筒定位导向架定位导向架采用钢桁结构，为大刚度悬臂式定位导 向架，安装在起始平台上，导向架总高 度，分为上下两层，甲板以上，甲板以 下，侧面为开口结构，浮吊将钢护筒从 开口处吊入导向架之后，利用工字钢封 口。并且顶口限位能够向后滑移，以便 将钢护筒沉放至设计标高。钢护筒导向架结构见下图。2H型钢；x300400H 型钢 4；x3004002513导向架立面图钢护筒导向架结构示意图护筒沉放精度及保证措施为确保桩基平面定位、桩身垂直度和高程控 制精度，结合西岛钢圆筒振沉实时监控 系统的成功经验，在我局自行开发研究 的GPS打桩定位系统的基础上

20、进行改 进，提高定位精度，实现垂直度实时监控，确保直桩的垂直度控制在 1/200以内。 154001000320a、沉放精度以标高控制为主，严格控制垂直度 标高： A丝0cm;平面位置偏差：士0cm；倾斜度偏差： 1/200; b、保证措施b-1、导向架具有足够的刚度，能够满足水流流速/s, 7级风力作 用时沉放钢护筒的使用要求，设置上下2 层导向架，长度分别为和，增大护筒下 沉导向长度。b-2、尽量选择在天气比较好并在高平潮的时段施沉钢护 筒。 b-3、定位船具有良好的稳定 性，能保证护筒在施沉过程中不发生位 移变化b-4、已沉放好的钢护筒应按设 计要求与起始平台或已沉钢护筒及时连 接，步步

21、为营，稳扎稳打，尽量缩短单 根护筒抗流时间，防止发生偏位。 b-5、振动锤安装要求有足够的精度，底 座基本水平，误差不得大于 2mm,防止 出现过大的偏心振动，开始振动时应先 点振，待护筒进入土层一定深度且完全 起振后，方可连续振动下沉，振动下沉 过程中应对护筒垂直度进行监测，利用 导向架及时进行纠偏。平台处海底维护考虑到墩位处海底在施工期间会发生冲刷，所以采用边施工边维护 的方法对墩位处海底进行抛填维护。具 体做法如下：起始平台施工完毕就开始 对海底进行抛护，当每根钢护筒沉放并 且与已经形成的平台牢固连接后，利用 作业船配合运砂船只进行抛填维护，抛 填时将砂袋用网兜装载，然后用吊机吊 至需要

22、抛填的位置进行集中抛填。 平台上设施设备安装平台上设施设备包括：起重设备、供电系统、压缩 空气供应站、泥浆配制及循环系统等。起重设备QZ3和QZ4号墩平台上共安装2台WD70桅杆吊及2台100t龙 门吊，主要完成施工材料的转运、下放 钢筋笼、混凝土浇注和移动钻机等起重 作业。 QZ1、QZ2、QZ3 和 QZ4 号 墩平台上各安装1台WD70桅杆吊和1 台 100t龙门吊。16供气、供电设备a、供电QZ3、QZ4号墩平台上布置10M00KW发电机组： 每两台钻机配备一台发电机，两台桅杆吊配备一台发电机，两台龙门吊配备一 台发电机，照明及电焊等配备一台发电 机，共10台400KW发电机组。这样可

23、 以减小于供电系统带来的施工风险。另外 QZ1、QZ2、QZ5、QZ6墩再各配备五台400KW发电机组。b、压缩空气供应 QZ3、QZ4号墩考虑在平台上安装>20m3/min、排气压力为的电动空压机集中供气，在平台钢面板下沿上 下游方向布设供气管道，设置钻机用气 接入口。其余墩也是按照每台空压机供应一台钻机的原则配备。c、钻孔泥浆制备及供应为减小钢平台面积，降低施工过程中的风险，钻孔泥浆 的制备仍然采取护筒内造浆的施工工 艺，在钻孔过程中随时检测出浆口及进 浆口的泥浆技术指标，随时调整泥浆技 术指标，确保泥浆的质量。为确保开钻瞬间护筒内能及时补充泥浆，防止 泥面急剧下降，将钻孔作业的护筒

24、与周 围23根护筒用钢管连通，作为泥浆循 环回路的一部份。浇注混凝土过程 中溢出的可回收使用的泥浆，用引流槽 引流至正在钻孔作业的护筒内循环使用 或未开钻的护筒内储备。溢出的质量较 差的不能回收利用的泥浆引流至运浆 船，然后运输到指定地点处理后排放。d、钻渣出运设施为保持钻孔平台清洁，减小钻渣出运对钻孔作业的干扰， 经泥浆处理器分离出的钻渣，用溜槽和 平台面板下面的皮带运输机输送至运输 驳船上，然后运输至指定的地点处理； 钻孔平台防撞措施钻孔平台形成后为确保施工安全，应按相关法律法规 要求及时设置安全警示标志，并在平台 四周设置防撞装置。a、根据施工作业要求，确定施工占用水域，依据相 关程序上

