港珠澳大桥九洲航道桥建造关键技术

康平 潘军

摘 要：港珠澳大桥九洲航道桥钻孔桩采用搭设海上大型钻孔平台由KTY4000钻机完成，承台采取双壁钢吊箱在墩位处分块拼装下放后施工钢筋及混凝土。钢混组合梁采用临时墩+大型浮吊安装法施工。桥面以下主塔采用分节段安装，桥面以上主塔受航空限高影响采用整体吊装到桥面后整体竖转方法完成。受航空限高影响斜拉索采用塔顶设置挂索吊架完成。本文对九洲航道桥建造全过程进行了总结，值得相关工程学习和借鉴。

关键词：大型钻孔平台;双壁钢吊箱;临时墩;大型浮吊;整体竖转;斜拉索挂设

中图分类号：U445.4 文献标识码：A

1 工程概况

港珠澳大桥设计寿命120年，设计车速为100 km/h，双

向六车道。CB05标段九洲航道桥采用双塔单索面钢混组合梁斜拉桥，中跨设双向通航航道，桥跨布置为（85+127.5+268+127.5+85）m，全长693 m。全桥共6个桥墩，其中206#、207#墩为主塔墩，主塔采用“风帆”型的钢混结构：13.7 m混凝土下塔柱、3 m钢混结合段和98.0 m钢上塔柱，钢上塔柱净重量达963 t。205#、208#墩为辅助墩，204#、209#墩为边墩。采用塔、梁、墩固结体系。主梁采用分离式开口钢箱+混凝土桥面板的组合截面，斜拉索采用竖琴形布置，平行钢丝索，见图1-1。

2 施工特点

桥位地处珠江口九洲列岛伶仃洋区，地质条件复杂，受海洋风、浪、涌、潮、雨等恶劣环境影响巨大。在实际施工中，吊装摆幅达3 m及以上是常态化，施工关键技术包括：永临结合双壁钢围堰安装及封底技术，限高条件下钢主塔整体吊装和竖转施工技术，组合梁的场内制造、海上运输及架设施工技术，限高条件下斜拉索安装技术，桥梁防腐施工技术及耐久性检测等。基于环保要求，不布置栈桥，全部物质、机械、人员等采用船舶运输。

3 钻孔桩施工

九洲航道桥钻孔桩采取采用打桩船插打定位支撑桩，浮吊安装连接系、桩顶分配梁、贝雷梁及桥面板形成大型钻孔平台后在平台上完成复合钢管桩插打施工，并布置KTY4000型动力头液压钻机进行钻孔灌注桩施工。

4 承台施工

九洲航道桥现浇承台采用钢吊箱围堰施工，钢围堰由底板及龙骨、侧板、内支撑、吊挂系统等组成，其中侧板利用防船撞设施与基础施工用钢套箱相结合，即将承台施工用钢套箱兼做基础防船撞设施的主体结构。通过受力计算，围堰满足各工况相关要求。

根据围堰结构尺寸、重量以及施工机械设备情况，九洲航道桥主塔墩、辅助墩及边墩钢围堰均采用墩位拼装，利用千斤顶下放的方案进行安装。

九洲航道桥主塔墩围堰整体拼装流程如下：

桩基施工完毕，拆除钻孔桩施工平台，开挖墩位中心部分海床面至-5.5 m标高→利用桅杆吊机布设围堰拼装支撑梁→拼装围堰底板及龙骨→分块拼装围堰侧板→安装吊挂系统、内支撑以及限位装置→布置围堰下放千斤顶→围堰下放前检查验收→将围堰整体提升0.8 m，拆除护筒顶支撑梁→缓慢下放围堰就位→检查围堰轴线偏差及高程→进行承台封底混凝土施工。

5 主塔施工

九洲航道桥总体采用先梁后塔的施工方法：先建造下塔柱到塔梁结合段，同步进行组合梁临时墩搭设及组合梁架设，组合梁架设完成后，将钢上塔柱整体吊装到桥面，利用竖转支架进行钢上塔柱整体竖转，最后进行斜拉索挂设。

混凝土下塔柱（13.7 m）采用模板四次浇筑完成：塔座、第一节混凝土、第二节混凝土、钢混结合段T0。

钢塔T1、T2节段及相应曲臂段采用“沿江2号”700 t起重船吊装，吊装前设置导向匹配装置。

钢塔T3节段为塔梁固结段，重约609 t。吊装前先搭设墩旁托架，并布置竖向千斤顶用于精调。吊装前在T2顶面、T3底面设置导向匹配装置。采用“秦航工65号”1 000 t起重船吊装。

钢塔T4～T9节段约963 t，吊具及临时支撑等临时结构重154 t，上塔柱整体吊装总重为1 117 t，采用“正力2200”浮吊整体吊装到桥面，吊装前在桥面安装整体竖转滑道及提升支架。T4～T9节段吊装到桥面后整体竖转到垂直状态。钢塔柱提升采用四台连续千斤顶同步提升，并适时做好各种监控。

6 组合梁施工

九洲航道桥钢混组合主梁左右幅各分为十大节段+一节合龙段，梁段长59.5 m～85.1 m，单个构件最大重量1 645 t，利用“天一号”3 000 t运架一体船运输至桥位处进行架设施工。钢混组合主梁与浅水区非通航孔桥一样在中山预制场制造、组合。

施工架设步骤为先主墩206#墩两侧组合梁，后主墩207#墩两侧组合梁，再进行组合梁中跨2 m合龙安装。组合梁大节段架设通过在主跨设置两排临时墩，次边跨（辅助墩与主墩之间）设置一排临时墩，全桥共设置临时墩5个（L1～L5），利用墩顶布置的临时支座为三向调节滑移副（纵向、横向、竖向）达到组合梁位置精调的目的。

7 斜拉索施工

斜拉索施工顺序按照组合梁架设顺序及斜拉索设计要求的“由近塔索至远塔索，对称张拉斜拉索”的顺序进行，即顺序为：BS01、ZS01→BS02、ZS02→…→BS08、ZS08，根据塔柱及组合梁大节段架设施工情况，先施工206#墩主塔斜拉索，后施工207#墩主塔斜拉索，受航空限高影响斜拉索采用塔端吊架和汽车吊配合完成斜拉索安装。单个主塔墩的斜拉索施工完毕之后，拆除组合梁大节段架设施工的临时支架，进行线形及索力调整，安装合拢段。最后进行全桥线形及索力的再调整。

8 总结

港珠澳大桥九洲航道桥从下至上，从结构制造到安装，积极推行贯彻大型化、工厂化、标准化、装配化的建设理念，通过对一系列关键技术的研究和实践，保证了斜拉桥施工质量、加快了施工进度，同时形成了一套完整的复杂海况组合梁塔斜拉桥建造关键技术，对国内外同类型桥的设计施工具有很好的借鉴、参考价值。

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