苏通长江公路大桥施工方案应征文件全套

路桥集团第二公路工程局苏通长江公路大桥施工方案应征文件PAGEPAGE128苏通长江公路大桥施工方案应征文件一、工程简况1.概述苏通长江公路大桥位于江苏省东南部，连接南通和苏州两市，东距长江入海口约108公里，西距江阴长江公路大桥约82公里。大桥北岸接线始于江苏省公路主骨架“横三”线宁通启高速公路，与连盐通高速公路相连接。南岸接线终于沿江高速公路江阴至太仓段，与苏嘉杭高速公路相连，是江苏省规划建设的五个跨江通道之一。由连盐通高速公路、苏通大桥组成的沿江高速公路将与沪宁高速公路、苏嘉杭高速公路等组成江苏省东部沿海沿江公路交通的快速通道。作为沿江高速公路的“咽喉”，苏通大桥是上述项目建设并发挥最佳效益的“控制性”工程，它的建设能有效提高干线公路网的利用率。2.主要技术标准公路等级全封闭双向六车道高速公路计算行车速度100公里/每小时车辆荷载等级汽超--20级，挂--120大桥标准宽度34米，其中：护栏2×50（厘米，下同），紧急停车带2×350，行车道2×3×375，路缘带2×75，中央分隔带200.双向横坡2％地震烈度Ⅵ度设计水位最高通航水位4.30米最低通航水位-1.46米通航净空见表1。表1通航孔名称航道类型代表船型航道数通航净空净宽净高主通航孔单孔双航道5万吨级集装箱船(3800TEU)1405624.8万吨级远期大型散货船驳船队891≧24单孔单航道5万吨级集装箱船(3800TEU)2225624.8万吨级远期大型散货船驳船队504≧24辅助通航孔单孔单航道9000吨级上行散货船驳船队12202411224专用通航孔单孔双航道7000吨级散杂船120039单孔单航道212139洪季上行孔单孔单航道1000吨江轮17015船舶撞击力见表2。表2通航孔航道船舶撞击力(MN)横桥向纵桥向主通航孔单孔双航道135.267.6主通航孔单孔单航道158.079.0港区专用通航孔单孔单航道57.728.93.工程规模及方案征集范围3.1工程规模苏通长江公路大桥位于江苏省东南部南通市和苏州市之间，该项目规模大，建设条件复杂。北起南通境内小海互通立交，与连盐通、通启高速公路相连接，南至常熟境内董浜互立交，连接苏嘉杭高速公路，项目建设总里程32.2Km，按六车道高速公路标准设计。苏通大桥工可推荐的主桥方案为跨径1088m的双塔斜拉桥，长2044m，主桥主墩基础埋深120余米，塔高300余米，主跨跨度和索塔塔高均为世界斜拉桥之最。北引桥长3085m，南引桥长2010m，专用通航孔桥长548m，桥梁全长7687m。北岸接线长约15.3Km，南岸接线长约9.2Km。项目总投资约60亿元人民币。3.2征集范围方案征集的重点为苏通大桥关键技术难点，和施工单位能预见到的本工程的潜在难点。征集的范围包括主桥、专用通航孔桥、南北引桥在内的上、下部结构和基础的施工方案征集，以及与上述方案相匹套的大型临时工程方案、场地准备条件等。重点解决大型深水基础、高塔施工、长悬臂钢箱梁拼装和超长斜拉索等重大工程方案的选择和施工方案的制定，对施工组织设计特别是施工期间的海事安全作重点研究。征集要求施工单位根据本单位专长，全面并有重点地进行施工方案的制定工作。但是，无论如何，业主要求各单位均不应回避该工程的实质性难点。首先应按本次征集的要求，在研究、论证的基础上，就工程的各个分部提出可行的施工方案，而不是对总体设计提出的某一方案做简单的判别。施工单位既可以在初步设计总体方案成果的基础上，经调查研究，对工程方案进行优化完善，达到工程可实施的条件，从而肯定设计比选中提出的某一方案，也可以根据自已对项目实施难度和工程风险的理解，提出自己独立的新见解，给出一个全新或局部创新的工程方案和施工方案。对于现阶段总体设计中提出的多种并存、正在作进一步比选的设计方案，施工单位根据自身专长和理解，推荐或选择其中的一种作深入的研究并提出详细的施工方案和建议。二、建设条件1．地形项目所在地属长江冲击平原的新长江三角洲。两岸陆域河网密布，地势平坦，高程一般在2至5米（黄海高程）局部地段有山丘分布。桥区长江属弯曲与分汊混合型河段。平面形态呈“S”型弯曲，水面宽窄相间。西段天生港附近水面宽约6公里，往下游至军山附近展宽约10公里，最宽处达14公里，再往下游突然缩窄，在东段徐六泾附近水面宽约6公里。江中沙洲发育，槽深滩宽，最深处槽深近50米。2．气象2.1气候概况桥址东临黄海，地处长江河口段中纬度地带，属北亚热带湿润季风气候区，具有气候温和、雨水充沛、寒暑干湿变化显著、四季分明的特征。冬季受极地大陆气团主宰，盛行西北气流；寒冷干燥；夏季受热带海洋气团控制盛行偏南风，温高湿润；春秋季高冬夏季风更换季节，冷暧气团争雄，锋面交错，气旋活动频繁，温和多雨。其气象要素特征见表3。表3项目南通常熟气温℃极端最高42.239.1极端最低-12.7-11.3年平均15.215.6最冷月平均-0.23.1最热月平均30.027.9年高温≧35℃日数3.46.2降水(mm)年最大1626.81493.5年最小641.3559.3年平均1081.51083.8日最大287.1298年最多降雨日数143150风历年10分钟极大风速(m/s)26.320.5历年瞬时极大风速(m/s)30.422.7主导风向春季ESEESE夏季ESESESSE秋季NENNE冬季NNENE台风影响月份5--11月，7--9月较集中年平均台风影响次数2.72.7蒸发量(mm)年最大1571.81629.0年最小1055.51141.9年平均1347.31379.9雾日（天）年最多6062年最小58年平均31.027.8相对湿度％1月平均75767月平均8584年平均7979雷暴日（天）年最多5355年最少1517年平均33.232.4最大积雪深度(cm)1716最大冻土深度(cm)12112.2主要灾害性天气桥位所在地主要灾害性天气有：暴雨、旱涝、连阴雨、雷暴、台风、龙卷风、冰雹、飑线、寒潮、霜冻、大雪、雾等，其中尤以台风、龙卷风、飑线、雷暴为严重。主要灾害性天气中，对本工程施工速度和施工安全影响较大的主要是雨、风和雾等，尤其应注意上部结构长悬臂施工时要避开大风季节。2.2.1台风影响南通、常熟的台风的历史资料统计详见表4。表4站名统计因素5月6月7月8月9月10月11月合计年平均统计年限南通影响次数192853341111372.71919-1999百分比0.76.620.438.724.88.00.7100常熟影响次数15214124621002.41957-1999百分比1.05.021.042.024.06.02.0100由上表可以看出，每年的7、8、9月是本地区台风的主要影响期间，占全年台风影响的80％以上。2.2.2龙卷风南通、常熟两地的龙卷风历资料统计结果见下表5。表5地区月份3月4月5月6月7月8月9月共计年平均统计年限南通天数034519124471.51969-1999百分比（％）0691140269100常熟天数1165631230.61960-1999百分比（％）4.34.326.121.726.113.04.31002.3设计风速根据南通市和常熟两市气象观测站资料进行分析，桥位所在地区不同频率下10分钟平均年最大风速见表6。表6黄海高程（米）基本风速（米/秒）30年一遇50年一遇100年一遇南通常熟南通常熟南通常熟1024.722.126.424.028.826.62027.624.729.526.832.229.73029.426.431.528.634.431.74030.827.633.030.036.033.25031.928.634.231.137.334.46032.829.535.232.038.435.47033.630.236.132.839.436.38034.330.936.933.540.337.110035.63238.234.741.838.512036.732.939.335.743.039.615038.034.140.737.044.641.020039.835.742.638.746.743.03.