東海大橋施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目總體布局東海大橋全長32.5公里，起始于上海浦東新區(qū)蘆潮港，北接滬蘆高速公路，南跨杭州灣北部海域，終至浙江嵊泗縣小洋山島。工程由陸上段（2.3公里）、海上段（26.9公里）及海堤開山路（1.8公里）三部分組成，按雙向六車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，橋面寬31.5米，設(shè)計(jì)時(shí)速80公里，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年。作為洋山深水港核心配套工程，承擔(dān)港區(qū)集裝箱陸路集疏運(yùn)及水、電、通信等保障功能。1.2主要結(jié)構(gòu)形式主通航孔橋：采用73+132+420+132+73米五跨連續(xù)單索面斜拉橋，主塔為"人"字形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔高159米，基礎(chǔ)采用38根直徑2.5米、長110米的鉆孔灌注樁，承臺(tái)混凝土方量達(dá)8187立方米。顆珠山斜拉橋：采用雙塔雙索面斜拉結(jié)構(gòu)，主跨330米，為連接大烏龜島與顆珠山島的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。非通航孔橋：800余個(gè)墩身均采用整體預(yù)制安裝工藝，墩身高12米、重300噸，上部結(jié)構(gòu)為60米及70米跨預(yù)制箱梁，共需架設(shè)670片，單榀箱梁最重達(dá)2000噸。港橋連接段：包含1.22公里深海大堤及小洋山雙連拱隧道，隧道采用上下行分離式結(jié)構(gòu)，滿足超大件運(yùn)輸需求。1.3自然條件工程區(qū)域位于杭州灣東北部海域，具有以下顯著特點(diǎn)：氣候水文：年均有效施工天數(shù)僅180天，百年一遇波浪高度達(dá)6米，最大潮流速度2米/秒，每年受臺(tái)風(fēng)、寒潮影響頻繁。地質(zhì)條件：海底覆蓋層厚薄不均，存在淤泥質(zhì)黏土、粉細(xì)砂及風(fēng)化巖層，部分區(qū)域基巖裸露。環(huán)境因素：屬強(qiáng)腐蝕海洋環(huán)境，海水氯離子濃度高，對鋼結(jié)構(gòu)及混凝土耐久性要求嚴(yán)苛。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)劃分根據(jù)工程特點(diǎn)劃分為六個(gè)施工區(qū)段平行作業(yè)：陸上段（K0+000~K2+300）：含路基、橋梁及接線工程，采用常規(guī)陸上施工工藝。淺海段（K2+300~K8+000）：水深5~15米，采用鋼棧橋+鉆孔平臺(tái)施工方案。主通航孔橋區(qū)（K18+219~K19+049）：重點(diǎn)控制區(qū)，配置專用大型浮吊及打樁船。顆珠山橋區(qū)（K28+500~K29+200）：含斜拉橋及島隧連接段，需同步實(shí)施山體防護(hù)。深海大堤段（K29+200~K30+420）：采用拋石擠淤+袋裝砂堤心結(jié)構(gòu)，堤頂寬度15米。港橋連接段（K30+420~K32+500）：含隧道及接線道路，需協(xié)調(diào)山體開挖與環(huán)境保護(hù)。2.2施工平面布置陸上預(yù)制場：在蘆潮港設(shè)置30萬平方米箱梁預(yù)制基地，配置4條生產(chǎn)線及2000噸級龍門吊；小洋山島設(shè)墩身預(yù)制廠，年產(chǎn)能達(dá)300個(gè)。海上施工平臺(tái)：搭建5座大型多功能施工平臺(tái)，總面積5000平方米，采用導(dǎo)管架-浮箱復(fù)合結(jié)構(gòu)，具備300噸級起重能力。材料碼頭：在蘆潮港、大烏龜島建設(shè)3座5000噸級專用碼頭，承擔(dān)鋼材、水泥及預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)。臨時(shí)航道：開辟寬80米、深6米的施工專用航道，設(shè)置助航標(biāo)志系統(tǒng)及警戒區(qū)。2.3資源配置計(jì)劃主要設(shè)備：投入海樁8號打樁船（最大打樁深度90米）、"小天鵝"號2500噸浮吊、GPS打樁定位系統(tǒng)、混凝土攪拌船（生產(chǎn)能力100m3/h）等特種裝備78臺(tái)套。人力資源：高峰期投入管理人員580人，作業(yè)人員4200人，分三班次24小時(shí)作業(yè)。材料供應(yīng)：年均消耗鋼筋3.2萬噸、水泥15萬噸、鋼絞線8000噸，建立三級材料檢驗(yàn)制度，確保防腐材料性能達(dá)標(biāo)。