跨海大桥工程施工质量简介

一、工程概况杭州湾跨海大桥位于浙江省内，南起宁波慈溪，北至嘉兴海盐，全长36公里，其中桥长35.673公里，是世界上最长的跨海大桥，也是世界上建造难度最大的跨海大桥之一，具有技术含量高，创新点多的特点。创下了6项世界或国内之最，用钢量相当于7个“鸟巢”。可以抵抗12级以上台风。大桥宽33m，设南、北两个通航道，北航道桥为跨度（70+160+448+160+70m）钢箱双塔斜拉桥，南航道桥为跨度(100+160+318m)独塔钢箱斜拉桥。海上引桥均为跨度70m预应力混凝土箱梁（总长18.27km），南岸滩涂引桥为跨度50m预应力混凝土箱梁（总长10.1km）。两岸陆地和北岸滩涂采用30m至80m跨现浇连续箱梁。全桥工程于2003年11月14日正式开工，主体工程于2007年6月26日提前合龙，2008年4月17日通过交工验收，整个工程提前8个月建成。杭州湾跨海大桥主要工程内容有：钻孔桩3550根；钢管桩5513根；各类现浇箱梁157孔；50m预和70m预制箱梁各404片和540片；承台1272个；墩身1428个。混凝土用量245万立方，各类钢材用量82万吨。1、主要技术标准：道路等级高速公路行车道数双向六车道计算行车速度跨海大桥100km/h两岸引线120km/h行车道宽度2×3×3.75m路基宽度35m桥梁宽度33m最大纵坡≤3%桥面横坡2%设计荷载汽车—超20级，挂车—120地震基本烈度为Ⅵ度设计使用寿命≥100年通航孔主通航净空（m）边通航净空（m）宽度高度宽度高度北航道3254711028南航道1253150202、建设单位：杭州湾大桥工程指挥部3、参评承建单位：

中铁大桥局股份有限公司中交第二航务工程局有限公司中铁二局股份有限公司中交第一航务工程局有限公司中交第三公路工程局有限公司中铁四局集团有限公司广东省长大公路工程有限公司4、参评参建单位：中交第三航务工程局有限公司武船重型工程有限公司中铁十九局集团有限公司浙江省交通工程建设集团有限公司路桥集团国际建设股份有限公司宁波交通工程建设集团有限公司天津城建集团有限公司宁波三鼎钢管工程有限公司宁波科鑫腐蚀控制工程有限公司联合体5、监理单位：铁科院（北京）工程咨询有限公司武汉桥梁建筑工程监理有限公司南华建设监理所中国公路工程咨询集团有限公司宁波交通工程咨询监理有限公司广东虎门技术咨询有限公司上海舟艺建设工程咨询监理有限公司东北林业大学工程监理部江苏华宁交通工程咨询监理公司6、设计单位：中交公路规划设计院有限公司中铁大桥勘测设计院有限公司7、质量监督单位：浙江省交通厅工程质量监督局二、工程技术难点与新技术开发及应用情况杭州湾跨海大桥地处世界三大强潮海湾之一的杭州湾，水文、地质、气象等建设条件复杂，大桥建设的主要难点为:潮大流急，流向紊乱，不利施工；受台风、热带风暴影响，小气候反常，施工作业时间短，全年有效作业天数仅为180天；地质条件比较复杂，冲刷严重，腐蚀性强；南岸海域地形复杂，滩涂长达10km，存在浅层气分布，不利于桩基施工；同时还受海潮涨落影响，大型船舶无法进入，施工组织困难。

为了在水文条件复杂、气象多变、工程地质条件差、海洋腐蚀环境等特定的建设条件下顺利地建造杭州湾跨海大桥，通过施工决定设计的设计理念，在设计上提出了“大型化、标准化、预制化、装配化”的总体设计新理念，最大限度地减少海上作业的工作量与时间；同时还对大桥设计施工中关键技术进行深入、系统的研究，为大桥工程顺利建设和运营期行车安全及桥梁使用寿命提供了理论依据和工程指导。1、大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术由于杭州湾跨海大桥桥墩数量巨多的特点，为了减少海上作业量，降低施工风险，加快施工速度，充分发挥大型船舶机械化施工优势，大桥中引桥单幅桥墩采用了9根直径150cm钢管桩；南引桥单幅桥墩采用了10根直径160cm钢管桩，钢管桩的最大桩长达89m。

杭州湾是世界潮水流速最大的海湾，海水的最大流速在5m/s以上。钢管桩长期处于海洋大气、浪溅、水位变动、水下和泥下的复杂腐蚀环境中，一般年腐蚀速率可达0.1-1mm。