水文3.1水位桥位河段设计潮水位计算成果见表7表7设计水位重现期（年）均值2050100300设计高潮位（米）4.304.644.895.263.47设计低潮位（米）-1.45-1.58-1.68-1.81-1.113.2流速长江口水文水资源勘测局于1999年9月16日至28日和2000年2月21日至3月1日，对桥位进行了洪季和枯季水文测验工作，实测断面涨、落潮最大垂线流速见表8；根据定床河工模型试验成果，推算得出各频率设计潮型落潮流速特征值如表9所示。单位：米/秒表8季节桥位各垂线处178910111213A1A2A3A4涨潮洪季1.42.131.531.361.631.991.821.812.052.312.442.31枯季1.231.531.072.212.101.941.811.611.821.932.072.10落潮洪季1.181.460.931.722.102.702.191.603.052.883.863.57枯季0.720.770.520.681.141.161.561.061.541.601.681.81表9项目300年一遇100年一遇50年一遇20年一遇最大断面流量（万m³/s）24.4723.5722.5619.05最大断面平均流速（m/s）3.233.043.012.66主槽最大垂线平均流速（m/s）4.284.093.783.39最大点流速（m/s）5.184.954.574.10次槽最大垂线平均流速（m/s）1.801.711.541.43最大点流速（m/s）2.051.951.761.633.3泥沙桥位区江水含沙量的实测结果见表10实测最大垂线平均含沙量表10施测时间潮流状态含沙量主航道专用航道1999．9.27--28大潮涨潮0.431.43落潮0.550.433.4桥位区江水含盐量的实测结果见表11实测最大垂线平均含盐度表11实测时间潮流状态含盐度2000.2.21涨潮6/1000落潮6/10003.5波浪桥位处设计浪高见表12桥位波浪高计算结果表单位：m表12位置风向ESEH1%H4%HsH专用通航孔1.971.661.340.85小白茆沙上2.522.161.781.16拟建南主墩附近3.102.622.121.34拟建北主墩附近3.292.772.231.404．地质桥位区域地层主要有古生界的泥盆系、石灰系、二叠系，中生界的三叠系、侏罗系、白垩系，新生界的第三系、第四系。区域内基岩仅泥盆系在狼山、福山出露，其余均为隐伏状态。桥位区位于长江河口地带，受新构造运动以及古气候冷暧交替间长江古河道的变迁影响，加上海侵海退作用，使桥位区第四纪沉积物成因极其复杂。第四纪地层直接覆盖于不同岩性的基岩剥蚀面上，桥轴线厚度在280--330m左右，为一套河床、河流漫滩相为主导的松散沉积物。三、施工方案的总体构思1．项目主要特点苏通大桥位于江苏位于长江入海口，是江苏省规划建设的长江最下游跨江大桥，由于长江口特殊的建设条件，苏通大桥采用主跨超过1000m以上的双塔斜拉桥，主跨雄居世界第一，同时也将成为世界上连续长度最长的双塔斜拉桥。必将成为国内外有重大影响的一项重要工程，大桥的建设将代表着我国乃至世界桥梁21世纪的建桥水平。苏通大桥的建设条件有四大特点气象条件差、水文条件复杂、基岩埋藏深、通航标准高等特点。气象条件差表现在长江口附近台风影响频繁，龙卷风经常出没，对结构和施工影响较大，加上江面通视条件差，控制网布测、复测及施工测量放线难度大。水文条件复杂主要反映在以下三个方面：项目所在河段为强潮汐河段，涨落潮流速流向多变；水深流急，桥位附近最大水深达50m，1999年实测垂线平均流速达3.86m/s，点流速4.47m/s；江面宽阔，东桥位江面宽达6000m，-10m等高线宽约2000m，-20m等深线宽约1000m。东线桥位基岩埋深一般在270m以下，覆盖层的上部以淤泥和粉砂为主，较好持力层在-80m以下。长江是我国的黄金水道，对我国的国民经济发展起着举足轻重的作用，桥位河段不但江面宽阔，而且主槽深宽，为长江水上运输大动脉，航运价值居全国国内河航运之冠。随着长江整治工程的实施，桥位河段的航运事业将得到更大的发展，而航运对桥梁建设的要求也必将更高。苏通大桥的通航净空采用代表船型5万吨级集装箱船控制，净空高度要求不小于62m，净空宽度采用代表船型4.8万吨级大型驳船船队控制，净空宽度要求不小于891m；同时还要求边孔满足净空高度不小于220m，净空高度要求不小于24m的辅助通航孔和净空宽度不小于220m、净空高度要求不小于39m的专用通航孔。苏通大桥技术特点由于大桥为超1000m以上的斜拉桥，其技术特点和难点较为突出，表现在：超大规模的主塔深水基础施工，由于桥梁规模宏大，持力层软弱、船舶撞击力巨大、床底局部冲刷深，所以造成主航道主塔基础的超大规模；超长斜拉索的制振研究与控制，苏通大桥最长斜拉索约600m，重达56吨，拉索的制振需要有稳妥的方案；超高索塔的施工，苏通大桥塔高300余米，高塔混凝土的泵送技术、索塔施工监测与控制、索塔锚固管的定位和混凝土外观质量的控制等等技术将会提出新的研究课题。2．现有技术情况近年来，国内外公路桥梁特别是大跨度索结构桥梁快速发展，设计和施工技术突飞猛进，从93年上海杨浦大桥建成主跨602m的斜拉桥以来，1999年和2000年又先后建成了主跨618m的武汉白沙洲长江大桥和主跨628m的南京长江二桥。还有日本890m跨多多罗大桥、香港1018m昂船洲大桥等。武汉白沙洲大桥、南京二桥钻孔深度均超过了100m，正在施工的巴东长江公路大桥索塔高度已突破200m(212m)。加上苏通大桥濒临上海，水上大型浮吊起重、船舶及造船、加工业设备发达，配套的张拉设备也已具备要求，目前国内大跨、深水、高塔施工的经验和设备均已具备建造象苏通大桥这样技术规模的世界一流桥梁条件。3．推荐采用方案针对双塔斜拉桥方案，初步设计提出了七跨连续钢箱梁方案、七跨连续局部叠合梁方案和五跨连续钢箱梁和五跨连续混合钢箱梁四种方案、三种基本布跨形式。七跨连续钢箱梁方案，在两辅助跨用混凝土桥面板代替正交异性钢桥面板，既可以充分发挥混凝土材料的特性，又可以作为压重材料克服支点负反力。五跨连续钢箱梁方案，设置了一个辅助墩来改善受力性能。五跨连续混合钢箱梁，边跨120m梁段采用混凝土结构，设置了一个辅助墩能够很好的平衡主跨荷载，提高结构刚度，克服边支承处的负反力。而据目前初步设计比选情况，要求本次方案征集可仅对七跨连续钢箱梁和五跨连续混合钢箱梁两种方案进行征集。五跨连续混合钢箱梁方案由于边跨120m采用混凝土结构，受力性能良好，但是边跨120m现浇梁段位于江中，支架搭设建筑高度河床以上超过80m，施工难度大，支架变形难以控制，施工质量和安全不易保证，且混凝土梁与钢箱梁结合部位较难处理，通车后易留下隐患。对于苏通大桥这样一个跨世纪工程来说，采用七跨连续钢箱梁更为合适。因此，我部仅就七跨连续钢箱梁及与其相配套的第二套引桥和专用航道桥方案进行应征。四、总体施工方案简述1．编制说明限于本次方案征集文件要求和时间所限，我部仅根据本公司多年多座长江大桥施工经验和所了解的国内外同类大桥经验对主桥的七跨连续钢箱梁、专用航道桥的混凝土连续刚构和引桥的关键技术方案进行重点应征。在方案征集内容编写过程中，我们还对影响苏通大桥方案实施的关键及专用设备、关键技术与专业厂家和部分国内外专家进行了咨询和探讨。如对大型基础围堰施工的水上船舶、锚碇、大型水上浮吊设备以及对基础打桩设备、大吨位张拉设备、和钢构件加工厂家等进行了调研和咨询，对GPS定位系统、超大吊重桥面吊机设计、挂索张拉设备及斜拉索抗风稳定、主塔墩施工的航运安全管理等与大专院校和航管部门进行合作研究，这些合作与研究将在方案征集后继续进行。