盐洲跨海大桥施工技术管理研究

罗日阳

(惠东县交通工程建设服务中心，广东 惠东 516300)

0 前 言

跨海大桥建设难度远大于普通桥梁，这与跨海大桥修建环境和建设长度要求密切相关，跨海大桥不仅需要克服恶劣的海洋气候环境，还需要克服海峡地质构造多样化、海水长期侵蚀、台风风振等多方面影响[1-5]，亟需对跨海大桥特有的施工技术要点加以研究，推广有价值跨海大桥施工工艺和施工管理方法，在确保施工工期和施工质量的前提下，尽量节约施工成本，创造跨海大桥施工的最优效益[6]。

1 工程概况及施工难点

广东省惠东县新吉盐公路盐洲跨海大桥及桥头引道建设工程项目是横跨考洲洋连接黄埠和盐洲的一座大桥，包括盐洲跨海大桥及引道、A线、B线。盐洲跨海大桥项目于2010年3月正式开工，于2012年12月完工。盐洲跨海大桥起讫点桩号为K7+257.3-K8+372.7，全长1 105.4 m，桥梁跨径组合为17×20 m预应力混凝土空心板(先简支后桥面连续)+22×30 m预应力混凝土T梁(先简支后结构连续)+5×20 m预应力混凝土空心板(先简支后桥面连续)。全桥按单幅双向4车道设计，桥面全宽23.5 m。盐洲跨海大桥某跨简支空心板结构见图1。

a)立面图

盐洲跨海大桥处于海水环境中，该段海水对混凝土具有强结晶类、结晶分解复合类腐蚀性，对结构物腐蚀性较强。因此，对盐洲跨海大桥中结构物的耐久性和施工要求较高，这是跨海大桥施工的一大特点。且盐洲跨海大桥处于III类腐蚀环境，根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)[7]和《公路工程混凝土结构防腐技术规范》(JTG/T B07-01—2006)[8]进行桥梁耐久性设计，根据桥梁所处环境对钢筋混凝土结构腐蚀作用等级划分为：桥梁上部构造结构为E级、桥墩和桥台基础为D级、受浪溅的桥墩F级、露出地面的墩柱为F级。

2 盐洲跨海大桥主要施工方法

2.1 桩基础施工

盐洲跨海大桥桩基础共141根，其中Ф1.3 m的12根；Ф1.5 m的60根；Ф1.6 m的69根；均按摩擦桩设计。根据施工条件、地形环境，0#～26#墩、38#～45#台处于浅海区，桩基础采用筑岛围堰施工，27#～37#墩处于深海区，桩基础采用钢板桩围堰施工。筑岛围堰和钢板桩施工工艺如下。

1)筑岛围堰施工工艺：填筑便道→筑岛围堰→测设桩位→埋设护筒→桩机对位→复测桩位→开孔→冲进→终孔→清孔→下检孔器→下钢筋笼→下导管→灌注混凝土。

2)钢板桩围堰施工工艺：搭设刚栈桥→搭设钢平台→插打钢护筒→布置泥浆循环系统→测设桩位→桩机对位→复测桩位→开孔→冲进→终孔→清孔→下检孔器→下钢筋笼→下导管→灌注混凝土。

2.2 系梁施工

系梁为桩间系梁，设在桩基顶部，高度1.2 m，宽度1.0 m，采用C35混凝土。根据桩基的不同施工方法，系梁分为筑岛围堰施工和钢板桩围堰施工，筑岛围堰的系梁基坑开挖采用机械开挖，边坡按1 ∶1放坡，若淤泥层较厚需适当插打钢板桩护坡，基坑四周挖明沟汇集地下水，用水泵抽出。然后进行正常系梁施工。钢板桩围堰内的系梁施工在钢板桩插打完成后，采用中粗砂回填至距系梁底约50 cm处，再灌注水下混凝土封底，封底混凝土强度达到70%时即可抽干围堰内的水，进行系梁施工作业。筑岛围堰系梁和钢板桩围堰的系梁的施工工艺如下。