三、關(guān)鍵施工技術(shù)與工藝3.1海上基礎(chǔ)施工技術(shù)3.1.1深水樁基施工采用"GPS-RTK+液壓打樁錘"聯(lián)合施工工藝：定位系統(tǒng)：開發(fā)專用海上GPS打樁定位系統(tǒng)，平面定位精度達(dá)±50mm，高程控制誤差≤30mm，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測樁頂標(biāo)高。沉樁工藝：對直徑1.5~2.5米的鋼管樁，采用D128柴油錘施打，最大錘擊能量1800kJ，單樁沉樁時(shí)間控制在4小時(shí)內(nèi)。混凝土灌注：采用導(dǎo)管法水下灌注，首灌量不小于2.5m3，提拔速度控制在0.3~0.5m/min，初凝時(shí)間≥12小時(shí)。3.1.2鋼套箱承臺(tái)施工針對8187立方米大體積承臺(tái)施工：套箱設(shè)計(jì)：采用帶鋼底板的預(yù)應(yīng)力混凝土套箱，尺寸36m×24m×6m，自重800噸，設(shè)置4層內(nèi)支撐。安裝工藝：利用平潮時(shí)段（流速＜0.8m/s）吊裝就位，通過可調(diào)式鋼構(gòu)梁與樁頂快速連接，形成穩(wěn)定體系?；炷潦┕ぃ悍?層澆筑，采用60天齡期強(qiáng)度指標(biāo)，預(yù)埋DTS光纖測溫系統(tǒng)，通水冷卻控制內(nèi)外溫差≤25℃。3.2上部結(jié)構(gòu)施工3.2.1箱梁預(yù)制與架設(shè)工廠化預(yù)制：采用長線法臺(tái)座（120米×15米），蒸汽養(yǎng)護(hù)確保28天強(qiáng)度達(dá)C50，梁體尺寸誤差控制在±5mm。運(yùn)輸方案：專用運(yùn)梁船"大橋海鷗號"配備液壓減搖系統(tǒng)，在波高≤1.5米條件下安全運(yùn)輸，航速8節(jié)。架設(shè)工藝：采用"浮吊抬吊+精準(zhǔn)對位"工法，2500噸浮吊主鉤起吊高度55米，采用四點(diǎn)同步調(diào)平技術(shù)，安裝精度達(dá)±10mm。3.2.2斜拉橋施工主塔施工：采用液壓爬模系統(tǒng)（爬升速度6米/天），分68個(gè)節(jié)段澆筑，每個(gè)節(jié)段控制在3.5米，配置自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)。斜拉索安裝：采用"塔端牽引+梁端錨固"工法，OVM250型錨具，索力誤差控制在±2%，張拉分5級進(jìn)行。鋼箱梁架設(shè)：主通航孔126個(gè)梁段采用"懸臂拼裝+跨中合龍"工藝，最大懸臂長度210米，合龍段精度控制在0.5mm內(nèi)。3.3特殊工程施工3.3.1深海大堤施工地基處理：采用"爆破擠淤+塑料排水板"復(fù)合地基，排水板間距1.2米，打設(shè)深度15米。堤身結(jié)構(gòu)：分層拋填塊石（每層厚度0.8米），采用振沖密實(shí)法，干密度≥1.8t/m3，設(shè)置3層土工格柵。護(hù)坡工程：采用10t扭王字塊體護(hù)面，塊體間距0.5米，水下采用模袋混凝土封底（厚度20cm）。3.3.2隧道工程開挖工藝：采用新奧法施工，Ⅲ類圍巖循環(huán)進(jìn)尺2.5米，Ⅳ類圍巖1.5米，超前小導(dǎo)管支護(hù)（長5米，環(huán)距0.3米）。襯砌施工：復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)（初期支護(hù)+防水層+二次襯砌），二次襯砌采用C35防水混凝土，抗?jié)B等級P8。監(jiān)控量測：布設(shè)120個(gè)監(jiān)測斷面，控制拱頂下沉≤10mm，周邊收斂≤15mm。四、施工進(jìn)度計(jì)劃4.1關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制準(zhǔn)備階段（2002.1-2002.6）：完成施工圖設(shè)計(jì)、施工許可辦理及大型設(shè)備進(jìn)場，6月26日海上段打樁啟動(dòng)?；A(chǔ)施工（2002.6-2003.12）：2003年6月26日淺海段鋼棧橋貫通；9月30日完成4379根樁基施工，超額完成年度計(jì)劃。下部結(jié)構(gòu)（2003.7-2004.8）：2004年4月10日完成第100片箱梁架設(shè)；8月26日主塔封頂，創(chuàng)造海上大體積混凝土澆筑紀(jì)錄。上部結(jié)構(gòu)（2004.3-2005.5）：2005年5月3日顆珠山橋合龍；5月20日主通航孔橋完工；5月22日全橋貫通。收尾階段（2005.6-2005.12）：完成橋面鋪裝、交通安全設(shè)施及機(jī)電工程，12月10日通車運(yùn)營。