2．施工组织方案编制的原则根据方案征集内容和苏通大桥建设条件，我们在施工组织方案编制时遵循以下原则：2.1按照“安全、可行、快捷、经济”的原则，采用技术可靠、方案可行、施工快捷、经济合理的施工方法编制施工组织方案。2.2根据苏通大桥建设特点，施工方案的选择应充分考虑水上、水下、高空和大跨施工的难度，在选择施工方案时应尽量减少现场操作难度，能岸上不水上、能水上不水下、能大块不小块、能快速不慢速的原则。利用自身技术优势变水下施工为水上施工、选择非常规大型专用设备、选择合适的方法加快大悬臂施工的速度等等。2.3利用国内外已有成熟技术，和专业厂家、设备公司、咨询公司、大专院校联合对关键技术问题展开研究，制订施工方案。3．施工方案总体概述3.1双塔连续钢箱梁斜拉桥我部选择的是七跨双塔连续钢箱梁斜拉桥方案。基础通过对设计提出的沉井围堰和钻孔桩配钢围堰方案进行比较，认为后者更加可靠。然后再将钻孔桩配钢围堰方案分为先下钢围堰后钻孔和先钻孔后下钢围堰两种情况进行比较，最后综合比选推荐先钻孔后下钢围堰的钻孔桩+钢围堰方案。这种方法在我局施工的武汉白沙洲大桥和杭州湾钱江五桥上均已成功实施，效果良好。它的最大优点是：主桥基础开工开钻速度快，在主桥钻孔的同时进行钢围堰的制作，工序安排合理；其二是利用已成桩基作为下步钢围堰定位、下放的定位、导向设施，节约了规模庞大的定位导向系统和设施；三是施工风险相对较小。主墩承台施工属大体积混凝土施工，分三次按大体积承台施工方法进行。索塔选择倒“Y”型，带下横梁方案。塔柱施工采用爬架配翻转模板法施工。其中塔柱根部和上塔柱与中塔柱街接段采用过渡模板。塔柱施工过下横梁时，待模板爬架过下横梁后立即停止塔柱施工，进行下横梁的施工。下横梁施工采用落地支架现浇，共分二次进行。下塔柱施工时对已施工过的塔身用落地支架进行临时支撑至下横梁浇注完成，中塔柱施工时按施工控制要求每隔一定高度用钢管进行内撑，以减小施工过程中塔柱内倾带来的根部弯矩。上塔柱施工时斜拉索锚固管采用钢锚箱锚固形式，锚箱用塔式吊机吊装就位，空间标座法定位。塔柱混凝土用泵送法一次泵送至塔顶工艺。钢箱梁由专业厂家采用工厂或现场加工，船运至现场进行吊装。0＃、1＃、2＃段用1000吨浮吊分块吊装，标准段用专用桥面吊机吊装，临时墩及边孔墩顶段先用大浮吊吊至墩顶，再用桥面吊机悬拼，合拢段用桥面吊机吊装。钢箱梁拼装采用栓接法连接。斜拉索推荐用冷铸锚配平行钢丝斜拉索。对短索，在船上进行放索。中、长索采取在桥面上设起吊设备先将索盘吊上桥面，再在桥面上进行放索，先挂好梁上索，利用塔顶设卷杨系统提升配合张拉千斤顶之软牵引设备和张拉连接杆进行挂索。拉索张拉短索塔上张拉，长索塔、梁两端张拉。3.2专用航道桥基础提出了钢沉井方案、钻孔桩配钢围堰方案和打入桩方案三种，经综合比较，建议采用钻孔桩配钢围堰方案。上部结构提出三跨混凝土连续刚构和三跨变截面连续梁经比较三跨混凝土连续刚构已经济，又有成功应用实例，具有比较成熟的施工经验，最后推荐采用三跨混凝土连续刚构方案。3.3引桥引桥基础施工根据水位条件分别采用钻孔桩和打入桩方案；承台施工筑岛围堰用明挖法，水中墩用套箱法；墩身施工用爬模法；上部梁段施工30m、50m用移动模架法，70m预应力混凝土连续梁采用预制上导梁式节段拼装法施工。五、全桥各施工标段资源配制情况本着科学管理、合理配制、精心施工、安全快捷的原则，本桥主要资源配制如下：1．主要施工人力资源的投入见人力资源表（见附表）2．主要机械设备的投入见设备投入表（见附表）3．主要施工周转材料的投入见主要材料数量表（见附表）六、施工组织准备、场地布置、水上大型临时工程的布置苏通大桥规模浩大，施工组织准备内容多、难度大，施工组织必需站在全局角度进行考虑和安排，才能使大桥工程合理有序地进行。如水上作业船舶多，在调查国内有关的施工船舶状况，及桥址的周边地区环境和混凝土制品预制厂的生产能力后，拟在南岸建施工基地、施工临时码头，租用上游（桥位上游800m处）重件码头；同时在北岸建施工基地、施工临时码头，租用水山码头（桥位上游约3000m处）。1．施工基地布置的前提和原则：施工基地应尽量靠近大桥施工现场，减少拖航时间，降低运输费用。2．施工基地应选择在水陆交通便利，水、电、交通等外部协作条件能保证，且能作为施工船舶提供就近避风、靠泊之处。3．充分利用现有地形和自然条件，合理布局，施工临时码头可利用已建码头和栈桥，减少额外的资金投入。4．设置水上大型工作母船作为水上生产指挥中心、航修中心兼作现场部分施工人员的生活船，小型物资仓库，并考虑作为现场急救中心。5．模板、钢筋及铁件半成品和其他工程或施工用料在陆上基地加工，水运到施工现场。6．一般船舶锚泊在施工现场，只在大风期间避风；人员上下和生活补给由交通艇解决。船机油料部级主要由油水驳供给。7．基地的布设应满足消防、环保的要求。8．南岸施工基地平面布置苏通大桥可利用岸线约1000m长。桥轴线上游450m处为常熟电厂界，桥轴线下游550m为华润石油化工公司界。业主提供的施工区域面积约72.5万平方米(约1000亩)，主要供南塔、专用通航桥、南引桥和南塔上部结构安装等大约4~6个标段的施工使用。场地北起长江大堤，南至疏港路，长900m，平均宽度（已扣除了主线及施工便道地占地）为750m。施工基地主要包括监理办公生活基地；C3标（南主塔及50、51、52号桥墩）；C4（斜拉索及钢箱梁安装）；D1标（52号桥墩至59号桥墩，预应力连续梁、连续刚构）；D2标（60号桥墩至91号桥台，50m预应力砼连续梁、连续刚构）。详见南岸施工场地平面布置图。考虑到本地区受东南风影响，把生活区布置在桥轴线东侧（桥位下游），同时根据业主拟建的交通码头与专用进场道路均在施工场地西侧，为方便材料运输，把生产区布置在桥轴线西侧（桥为上游）。生活区包括办公区、职工宿舍、食堂、浴室、实验室、停车场、机械设备库、材料库、机修间、常用设备堆场、运动场地、水塔、油库等。生产区包括拌合站、专用设备堆场、砂石料场、钢筋堆放场、钢筋加工车间、钢绞线库、钢结构加工场、专用材料堆场等。根据苏通大桥标段初步划分，C3标、C4标施工存在先后顺序，为不使场地闲置，把C3标和C4标生活区、生产区分别布置在一起。具体如下：C3标、C4标办公、生活区占地约为3.9万平方米：职工人数按500人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见C3、C4标生活区场地布置图。C3、C4标生产区占地5.04万平方米：两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米；砂石料场占地9000平方米；钢结构加工场占地3000平方米；其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地2.84万平方米。具体见C3、C4标生产区场地布置图。D1标经理部办公区、生活区占地3万平方米，职工人数按300人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见D1标生活区场地布置图。D1标生产区占地3.6万平方米：两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米；砂石料场占地7200平方米；其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.88万平方米。具体见D1标生产区场地布置图。D2标经理部办公区、生活区占地2.55万平方米：职工人数按200人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见D2标生活区场地布置图。D2标生产区占地2.25万平方米：砼拌和站及配套设施占地6000平方米；其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.65万平方米。