1)筑岛围堰的系梁施工工艺：测量放线→基坑开挖→破桩头→垫层施工→检测桩基→测量放线→绑扎系梁钢筋→安装模板→验收→浇筑混凝土。

2)钢板桩围堰的系梁施工工艺：插打钢板桩围堰→回填中粗砂→混凝土封底→抽水→破桩头→检测桩基→测量放线→绑扎系梁钢筋→安装模板→验收→浇筑混凝土→养护。

2.3 墩柱施工

墩柱有直径1.3 m和1.4 m两种，采用定型钢模施工，浇筑C40混凝土。墩柱施工工艺：测设墩柱中心点→安装柱钢筋笼→安装模板→调整模板→验收→浇筑混凝土→养护。

墩柱钢筋笼在钢筋加工场集中制作，运至施工地点用吊机安装。墩柱混凝土入模采用吊机、吊斗，混凝土通过减速漏斗下到墩柱底部，采用2根Ф50 mm插入式振动棒振捣，拆模后，覆裹薄膜养护。

2.4 盖梁施工

盖梁分三种，第一种长23.06 m、高1.615 m、宽1.50 m，适用于1#～16#、40#～43#墩，上部结构为空心板；第二种长22.76 m、高1.714 m、宽1.80 m，适用于18#～38#墩，上部结构为T梁；第三种为过渡墩，适用于17#、39#墩，长23.06 m、高2.755 m、宽1.80 m。均为C50全预应力混凝土。盖梁施工工艺：安装钢棒→安装工63a→安装工10→安装底模→测量放线→绑扎钢筋→穿波纹管→穿钢绞线→安装侧模→对拉拉杆→浇筑混凝土→拆模、养护→张拉、压浆→封锚，盖梁施工支撑系统见图2。

图2 盖梁施工支撑系统

2.5 空心板施工

盐洲跨海大桥共有预应力空心板308片，跨径20 m，板高95 cm，中板底宽159 cm，每跨12片。边板底宽159 cm，悬臂宽度为55.5 cm，每跨2片。空心板均为预应力先张法施工，预应力筋采用高强度低松弛钢绞线，规格为φs15.2 mm，标准强度Ryb=1860 MPa，采用张拉力和伸长量进行双控，以张拉控制应力为主，张拉控制应力为σk=1395 MPa，伸长量不超过理论伸长量的±6%，采用整体张拉和分步骤放松的方法施工，放松前混凝土强度不小于设计强度的90%。板体混凝土标号为C50。

施工顺序：平整场地→梁场建设→张拉台座建设→台面清扫、刷脱模剂→钢绞线下料→钢横梁穿设钢绞线、穿失效管→张拉(预应力20%→40%→50%)→绑扎钢筋→预应力张拉100%→支模→浇筑梁体混凝土→拆模→凿开铰缝预埋筋→封端→养护→放张。

2.6 T梁预制与架设

盐洲跨海大桥主桥共220片T梁，中梁176片；边梁44片。预制宽度均为1.9 m，梁高2.0 m，支撑端梁肋宽0.5 m，跨中梁肋宽0.2 m，翼板间留0.5 m的湿接缝。预应力混凝土T梁采用后张法预制，吊运安装，先简支后结构连续，为全预应力混凝土构件。T梁采用架桥机架设，施工步骤如下。

步骤1：架桥机在已安装好的梁面上安装调试完毕，空载前移前，两小车退至后支腿附近，收起前支腿，检查纵向轨道及中、后行走平车，架桥机作好前移准备，T梁预制与架设步骤1见图3。

图3 步骤1

步骤2：架机空载前移就位，落下前支腿，使行走平车落在轨道上，中后顶高顶起，中后行走平车由纵向改为横向，然后中后顶高下落，使中后行走平车落在横向轨道上，架桥机作好架梁進备。T梁预制与架设步骤2见图4。

图4 步骤2

步骤3：用运梁平车将待梁段运至架桥机后跨内，前天车先提起混凝土梁的前端吊点，待混凝土梁段后端吊点到达后天车位置时，后天车吊起混凝土梁段后端。T梁预制与架设步骤3见图5。

图5 步骤3

步骤4：边梁安装，两起吊天车将边梁运至架桁机前跨位置，然后下落临时就位，并临时固定；架桥机横移改用边梁挂架起吊边梁，整机携梁横移至边梁安装位置，下落就位，完成边梁的安装。T梁预制与架设步骤4见图6。