4.2進(jìn)度保障措施潮汐作業(yè)計(jì)劃：每日編制"高潮位樁基施工+平潮位套箱安裝+低潮位承臺(tái)施工"的潮汐作業(yè)表，月有效作業(yè)天數(shù)提升至22天。資源動(dòng)態(tài)調(diào)配：建立設(shè)備共享平臺(tái)，3座預(yù)制場產(chǎn)能互補(bǔ)，高峰期日產(chǎn)量達(dá)5片箱梁。技術(shù)攻關(guān)小組：針對臺(tái)風(fēng)期施工，開發(fā)"快速錨定系統(tǒng)"，可在6小時(shí)內(nèi)完成設(shè)備加固，減少臺(tái)風(fēng)影響天數(shù)至年均8天。五、質(zhì)量安全與環(huán)保措施5.1質(zhì)量控制體系材料管理：鋼材、水泥等主要材料執(zhí)行"二維碼追溯"制度，每批鋼材進(jìn)行3次力學(xué)性能檢測，混凝土采用雙摻技術(shù)（粉煤灰+礦粉），氯離子含量≤0.06%。過程控制：實(shí)行"三檢制+第三方檢測"，對樁基進(jìn)行100%超聲波檢測，鋼結(jié)構(gòu)焊縫探傷比例20%，關(guān)鍵工序?qū)嵭?首件認(rèn)可制"。耐久性保障：采用"涂層+陰極保護(hù)"復(fù)合防腐體系，混凝土保護(hù)層厚度增加5mm，預(yù)應(yīng)力管道壓漿采用真空輔助工藝。5.2安全生產(chǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)防控：辨識重大危險(xiǎn)源36項(xiàng)，編制《臺(tái)風(fēng)應(yīng)急預(yù)案》《海上搜救規(guī)程》，配置2艘應(yīng)急拖輪及6套救生艇。高空作業(yè)：主塔施工設(shè)置"生命通道"（安全梯+防墜器），掛籃配備防風(fēng)纜繩，抗風(fēng)能力達(dá)12級。船舶管理：建立VTS船舶動(dòng)態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，施工船舶安裝AIS定位設(shè)備，夜間設(shè)置警示燈標(biāo)。5.3環(huán)境保護(hù)措施生態(tài)保護(hù)：劃定200米海洋生態(tài)保護(hù)區(qū)，施工期投放人工魚礁500個(gè)人工魚礁，采用低噪聲液壓錘減少對海洋生物影響。污染防治：船舶生活污水集中收集上岸處理，施工垃圾回收率達(dá)95%，鉆孔泥漿采用"泥水分離+干化處理"工藝。景觀保護(hù)：小洋山隧道采用"零開挖"進(jìn)洞方案，保留山體原貌，棄渣用于海島綠化造地。六、技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用6.1關(guān)鍵技術(shù)突破海上GPS打樁系統(tǒng)：研發(fā)專用定位軟件，實(shí)現(xiàn)斜樁定位精度達(dá)±30mm，效率較傳統(tǒng)方法提升3倍。大體積混凝土溫控：采用"雙循環(huán)冷卻+保溫被養(yǎng)護(hù)"技術(shù)，主塔承臺(tái)內(nèi)外溫差控制在22℃，未出現(xiàn)溫度裂縫。箱梁運(yùn)架一體化：開發(fā)"運(yùn)梁船-浮吊-架梁機(jī)"協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)70米箱梁海上架設(shè)時(shí)間縮短至4小時(shí)/片。6.2科研成果應(yīng)用防腐技術(shù)：自主研發(fā)PSR-III型鋼筋阻銹劑，使混凝土抗氯離子滲透能力提升60%，獲國家發(fā)明專利。監(jiān)測系統(tǒng)：布設(shè)1500個(gè)傳感器組成結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)采集應(yīng)力、位移、腐蝕電位等參數(shù)。施工裝備：改造的海樁8號打樁船實(shí)現(xiàn)90米深水打樁，"三航砼26"船開發(fā)斜溜筒精準(zhǔn)拋石工藝，效率達(dá)200m3/小時(shí)。七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與成果7.1主要驗(yàn)收指標(biāo)結(jié)構(gòu)性能：主橋軸線偏位≤15mm，橋面平整度3m/3mm，結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度合格率100%。耐久性指標(biāo)：氯離子擴(kuò)散系數(shù)≤5×10?12m2/s，鋼筋保護(hù)層厚度合格率98%。通航條件：主通航孔凈空40m×420m，滿足萬噸級貨輪通航要求。7.2工程獲獎(jiǎng)情況項(xiàng)目先后榮獲2007年國家科技進(jìn)步