具体见D2标生产区场地布置图。9．北岸施工基地平面布置北岸施工用地主要涉及北塔、北引桥和北塔上部结构安装等，共4~6个标段，场地北起主线收费站（K14+300）南侧的土路和小河南缘，南到长江大堤，长900m，平均宽度（已扣除了主线及施工便道地占地）为1100m，可用场地面积约99万平方米（约1400亩）。施工基地主要包括监理办公生活基地；B1标（北引桥0号台至29号桥墩）；B2标（北引桥29号墩至45号桥墩）；C1标（北主塔及45、46、47号桥墩）；C2标（斜拉索及钢箱梁安装）。考虑到本地区受东南风影响，把生活区布置在桥轴线东侧（桥位下游），同时根据业主拟建的交通码头与专用进场道路均在施工场地西侧，为方便材料运输，把生产区布置在桥轴线西侧（桥为上游）。生活区包括办公区、职工宿舍、食堂、浴室、实验室、停车场、机械设备库、材料库、机修间、常用设备堆场、周转材料堆场、运动场地、水塔、油库等。生产区包括拌合站、专用设备堆场、砂石料场、钢筋堆放场、钢筋加工车间、钢绞线库、钢结构加工场、专用材料堆场等。根据苏通大桥标段初步划分，C1标、C2标施工存在先后顺序，为不使场地闲置，把C1标和C2标生活区、生产区分别布置在一起。C1、C2标经理部办公区、生活区占地3.9万平方米：职工人数按500人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见C1、C2标生活区场地布置图。C1、C2标生产区占地万平方米：两座砼搅拌站及配套设施占地1万平方米；砂石料场占地9000平方米；钢结构加工场占地3000平方米；其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地2.84万平方米。具体见C1、C2标生产区场地布置图。B1标经理部办公区、生活区占地2.55万平方米：职工人数按200人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见B1标生活区场地布置图。B1标生产区占地2.25万平方米：一套S60型砼拌合楼及配套设施占地6000平方米；砂石料场占地2400平方米；钢结构加工场占地1500平方米；其他材料堆场、加工场及场内运输道路占地1.26万平方米。具体见B1标生产区场地布置图。B2标经理部办公区、生活区占地3万平方米：职工人数按200人考虑，场内包括办公室、实验室、料库、配件库、机械设备库、机修间、常用设备堆场、专用材料堆场、宿舍、食堂、篮球场、浴室等，具体见B2标生活区场地布置图。B2标生产区占地3.6万平方米：两套S60型砼拌和楼及配套设施占地1万平方米；砂石料场占地7200平方米；钢结构加工场占地2400平方米；其他材料堆场及加工场占地1.64万平方米。具体见B2标生产区场地布置图。10．临时工程根据本工程规模、施工工期、施工工艺综合考虑，临时工程布置如下：10.1临时码头：施工临时码头用于施工材料装卸和工作、交通船靠泊。南岸：上游由西向东，依次为常熟电厂码头、油码头、重件码头，其中重件码头（桥位上游800m处）可供短暂使用。为避免外界干扰，保证进场通畅，业主将在施工场地西侧拟建交通码头。在交通码头东侧200米，架设一座钢栈桥，钢栈桥采用贝雷架型钢塔塔设，桩基采用Ф600钢管桩，上铺δ=10mm钢板。在生活区（距桥轴线180米处）布设一座交通码头，便于施工人员上下班。北岸：上游分布着水山、汇丰、嘉民、江海等5座民用码头，大多为油码头，并距桥位较远。水山码头（桥位上游约3000m处）为油脂码头，可供临时使用。为避免外界干扰，保证进场通畅，业主计划在3号丁坝处修建人员交通码头。在交通码头东侧250米，架设一座钢栈桥，钢栈桥采用贝雷架型钢塔塔设，桩基采用Ф600钢管桩，上铺δ=10mm钢板。在生活区（距桥轴线240米处）布设一座交通码头，便于施工人员上下班。10.2混凝土搅拌站南岸：混凝土搅拌站5座，搅拌站型号：HZS60A，搅拌能力60m3/h，装机容量：110Kw。北岸：混凝土搅拌站5座，搅拌站型号：HZS60A，搅拌能力60m3/h，装机容量：110Kw。10.3南岸施工基地用电：场地内西南角设置5500kVA变电站一座，各标段生活区、生产区分别设置配电房及采用水下电缆等方式来满足基地生产、生活用电的需求。自备发电设备，以备停电时关键岗位之用。详见施工用电表。10.4北岸施工基地用电：场地内西北角设置5500kVA变电站一座，各标段生活区、生产区分别设置配电房及水下电缆方式来满足基地生产、生活用电的需求。自备发电设备，以备停电关键岗位之用。10.5水上基地用电：水下电缆及自备发电机发电供给。10.6施工用水10.6.1南岸施工基地（1）生活用水量的确定：PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP：昼夜生活人数N：用水定额t/dK：不均衡系数，取2.0（2）生活用水布置：生活用水由通江公路布设的自来水管道直接引入工地使用，单位时间供水量不低于85m3/h，日需水量：2000m3。（3）生产用水量的确定：生产用水主要有钻孔桩施工、砼搅拌和砼冷却三大部分。砼搅拌用水量计算：Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1：每小时混凝土搅拌用水量t/h；P：每小时混凝土生产量P=KP1=0.7×300=210m3/hK：搅拌站效率系数0.7P1：搅拌站砼最大额定产量5×60m3/h（南岸有五台拌合楼）G：每立方米混凝土用水量t/m3考虑使用损耗及零星使用，实际需水量：Q=Q1/0.8=60t/h（4）生产用水布置：生产用水采用井水，实际施工时可根据水井出水量确定水井数量，以上生产用水计算是最大蓄水量，水井与各用水点布设管线供水。水井旁修建水塔。水上基地：由供水船供给。10.6.2北岸施工基地（1）生活用水量的确定：PNK/(24×3600)=(1000×1.0×2.0)/24=85m3/hP：昼夜生活人数N：用水定额t/dK：不均衡系数，取2.0（2）生活用水布置：桥位所在地为南通农场和东方红农场，采用地下水，单位时间供水量不低于85m3/h，日需水量：2000m3。（3）生产用水量的确定：生产用水主要有钻孔桩施工、砼搅拌和砼养生三大部分。砼搅拌用水量计算：Q1=PG=210×0.225=47.25t/hQ1：每小时混凝土搅拌用水量t/h；P：每小时混凝土生产量P=KP1=0.7×300=210m3/hK：搅拌站效率系数0.7P1：搅拌站砼最大额定产量5×60m3/h（北岸有共五台拌合楼）G：每立方米混凝土用水量t/m3考虑使用损耗及零星使用，实际需水量：Q=Q1/0.8=60t/h（4）生产用水布置：生产用水采用井水，实际施工时可根据水井出水量确定水井数量，以上生产用水计算是最大蓄水量，水井与各用水点布设管线供水。水井旁修建水塔。水上基地：由供水船供给。10.7施工水域：根据航道规划布置图，航道分布主要有三部分：专用通航孔桥墩，主桥北引桥桥墩。专用通航桥桥墩施工水域为桥墩中心线左右各50米，上下游50米范围；主桥墩施工水域分为北桥墩和南桥墩，北桥墩施工水域范围：桥墩中心线左边150米，右边150米，上下游500米范围；南桥墩施工水域范围：桥墩中心线左边200米，右边150米，上下游500米范围；北引桥施工水域占用航道的桥墩有洪季上行孔桥墩，施工水域为桥墩中心线左右50米，上下游150米范围810.8施工运输道路：南、北岸施工场地内运输主干线设计宽度为9m，面层由厚为25cm（30#混凝土），下层40cm厚片石，中层20cm厚二灰碎石铺筑而成；一般运输线路、便道设计宽度为7m，面层由厚度为20cm（30#混凝土），下层40cm厚片石，中层20cm厚二灰碎石铺筑而成。详见场地布置图。