25、报，航道管理部门发布航行通 报，并设置航标灯；b、依据相关规定在作业船舶和平台上设置障碍物夜 间警示灯；c、在平台两侧设置防撞桩 和靠船桩。173、钻孔桩施工于桥位区工程水文气象条件恶劣，地质条件较差，桩基钻孔深度大，护筒内外水位受潮位变化影响， 钻孔过程中容易出现缩径、塌孔和漏浆 等现象，因此在施工过程中应注意做好 如下工作：a、通过工艺试桩配制不分散、低固相、高粘度的优质海水泥 浆护壁；b、通过工艺试桩确定不同地 层的钻进参数，控制好钻进速度；c、密切注视潮位变化，确保护筒内水位比 潮位高以上；d、定时对孔内泥浆进行 检测，保证孔内泥浆性能指标符合要求； e、制订严密的防掉钻、防塌孔的技术

26、保 证和应急处理措施。每个墩正式开钻前，还应根据设计要求进行地质先导 孔施工，以确定桩尖持力层。该项工作 委托专业单位施工。本节主要阐述QZ3号墩钻孔桩施工，其余墩钻孔桩施 工可以参照此节。钻孔桩施工工艺流程钻机就位.钻进成孔-清孔-检孔-移钻机、下放钢筋笼 下放导管 一二次清孔一碎浇注一桩底后注浆一桩 基检测。钻孔灌注桩成孔施工钻机选型 QZ3号墩钻孔灌注桩从平台到孔底深达近120米，对钻机的扭矩 及钻杆质量提出了较高要求，因此拟选 用KP3500或型技术性能先进，提升能力 和配重较大的德国 WIRTH公司生产的 扭矩大于200kn-m、钻深大于130m的顶置式全液压回转钻机投入主墩钻孔桩施

27、 工，另外配备一台钻机进行超前钻孔， 同时再备用12台冲抓钻机，用以应付 钻孔过程中出现的异常情况。泥浆制备及泥浆循环钻孔泥浆采用不 分散、低固相、高粘度的优质 PHP海水泥浆。拌制泥浆的水采用海水。泥浆的制备在泥浆船上进行。钻孔施工前 首先在泥浆船上采用泥浆搅拌机搅拌泥 浆，然后利用泥浆泵泵送至钢护筒内。 钻进过程中，泥浆通过净化器使直径在 以上的颗粒筛分到储渣筒内，处理后的 泥浆通过相邻钢护筒之间的连通管流入 钻孔孔内。钻渣通过运渣船运至指定地 点处理。为了保证施工各阶段的泥浆性能指标，在钻孔施工过程中对泥浆性能指标定期进行检测。开钻施工期间每1小时检测一次， 等泥浆性能稳定后每4小时检测

28、一次， 并根据钻进过程中地层变化情况增加检 测频率。对回收利用的泥浆要进行及时的调整，对性能指标不能满足要求 的添加新拌制的泥浆、增粘剂、分散剂 等材料，使其符合使用要求。 钻渣 和泥浆的处理不能就近倒入海中，钻孔 过程中的钻渣应装入专用吊渣筒内，通 过运渣船转运到指定地点进行处理；浇 筑混凝土过程中溢出的可回收使用的泥 浆，用引流槽引流至正在钻孔作业的护 筒内循环使用或未开钻的护筒内储备。 溢出的质量较差的不能回收利用的泥浆 引流至运渣船上泥浆储备箱，然后运输 到指定地点处理后排放。钻机安装及校核 钻机经找平、测量检查后， 将其与平台进行限位，保证钻机在钻进 过程中不产生位移。同时在钻进的过

29、程 中加强校核。 钻进成孔钻进方 法 成孔过程可划分为三个阶段，各 阶段钻进方法如下：a、护筒内钻进阶段于在钢护筒沉放时进行了河床防护，为防止编织袋影响钻孔，在开钻 前，先将护筒内防护用的砂袋清理干净， 然后进行钻孔作业。护筒底口以上，每 小时进尺控制在46m左右，孔内补充 清水，混合泥浆经泥浆净化器处理后泥 浆回流入护筒，钻渣转运至处理堆场处 理； b、土层内钻进阶段护筒底口以上2m至孔底，用直径$的改进 型平底钻头，开钻时钻头反循环空转， 启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，当 孔内泥浆指标符合要求后，优质泥浆护 壁反循环减压钻进，在护筒底口附近慢 速钻进，形成稳定孔壁，每小时进尺控 制在左右。钻头出护筒5m后恢复正常 钻进，根据不同土层的特点，在钻孔过 程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速 度，