图6 步骤4

步骤5：中梁安装，两起吊天车将中梁运至架桥机前跨位置，整机携梁横移至该片中梁安装位置，重复步骤3～5，完成第一跨梁的架设安装。

步骤6：完成第一跨梁的架设安装后，对架桥机进行安全检査，无问题后顶起中、后顶高支腿，中后行走平车由横向转为纵向，中后顶高下落使行走箱落在纵行轨道上，两小车退至后支腿附近，收起前支腿，架桥机作好前移隹备。

步骤7：架桥机空载前移至下一跨，重复步骤2～5，完成该跨梁的架设安装，其余各跨均按上述步骤进行。

2.7 桥面系施工

铰缝：处于两片空心板梁之间，用于连接相邻两片空心板，起铰接作用；缝底宽10 mm，缝顶宽100 mm，施工前用30 mm×30 mm的三角木条塞住底口缝隙，再将两相邻空心板侧预留出来的7#筋绑扎搭接，用混凝土输送泵浇筑混凝土，用Ф30 mm插入式振动棒振捣。

墩顶连续缝：盐洲跨海大桥主桥为30 m×22孔预应力混凝土T梁，分6联；即30 m×3孔+(30 m×4孔)×4+30 m×3孔；墩顶连续缝位于不设伸缩缝的墩顶，现浇C50混凝土连接。施工顺序：安装连续端支座和调平钢板→T梁架设→焊接连续端主筋→安装底模→绑扎钢筋→连接波纹管→浇筑混凝土→拆模→养护。用混凝土搅拌车直接浇筑，用Ф50 mm插入式振动棒振捣。

湿接缝：处于两片T梁之间，T梁架设完成并现浇好横隔板后，即可施工湿接缝，其施工顺序为：T梁翼板预留钢筋焊接→绑扎纵向钢筋→吊底模、吊杆紧固→报检→浇筑混凝土→拆底模→养护。浇筑湿接缝混凝土采用吊机提升吊斗运送混凝土入模的方式。

结构连续张拉：墩顶连续缝、湿接缝浇筑完成，混凝土强度达到90%以上时，进行结构转换，即结构连续张拉(负弯矩张拉)。张拉采用YC-23型千斤顶配ZB4-500型电动油泵，千斤顶和油压表按规范要求进行检验标定。采用单端张拉，每次张拉一根，先拉N2束再拉N1束。采用应力和应变双控，以应力为主，应变校核。张拉完成后，校核实测伸长量与计算伸长量差值是否在±6%以内；若超出±6%，则需查明原因并整改后再张拉。

桥面铺装：桥面铺装空心板部分厚15 cm，T梁部分厚13 cm，均为C50防水混凝土；铺装层钢筋为Ф12 mm二级钢筋，单层双向布置，间距为10 cm×10 cm。

3 施工质量管理措施

3.1 安全保证体系

盐洲跨海大桥自开工以来，坚持“安全第一，预防为主”的方针，建立健全安全管理组织机构，不断完善安全生产保证体系，消灭一切大的责任事故，保证工程如期、顺利进行。

3.2 安全生产保证措施

1)工程开工前，建立健全各项安全制度及防护措施。由专业技术人员编制安全技术施工组织设计，对技术复杂、施工危险性大、多发易发事故的高处作业，大型机械设备的安装与拆除、土方开挖工程、基坑支护等施工项目，编制安全专项施工方案，报监理工程师审核。

2)实行逐级安全技术交底制，由经理部组织有关人员对工程项目或专项工程进行书面安全技术交底，凡参加安全技术交底的人员要履行签字手续，并保存资料。

3)深化安全教育，强化安全意识。施工人员上岗前进行安全教育和技术培训，安全员坚持持证上岗。

3.3 文明施工措施

1)施工场地平整，机械设备、材料完好并摆放整齐，做到工地生活设施清洁文明、整洁有序。在施工现场周边设置连续、密闭、符合各项要求的围档，设置规格统一、样式美观、位置醒目的五牌一图，即施工总平面图、工程概况图、文明施工管理牌、组织网络图、安全纪律牌和防火须知牌。

2)合理布置施工场地，现场的临时建筑物和施工组织设计的要求相符，各种设施符合规定标准，做到场地整洁、道路平顺、排水畅通、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。

3)对施工现场的作业人员实行挂牌上岗。进入施工现场的人员一律戴安全帽。

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