10.9施工用油10.9.1南、北岸施工基地，水上砼备料基地：由当地加油站供给。10.9.2水上基地：由油船供给。10.10通讯设施10.10.1陆上通讯：由当地电信通讯网接入。10.10.2.水上通讯：南北岸建立高频电话收发台，频率为140~175兆，供水上联络。10.11交通10.11.1陆上交通(1)南岸：进入施工现场道路由业主计划建设专用进场道路，道路穿过施工场地西侧，将业主拟建的交通码头与在建的疏港公路连接起来，全长0.9km。道路岸二级公路标准修建。在道路的北端大桥可利用岸线范围内修建过江交通码头。(2)北岸：业主计划沿通农十七、二十大队西侧和施工场地西缘，修建一条连接张江公路和3号丁坝（交通专用码头）的现场专用道路，全长4.0km。道路按二级公路标准修建。在道路的南端3号丁坝处修建人员交通码头。10.12施工船机修理苏通长江公路大桥工作量大、工期紧，船机使用效率相当高。因此，船机完好率是保证施工计划实现的关键，努力实现各船机设备的完好率达到95%的要求。船机的日常保养、维护由各船机的专业技术人员自行完成。船机的一般修理工作，由各区段项目部检修工段完成。大型施工船舶由总经理部统一安排，以确保现场施工生产的需要。七、各标段主要施工工艺选择1．双塔斜拉桥施工工艺双塔斜拉桥是苏通大桥的主桥，也是本次方案征集的关键。设计方案共提出了四套进行比选，根据苏通大桥特点和设计比选情况，结合我部多年施工经验选用七跨连续钢箱梁方案并对之进行方案陈述。双塔斜拉桥施工工艺介绍主要分基础、索塔、主梁和挂索几个部分。而基础施工包括钻孔桩施工、钢围堰施工、承台施工；索塔施工包括塔身、横梁和索管定位等；主梁施工由无索区钢梁、含索区钢梁和合龙段钢梁施工；斜拉索施工分短索、中索和长索、挂索施工和张拉施工。1.1主塔基础施工方案的选择设计阶段主塔基础施工方案提出了沉井基础，钻孔桩+钢围堰基础和打入锁口钢管桩围堰等几个主要方案。三种方案设计简要如下:1.1.1钢壳沉井方案；沉井为顶面尺寸为88x40m的圆端形，沉井总高度北塔为83m，南塔为78m。1.1.2钢围堰+钻孔灌注桩方案；基础采用84根ф2.5m钻孔灌注桩，桩中距6.25m，桩底高程-106.0m，承台平面尺寸为98.5x36m2，承台顶高程6.3m；钢围堰平面尺寸为104.5x42m2，围堰底高程-60.5m（-70m）。1.1.3管桩围堰+钢管打入桩方案。基础采用128根ф2.2m钢管桩，桩身壁厚30mm，北主墩桩底高程-102.0m，南主墩桩底高程-110.0m；承台平面尺寸为94.3x54.3m2，承台顶高程6.3m；钢管桩围堰平面尺寸为103.3x54.3m2，围堰底高程-70.0m。从施工角度对沉井方案、钻孔桩配围堰方案和锁口钢管桩打入方案进行比较如下：三种方案比较表13表13比较方案沉井基础钻孔桩加双壁钢围堰钻孔桩加锁口钢管桩围堰施工比较优点1、基础整体性强，防撞性能好；不需要再增加钻孔灌注桩，减少了超长钻孔桩施工的风险；目前具有成熟施工经验。钻孔灌注桩配钢围堰方案国内此类设计、施工经验成熟；不存在超深度大体积砼封底施工风险；钢围堰与承台分离，下沉定位精度要求没有沉井高，且接受到撞击能力强。成桩质量好，受洪水季节影响小；钢管桩基础与钢管桩围堰同时施工，施工进度较快；接受撞击能力强。缺点定位时需要强大的锚碇系统，对航道要求高；入土深度较深、纠正难度大；超深度大体积封底混凝土施工风险大。钻孔桩长度大，施工风险高；钢围堰施工时定位纠编难度大；利用围堰进行钢护筒定位难度大。大直径钢管桩国外应用较多，但国内缺少工程实践；需要多台大型打桩船设备同时施工，水上接桩的焊接质量不易保证；钢管桩锁口的可靠性难以保证。工程实例日本明石海峡大桥，江阴长江公路大桥武汉白沙洲大桥、黄石长江公路大桥等孟加拉国的Jamuna桥美国Cooper河斜拉桥国内施工能力较好很好一般结论相对而言，钻孔灌注桩加双壁钢围堰施工方案风险最小，在国内长江上所建大桥钻孔桩和钢围堰工艺均已成熟。在国内长江上的多座大桥都成功采用此方案，如武汉军山长江公路大桥，武汉百沙洲长江公路大桥等，而其它两种方案均存在较大的风险，如沉井围堰的封底混凝土施工、基础沉降问题、锁口钢管桩的加工、施工打桩设备及可靠性问题。所以建议推荐采用钻孔桩配双臂钢围堰方案。从表中可以看出，钻孔桩配钢围堰方案较沉井和锁口钢管桩方案具有较大的优势，即技术风险较小，但庞大的围堰定位系统和钢护筒的水下定位难度并未减少。为此，我们又将此方案的先下围堰后钻孔与先钻孔后下围堰方案进行了比较，具体见下表所示：表14比较方案先施工钢围堰后施工钻孔桩方案先施工钻孔桩后施工钢围堰方案施工工序1、先下沉钢围堰到位；2、再下放钢护筒，在围堰顶搭设钻平台；3、平台上钻孔、成桩；4、进行承台施工。打入钢管桩支承桩，搭设水上工作平台，打入钢护筒，钻机钻孔成桩；拼接钢围堰下沉到位；进行承台施工。施工比较优点钻孔平台可利用围堰作为支撑；减少钻孔平台钢管桩数量及施工难度；强大钢围堰减小了钻孔桩施工渡洪的风险；该方案施工经验成熟。利用已成桩钢护筒作围堰定位，不需要强大的锚碇系统，定位精度高；利用钻孔平台作钢护筒施打、导向平台，减少了水下施工难度。钢围堰加工与钻孔桩施工同时进行，缓解了钢围堰加工压力，有效缩短了工期。缺点钢围堰定位困难，需要强大的锚碇系统，水上设备投入多；水下钢护筒定位难度大；工期长。洪季钻孔桩、平台施工难度大；首节钢围堰就位难度大。工程实例武汉军山长江公路大桥武汉白沙洲长江公路大桥结论先施工钻孔桩后施工钢围堰方案减少了水上施工强大的锚碇、定位系统，、钢围堰施工难度变小。超长桩钻孔施工也已有成熟经验，所以采用该方案。1.2索塔施工工艺的选择塔身施工工艺根据结构设计提出的几种塔形，从施工角度进行如下比较塔形方案比较表15表15方案比较优点缺点倒Y型构造简捷，施工简便。结构高效，给人以稳定有力的感觉。中、上塔柱带折线，施工附属设施安装难度大。钻石型减少基础规模，施工方便。中、下塔柱采用两种不同的方法，下横梁需强大的预应力，与周围景色协调不佳。A型塔柱不变折线，施工方便。基础规模大，塔柱中间有横梁且施工过程还需加设大量支撑以改善塔柱内倾给塔根部带来的弯矩。结论建议选择倒Y型，既施工方便，又美观大方。索塔选择倒“Y”型索塔，设下横梁方案。常规塔柱施工采用翻模法、爬模法和滑模法等方法进行施工，考虑苏通大桥的索塔高度，采用翻模法是不现实的；而滑模法对混凝土外观质量不利，爬架配翻转模板法结合了前两者的优点，高空施工稳定性强、外观质量好，所以采用之。索塔施工方法比较见下表16。表16方案比较优点缺点翻模法模板用材料少，施工简单、快捷，外观质量好。高空作业受风力、起吊能力等限制大。爬架配翻转模板法施工方便是、快捷，质量优。高空作业受起吊能力限制少，抗风能力强。模板重量大，设备、材料用料多。滑模法施工方便、快捷，设备能力要求低。由于连续提升，混凝土浇注外观质量不易控制结论据苏通大桥特点，推荐采用爬模法施工。塔柱施工用塔式吊机作为起重设备，人员上、下安装倾斜电梯，混凝土泵送用卧泵，泵送方法为一次泵送法。横梁施工工艺横梁为大体积大方量混凝土施工，建议采用落地支架分两次进行浇注，支架按一次浇注方量设计。支架用钢管桩配万能杆件拼装而成，模板用大块整体钢模板。横梁施工工艺流程如下：索管定位工艺选择索塔锚固形式设计推荐有环向预应力、钢锚梁和钢锚箱三种。锚固形式比较如下表17。表17方案比较优点缺点钢锚箱工厂预制、现场拼装，易保证质量。施工方便。超吊能力有一定要求，后期养护有一定难度。钢锚梁工厂预制、现场拼装。超吊能力有一定要求，钢锚梁安装不方便。环向预应力后期养护难度小，费用低。锚固系统全部在现场操作，施工难度大。结论推荐采用钢锚箱方案1．3主梁施工工艺选择苏通大桥主桥钢箱梁梁高梁重，主桥跨度大。根据设计和现场条件，结合我部施工经验，提出如下方案：主塔根部梁段在塔根部搭设临时支架，采用大型浮吊分块吊装就位、连接。在根部梁段上拼装悬臂吊机，对称吊装标准梁段。下面钢箱梁吊装是否设临时墩方案、克服边跨支反力方案、边跨钢箱梁吊装方案及钢箱梁节段连接方式分别进行比较如下表18。1.3.1临时墩方案表18.表18比较方案设临时墩方案不设临时墩方案施工比较优点减少钢箱梁悬臂施工长度，提高了结构的稳定性。方案简单可行，国内有成熟的施工经验。减少了水中施工工作量，有利于通航安全；缺点由于有大量的水中作业，施工期间对航道有影响；材料用量较大。国内目前尚没有采用此方案施工实例，设计、施工均没有成熟经验，施工安全风险大；工程实例武汉军山长江公路大桥等结论设置临时墩，方法简单可行，对保证钢箱梁悬臂的稳定与安全有利，故选择有临时墩的方案进行施工。1.3.2克服边跨支反力方案表19表19比较方案混凝土压重方案设置预应力拉杆方案施工比较优点混凝土压重后，无需对其进行维护。施工方案简单减少了混凝土用量缺点混凝土用量大国内目前尚没有采用此方案施工实例，设计、施工均没有成熟经验，施工风险大；需对拉杆进行定期维护。工程实例武汉军山长江公路大桥诺曼底大桥结论边跨采用混凝土压重方案，施工方法简单，风险小，故选择此方案进行施工。1.3.3过渡跨钢箱梁安装方案表20表20比较方案桥面悬臂吊机吊装方案大型浮吊吊装方案搭设临时支架逐段安装方案施工比较优点悬臂吊机吊装时，无需长时间占用航道。施工方便，不受水位影响。施工快捷，工序简单。1、边孔钢箱梁可利用先行施工，加快了施工进度。缺点边跨合拢段只能设在辅助墩处。由于边跨分段吊装，影响了施工进度。对浮吊起重能力及起吊高度要求高；起吊设备有限。需搭设大量支架，阻碍了桥下通航。工程实例多多罗桥武汉军山长江公路大桥结论搭设临时支架进行过渡孔施工，虽然增加了投入,但减少双悬臂施工时间，故采用该方案。1.3.4钢箱梁节段连接方式表21表21比较方案全焊接全栓接栓焊结合施工比较优点结构整体性好施工快速，可节约大量时间施工快速、整体好。缺点焊接时间长造成施工时间长可能发生受力不均等现象。工程实例武汉军山长江公路大桥武汉白沙洲长江公路大桥结论钢箱梁节段采用全栓接，可减少钢箱梁悬臂拼装时间，减少了施工风险，故采用该方案。1.4挂索及张拉工艺考虑苏通大桥索长索重，对斜拉索的选型有必要先进行比较，设计提出的平行钢丝斜拉索和平行钢绞线斜拉索各有优缺点，对比如下表22：表22方案比较优点缺点冷铸锚镀锌平行钢丝束拉索技术成熟，性能可靠，具有较好的抗老化性能。工厂制作成型，挂索一次完成，施工速度快。索长索重，施工挂索设备要求高、难度大。平行钢绞线拉索拥有多层防腐保护层，索体材料可零星在工地简易组装成拉索，使用设备轻巧，运输制索合而为一，施工便利。重张拉换索方便，钢绞线相互分离，提高拉索振动时的内部阻尼系数，提高拉索疲劳寿命。单根张拉，受力均匀性差，使用经验相对差。工地现场工序多，施工周期长。结论考虑苏通大桥的重要性和大悬臂施工的风险性，建议采用平行钢丝束配冷铸锚斜拉索。斜拉索挂设考虑首先在塔顶设起吊平台，安设起吊设备。短索从江中船上直接放索，中长索在桥面上放索或设起吊设备将索盘吊上桥面放索，然后进行挂索。长索挂索要充分利用塔顶平台和大吨位千斤顶的软牵引及张拉连接设备。具体方案见后述。2专用航道桥施工方案的选择2.1基础方案比选施工方案比选表表23沉井基础钻孔桩加双壁钢围堰钻孔桩加钢管桩围堰设计共同点都有成功的设计经验。区别沉井施工整体刚度大，穿过水和软弱层，将较大的荷载传递到坚实土层钻孔桩设计有丰富的经验，围堰下沉深度由冲刷深度和穿越土层的侧摩阻力控制可靠性高，能够较充分利用桩侧土的摩阻力，桩身在地震力和船撞力作用下具有良好的延展性。施工优点已有成功的工程实践，施工快捷施工工艺成熟，百米桩长也有成功实例，钢围堰在跨江桥梁中普遍采用，施工经验丰富，施工进度一般成桩质量好，施工快捷，施工方案灵活，受洪水季节影响小，钢管桩基础与钢管桩围堰同时施工，施工进度较快缺点沉井的加工及拼装比较困难；入土深度较深，下沉不易控制，容易产生偏位；沉井定位需强大的定位船和较长的定位缆，定位难度较大；施工期间对航道有影响，需要比较多的施工设备需要较长的护筒，并需配置优质泥浆，防止坍孔；围堰无封底，施工期间稳定性较差，围堰定位需强大的定位船和较长的定位缆，定位难度较大；施工期间对航道有影响大直径钢管桩国外虽应用较多，但国内缺少工程实践。需要多台大型打桩船设备同时施工，水上接桩的焊接质量不易保证，基础规模大，用钢量大。桩基穿过密实砂层，需采用辅助手段沉桩工程实例日本明石海峡大桥，江阴长江公路大桥武汉白沙洲大桥，武汉军山长江大桥孟加拉国的Jamuna桥美国Cooper河斜拉桥国内施工能力较好很好一般总体评价费用较高，施工比较难控制，加工、下沉、纠偏等施工工艺虽已有工程实践，但实施难度大，施工时间较长费用适中，钻孔灌注桩基础设计、施工经验丰富，围堰整体性好，抗撞性能良好，施工时间较长费用较高，大直径打入钢管桩国内经验较少，同时没有大型的打桩设备，锁口钢管桩的抗渗性和整体性不强，施工时间较短结论钻孔灌注桩加双壁钢围堰施工方案是比较好的方案，我局在国内长江上的多座大桥都采用此方案，如黄石长江公路大桥，武汉百沙洲大桥等，具有丰富的施工经验，故推荐采用此方案。2.2上部结构方案比选2.2.1连续刚构与连续梁总体及细部设计表24名称三跨混凝土连续刚构三跨变截面钢连续梁桥跨布置150+268+150140+268+140横桥向采用两个变高度的单箱单室直腹板截面单箱单室直腹板截面箱梁宽度顶板宽16.5m，底板宽7.5m顶板宽16.5m，底板宽8.5m梁高根部14.6m，高跨比1/18.4；跨中4.0m，高跨比1/67根部13.0m，高跨比1/20.6；跨中7.0m，高跨比1/38.3梁底变化曲线1.6次抛物线3次抛物线底板厚度根部1.3m、跨中0.32m，变化规律同梁底20mm~40mm顶板厚度0.25m14mm~24mm腹板厚度0.4~0.6m加宽点距主墩中心线12mm~24mm桥面铺装5cm混凝土+8cm沥青混凝土7cm沥青混凝土2.2.2施工方案比较表25名称三跨混凝土连续刚构三跨变截面钢连续梁桥跨布置150+268+150140+268+140设计特点具有比较成熟的设计经验，如此大跨径的连续刚构桥，在全国也是最大的，费用较低钢箱梁连续梁桥在我国还是首次采用，设计实践经验较少，费用比较高。施工方法采用挂篮进行悬浇施工采用大型起重船进行分块整体吊装施工特点工序比较复杂，施工时间比较长。施工比较快捷，工期快，需要大型的起重船。优点具有成熟的施工工艺。施工快捷，箱梁的线形容易控制。缺点工期较长，且箱梁的线形不易控制设备的投入费用较大。工程实例虎门大桥辅航道桥国内施工能力很好很好总体评价连续刚构在虎门大桥中已经成功应用，施工经验比较丰富，工程造价低，但工期较长，不过专用航道桥不控制总工期，所以工期相对影响较弱。国内尚没有同种类型的桥施工，但施工比较简便，不存在技术上的难点，工期短，是一种比较可行的方案，但造价太高，同时受水位的影响较大。结论这两种方案都是比较切实可行的方案，三跨变截面钢连续梁的施工速度快，但成本太高，同时三跨混凝土连续刚构在虎门大桥中已成功应用，具有比较成熟的施工经验，最后推荐采用三跨混凝土连续刚构3引桥施工方案选择设计提出了30m、50m、70m3种跨径的预应力连续梁方案。根据桥跨布置，对四种方案进行研究，结合其受力性能、造价、视觉效果及我局施工经验，我局推荐第二种方案。表26项目北引桥跨径布置南引桥跨径布置第一方案14x30+11x50+11x50+70+5x100+5x100+6x10011x50+11x50+11x50第二方案14x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+6x7011x50+11x50+11x50第三方案12x30+11x50+11x50+70+5x100+6x100+6x10011x50+11x50+10x50第四方案12x30+11x50+11x50+6x70+6x70+6x70+7x7011x50+11x50+11x503.1基础施工方案选择桩基直径为1.2m，长56—-72m。根据本桥地质覆盖层厚、基岩埋藏深的特点，基础为摩擦桩基础，陆地桩基采用钻孔灌注法施工；下面仅就打桩船能够进入的水域，桩基施工的钻孔灌注桩和打入桩两种施工方法进行比较。表27项目钻孔灌注桩法施工打入桩施工（PHC桩）施工方法搭建钻孔平台，下长钢套管护壁；所需钢管桩、型钢较多，周转困难，施工周期长，受水位影响较大。采用水上浮动式打桩船施工，施工速度快，施工简单，移动便捷。施工难度较难容易施工进度较慢快经济性较好较差结论打入桩施工优于钻孔灌注桩施工推荐方案打入桩施工3．2承台施工方法选择表28项目钢围堰或钢板桩围堰钢套箱施工方法围堰、钢管桩均虚沉入淤泥中，所需钢材多，施工周期长，材料周转慢，对通航影响较大，封底所需材料大，施工复杂。仅钢管桩沉入泥中，钢套箱法施工所需材料少，周转快，施工简单。施工难度较大容易经济性较差好结论钢套箱法优于钢围堰（或钢板桩围堰）法推荐方案钢套箱法3.3墩身方案选择截面有矩形墩、“Y”形墩、“Y”形墩三种方案，下面对三种方案进行比选。表29项目矩形墩“Y”形墩“Y”形墩施工方法爬模施工爬模施工爬模施工施工难度容易较难较难经济性好一般一般与景观协调性好好好结论矩形墩方案优于“Y”形墩。我局承建的武汉军山长江公路大桥，其墩身形式相同，已有成熟经验。推荐方案矩形墩3.4上部结构方案选择30m预应力砼箱梁采用移动模架施工；50m预应力砼箱梁有滑模现浇施工和预制节段施工两种施工方法；70m跨径预应力砼连续梁采用预制节段上导梁式拼装施工。八、施工进度计划安排1．有效作业数的确定苏通长江公路大桥主塔高达301.8m，桥面标高在+10m--+75.59m，这种高度的结构施工除受7级以上大风和每年2~3个台风的的影响外，还受到寒潮、大雾、梅雨等不良自然条件的影响，严重影响本工程的施工。根据业主提供的《苏通大桥施工方案征集基础资料》，拟建大桥气象、水文资料、设计条件和施工方法，本着实事求是的方针，确定有效作业天数为300天。2．编制原则2．1合理安排工期，保证各工序间连续作业；2．2合理安排施工时间，保证施工安全；2．2．1水中墩钻孔施工安排在枯水期施工，尽量避开洪水期；2．2．2主塔上塔柱施工安排在1月~6月，尽量避开台风期。2．2．3钢箱梁长悬臂施工安排在9月~4月份施工，尽量避开台风期。3．施工计划3．1总体施工计划总体进度计划结合各标段分部分项工程的工期综合编排而成，同时各分项、分部工程的进度计划以满足全桥总体计划为前提。总之，总体进度计划应统筹兼顾，合理安排，视全桥为一个整体，将计划安排在控制之中引桥B1、B2、D2标计划工期为32个月安排计划（2002年10月1日~2005年6月30日）。专用航道桥D1标计划工期为45个月（2003年4月1日~2006年6月30日）。主桥计划工期为50个月（2003年4月1日~2007年6月30日）桥面铺装和附属设施计划工期为6个月（2007年7月1日~2007年12月31日）。3．2C1、C3标施工计划C1标由北主塔及45、46、47号墩组成，C3标由南主塔及50、51、52号墩组成，计划1174天完成。施工时间2003年4月1日至2006年6月17日。主塔及辅助墩钻孔施工安排在2003年9月23日至2004年2月19日进行，避开了7、8月份的洪水期和7、8、9月份的台风多发期，保证钻孔施工安全。由于主塔柱较高，主塔上塔柱施工安排在2006年1月19日至2006年6月17日，避开了7、8、9月份的台风多发期，保证上塔柱施工安全。施工进度计划见表三——《苏通长江公路大桥C1标（北主塔）施工计划横道图》、表五——《苏通长江公路大桥C3标（南主塔）施工计划横道图》、3．3C2、C4标施工计划C2标由北主塔斜拉索及钢箱梁安装组成，C2标由北主塔斜拉索及钢箱梁安装组成，计划456天完成，施工时间2006年4月1日至2007年6月30日。其中钢箱梁悬臂施工安排在2006年8月19日至2007年5月15日进行，钢箱梁长悬臂施工避开了台风期，保证了施工安全。施工进度计划见表四——《苏通长江公路大桥C2标钢箱梁施工计划横道图》、表六——《苏通长江公路大桥C4标钢箱梁施工计划横道图》。3．4D1标施工计划本标段由南引桥52#~56#墩、专用航道桥56#~59#墩组成。计划2003年4月1日开工，2005年7月1日完工，施工时间共1004天，施工进度计划见表七——《苏通长江公路大桥D1标专用航道桥施工计划横道图》3．5B1、B2、D2标施工计划B1、B2、B3标为引桥，计划2002年10月1日开工，2005年6月30日完工，施工时间共1004天，施工进度计划见表一——《苏通长江公路大桥总体施工计划横道图》。九、测量与施工控制1.水中基础测量定位和高程测量方案基于目前测量技术发展及苏通大桥实际情况，现对大桥水中基础测量定位和高程测量有关问题进行方案设计。1.1施工控制基本网的复测1.1.1复测周期按照国家现行工程测量与形变规范，顾及到该区域沉降量当地气候特点，周期初始确定为施工前复测2次，施工期间半年1次，在经过2~3次复测，掌握沉降及水平形变量级后，再对其观测周期进行调整，复测时间宜安排在5月和11月相对通视较好的季节。1.1.2地应变的求解和确定根据观测边长及高差变化，确定该控制网的地应变情况，从而再行确定复测周期。1)地应变计算公式依据εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θa+(rxysin2θa)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θb+(rxysin2θb)/2εa=(εx+εy)/2+(εx-εy)/2cos2θc+(rxysin2θc)/2再求得三边网各边应变基础上，综合分析全网变形情况。2)施工网高程稳定性分析及变形情况计算。水准网采用平均间隙法进行稳定性分析，再进行计算整网的稳定与变形特征。1.1.3复测方案平面网：按原施工网布设情况，建议采用GPS和全站仪观测的二种方案进行。GPS按现行国家B级网精度要求，全站仪按二等测边网或边角网进行。高程网：采用江岸上相临水准点间高程异常进行GPS高程拟合，进行两岸高程系统的统一归笼，具体复测仍按照二等水准为主，过江采用光电三角高程。1.1.4坐标及高程系统选择平面采用大桥独立施工坐标系和国家系，同时计算分析。为防止由于大尺度地壳形变乃至地震等对控制网影响，可考虑建立ITRE框架下的形变分析坐标系统。高程：国家高程系统和GPS高程系统（WGS—84下）。1.1.5观测网及仪器选择仪器：GPS可选择双频接收机，并符合B级网测要求，全站仪考虑到后来施工放样需要自动瞄准的要求，宜选用Lica2003A自动瞄准型仪器，该仪器精度也比较高。观测纲要平面：GPSB级及二等光电测边网。高程：二等水准。1.1.6数据处理根据多期复测资料采用应变分析，稳定性分析评价等方法，得出网点稳定性结论，可采用武汉测绘大学的“科优”进行基本的数据处理分析。1.2水中桥墩定位和放样1.2.1GPS、RTK技术及其精度RTK（RealTimeKinematic）及实施动态测量技术，它是以载波相位测量为根据的实时差分GPS测量技术。RTK是GPS测量技术发展中的一个新的突破，实现了GPS定位和放样的实时性，可以及时进行测定和放样结果的检核和修正，是GPS技术在施工放样和实时测量的重要发展。RTK的基本思想是在基准站上安设一台GPS接收机，对所有可见卫星进行连续观测，并将其数据通过无线电传输设备实时发送给用户观测站。在移动的用户站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传输的观测数据，然后根据相对定位原理，实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度。该方法目前的精度可达到1cm，在本工程桥长6km的情况下，可以达到放样要求的程度。1.2.2定位与放样方案及原则的确定1）原则鉴于本桥施工中各类建材对接收卫星信号影响较大，同时考虑到目前GPSRTK的稳定性，因此方案的设计原则为：采用GPS和常规全站仪相结合的施工放样思想，以GPS静态测量和全站仪控制网做基本施工控制，对卫星遮蔽小的区域采用RTK放样，遮蔽大的区域采用光电全站仪（2003A）进行放样，即RTK与全站仪结合的放样方法。2）方案辅航道桥和引桥：采用从两岸岸边直接使用光电全站仪放样，无法通视的点可采用基准站在岸上，RTK流动站在施工点上的放样方法；对施工现场卫星遮蔽大，无法用RTK的局部，采用就近控制点（工作点）的全站仪放样。主航道桥：对于斜拉桥的施工放样，除按前述方案外，拟在辅助航道左侧和备用辅助航道右侧上下游各布设2个深埋观测平台（定义为工作点），将该4个点作为放样工作点，并纳入施工控制网复测。该工作点既可作为RTK放样的基准站，也可用于全站仪放样的控制点。工作点设置的基本要求：相邻点间隔20m，距桥轴线20m，水面以上露出3~5m。该点为固定观测墩，外加玻璃钢顶棚。1.2.3仪器1）GPS选择单频以上，具有稳定RTK功能的仪器，要求无线有抗多路径效应的功能。2）全站仪选用Lika2003A自动瞄准仪器。1.3索塔等高大结构物的高程测量VT在放样工作中，较平坦地域采用水准测量方案，对跨江及工作点观测墩与已有固定基础构筑物高程的联测，采用类同三等水准的光电三角高程进行传递。同样考虑到江面的通视情况，建议将已布设的4个观测平台（工作点）也可作为大桥放样的二级高程控制点，用工作点再借助光电三角高程传递标高到桥面，桥面高程放样可用四等水准局部放样。在具备RTK放样条件的点，高程也可用GPS放样。对于高塔高程放样，在塔内施工可采用分段钢尺传递法。1.4GPSRTK用于国内外工程实例1.4.1目前的报道主要限于施工控制网建立，桥体的变形、应变等监测，尚无施工放样（桥梁）的详细报道。已用于相关监测测量的实例：1）虎门大桥施工网及变形网2）荆州长江大桥3）江汉大桥4）国外报道虎门大桥GPS测量方案5）香港青马大桥1.4.2对于分标段进行施工测量的数据VT，从技术的角度可以采用转换成RINX格式的方法解决，但建议最好采用同型号的仪器。1.5全桥监控方案为了实现全桥统一的监控，采用以下技术手段：1.5.1全桥实现统一的施工坐标系统和统一的施工控制网。1.5.2对测量工作由施工单位放样，监理单位检核，实施100%的检测。1.5.3对于统一的技术VT，可对各施工单位进行统一培训，同一作业标准，并尽量保证仪器的一致性。2．施工控制2.1施工控制目的与意义苏通长江公路大桥主桥跨径大、桥面较宽，为了确保主桥在施工过程中结构受力和变形始终处于安全的范围内，且成桥后主梁的线形符合设计要求，结构恒载受力状态接近设计期望，在主桥施工过程中必须进行严格的施工控制。大跨度桥梁设计与施工高度耦合，所采用的施工方法、材料性能、安装程序、拼装节点的定位标高和接头转角以及斜拉桥的安装索力等都直接影响成桥的线形与受力，而施工现场的索力和温度场等与设计的标准值总会存在差异，为此必须在施工中采集需要的数据，通过检测和计算，对拼装节点的主梁的定位标高、转角和斜拉桥的安装索力给以调整与控制，以满足设计的要求。通过施工过程的数据采集和优化控制，在施工中逐步做到把握现在，预估未来，避免施工差错，尽可能减少索力调整工作量，缩短工期，节省投资。2.2施工控制的原则与方法2.2.1控制原则施工控制的目的是要对成桥目标进行有效控制，修正在施工过程中各种影响成桥目标的参数误差对成桥目标的影响，确保成桥后结构受力和线形满足设计要求。a.受力要求。反应斜拉桥受力的因素应包括主梁、塔（墩）和索的三大部分的截面内力（或应力）。通常起控制作用的是主梁的上下缘正应力，在恒载已定的情况下，成桥索力是影响主梁正应力的主要因素，成桥索力小的变化都会对其产生较大影响。而主梁的应力与主梁截面轴力和弯矩有关，因为轴力的影响较小且变化不大，所以弯矩是主梁中起控制作用的因素。塔的情况与梁类似，只是索力对塔的影响没有梁那么敏感，塔中应力通常容易得到满足。索力要满足最大最小索力要求，最大索力要求即钢丝强度要求，最小索力要求即拉索垂度要求。b.线形要求。线形主要是主梁的标高。成桥后（通常是长期变形稳定后）主梁的标高要满足设计标高的要求。c.调控手段对于主梁和塔（墩）内力（或应力）的调整，最直接的手段是调整索力。由于索力较小的变化就会在主梁中引起较大的内力（或应力）的变化，而索力本身又有一定的变化宽容度（即最大最小索力确定的索力允许变化范围），因此，索力可作为成桥目标中受力的调控手段。对于主梁线形的调整，调整当前梁段拼装接头（拼装点）的转角是最直接的手段。将参数误差以及索力调整引起的主梁标高的变化通过定位标高的调整予以修正。索力调整和定位标高的调整分两步完成，即先进行索力调整，目标主要是梁、塔截面的弯矩，还可加入已建梁段的主梁标高。主梁弯矩控制截面可选为各施工梁段的典型截面（一般为受拉索锚固点局部应力影响较小处），塔的控制截面可只选塔底以及截面变化处等少数控制位置。主梁标高控制点可选为每施工梁段前端拼装点。2.2.2控制方法斜拉桥施工过程复杂，影响参数多。如：结构刚度、斜拉索张拉力、温度、施工荷载、桥塔混凝土的收缩徐变、梁段的重量等。求施工控制参数的理论设计值时，都假定这些参数值为理想值。为了消除因设计参数取值的不确切所引起的施工中设计与实际的不一致性，我们在施工过程中对这些参数进行识别和预测。对于重大的设计参数误差，提请设计方进行理论设计值的修改，对于常规的参数误差，通过优化进行调整。a.设计参数识别通过在典型施工状态下对状态变量（索力、位移和应力应变）实测值与理论值的比较，以及设计参数影响分析，识别出设计参数误差量。b.设计参数预测根据已施工梁段设计参数误差量，采用合适的预测方法（如灰色模型等）预测未来梁段的设计参数可能误差量。c.优化调整施工控制主要以控制主梁标高、控制截面弯矩和斜拉索索力为主，优化调整也就以这三个因素建立控制目标函数（和约束条件）。通过设计参数误差对桥梁变形和受力的影响分析。应用优化方法（如采用带权最小二乘法、线性规划法等），调整本梁段与未来梁段的安装索力以及未来梁段的定位标高，使成桥状态最大限度地接近理想设计成桥状态，并且保证施工过程中受力安全。必要时还可对已施工梁段的索力进行调整。2.3施工控制主要工作内容2.3.1理论计算用长沙交通学院研制和开发的斜拉桥设计计算与控制分析软件来复核设计计算所确定的理论成桥状态和施工状态（本软件已应用国内外近20座斜拉桥的控制计算），同时还拟定用两套不同的通用软件来做空间控制计算与分析。按照施工和设计所确定的施工工序，以及设计所提供的基本参数，对施工过程进行一次正确计算，得到各施工状态以及成桥状态下的结构受力和变形等控制数据。与设计和设计监理相互校对确认无误后作为斜拉桥施工控制的理论轨迹。a.各施工状态下以及成桥状态下状态变量的理论数据：主梁标高、主塔偏位、索力以及控制截面应力应变；b.施工控制数据理论值：安装索力和定位标高；c.钢箱梁的制作线形：对在工厂里钢箱梁的制作线形校核。2.3.2施工过程结构变位、轴线偏差、索力、温度、应力和应变观测施工一个梁段称为一个阶段，为了改善施工过程中的主梁和索塔的受力，每阶段分成四个工况：a.桥面吊机吊装块件并调整和测定定位标高；b.焊接接头完成后进行斜拉索第一次张拉；c.桥面吊机前移就位；d.斜拉索第二次张到斜拉索的安装索力。=1\*ROMANI每个阶段观测项目：=1\*romani）索力测定斜拉索的索力测试的准确性直接关系到主梁内力和主梁线形和塔顶的偏位，它的误差