为了确保在桥梁100年正常使用期内钢管桩安全可靠，开发了具有抗冲击强度高、结合力强，抗水渗透性强的优异防腐蚀性能双层复合熔融结合改性环氧涂层，超长螺旋焊缝钢管制造、变壁厚螺旋焊缝钢管制造新技术，其中变壁厚螺旋焊缝钢管已经获得了国家专利授权。为了确保钢管桩在海洋环境下耐久性要求，耐久性钢管桩采用高性能复合涂层与牺牲阳极阴极保护联合防腐方案。由于本桥钢管桩无论是桩径、桩长还是吊装重量均为国内桥梁界之最，而且钢管桩直径大，入土深，加上墩位处局部地区中密砂层厚度超过20m，因此钢管桩沉桩必须依靠强大的水上打桩船。所有打桩船均配有GPS全球定位系统。因此打桩时无通视要求，不受雨雾等气象条件限制，与常规方法比较，钢管桩定位实现了自动化。杭州湾跨海大桥大直径超长钢管桩设计、制造、防腐和施工成套技术的成功实践，对发展我国跨海桥梁设计和施工技术具有重要指导意义。2、蜂窝状浅浅层沼气地地质条件下下基础施工工大桥南岸10公里滩涂底底下蕴藏着着蜂窝状浅浅层沼气，，对施工安安全构成严严重威胁。。通过对南南岸滩涂浅浅层气勘探探及对工程程影响对策策研究，在在滩涂区的的钻孔灌注注桩施工中中，在世界界同类地理理条件首创创了控制放放气的安全全施工工艺艺。3、70米预应力混混凝土箱梁梁整体预制制、海上运运输和架设设杭州湾跨海海大桥海中中除南北航航道外，全全部采用70米预应力混混凝土箱梁梁整体预制制、海上运运输和架设设的方案，，箱梁共540片，架设分分布长度达达18.27km，最高架设设高度达53米。为了使70米预应力混混凝土箱梁梁整体预制制、海上运运输和架设设的方案顺顺利实施，，在国内首首次提出并并制定了低低强早期张张拉控制裂裂缝的施工工工艺，成成功解决了了箱梁温度度应力裂纹纹问题。研研制了已获获得国家实实用专利的的2400吨轮轨式式液压悬悬挂纵移移台车，，和采用用MGB高分子摩摩擦材料料的横向向滑移台台车。研研制了吊吊高54米的“天天一号””3000吨中心起起吊运架架一体船船，解决决了在汹汹涌澎湃湃的浪涛涛中吊装装高墩区区变坡度度梁的这这一技术术难题，，为我国国现代跨跨海桥梁梁施工提提供了全全新的施施工方法法和设备备。经中科院院武汉科科技查新新咨询检检索中心心检索查查新：““查新项项目《大吨位70m预应力混混凝土箱箱梁整体体预制和和强潮海海域上运运输、架架设技术术》具有新颖颖性。”4、大吨位位50米预应力力砼箱梁梁整体预预制和梁梁上运输输架设南引桥位位于长达达10km滩涂区域域，采用用50米箱梁先先简支后后连续的的结构形形式，由由于大型型船舶无无法进入入，在对对比移动动模架法法、节段段拼装等等施工方方法的基基础上，，采用了了“大吨吨位50米预应力力砼箱梁梁整体预预制和梁梁上运输输架设技技术”。。为了确保保该技术术的科学学实施，，我们解解决了50m箱梁整孔孔预制技技术；50m箱梁运架架施工技技术；海海工耐久久性混凝凝土的施施工技术术；连续续梁体系系转换施施工技术术等技术术难题。。总结出出一套安安全、优优质、高高效的大大吨位箱箱梁预制制施工工工艺。引引进了ML800轮胎式走走行式搬搬运机、、HM800轮轨式走走行的提提梁机、、TE1600大吨位、、组合式式运梁机机和大吨吨位的LGB1600架桥机，，形成一一套有关关箱梁场场内运输输、提升升上桥、、梁上运运输和架架设施工工的综合合技术。。刷新了了目前世世界上同同类技术术、桥梁梁建设““梁上运运架梁””的新纪纪录。目目前该项项研究成成果已获获得二○○○六年年度四川川省科学学技术二二等奖。。5、海洋环环境下混混凝土结结构耐久久性设计计与施工工为使杭州州湾跨海海大桥海海工混凝凝土耐久久性符合合100年设计要要求，我我们在全全面采纳纳世界最最新耐久久性研究究成果基基础上，，全面系系统地对对海工耐耐久混凝凝土概念念及其配配合比设设计原则则和对应应配套技技术、非非预应力力钢筋的的选用、、氯离子子扩散系系数快速速测试方方法和钢钢筋保护护层质量量控制及及检验方方法、混混凝土耐耐久性预预埋式监监测等技技术进行行了系统统研究。。多项成成果被纳纳入中国国土木工工程学会会标准《混凝土结结构耐久久性设计计与施工工指南》、交通部部行业标标准《公路工程程混凝土土结构防防腐蚀技技术规范范》等规范中中。此外外，还在在工程建建设阶段段就编制制了本工工程专用用的《维护与耐耐久性例例行检查查规程》，作为现现行相关关标准的的补充，，提出高高于现行行标准规规定的耐耐久性维维护要求求。其社社会经济济效益显显著。6、跨海长长桥全天天候运行行测量控控制杭州湾跨跨海大桥桥跨海面面宽约32公里，大大多数施施工区域域远离海海岸，中中间没有有岛屿可可以利用用，海上上影响测测量成果果的外界界因素复复杂，为为解决跨跨海长桥桥特有的的施工测测量控制制问题，，建立了了连续运运行的GPS工程参考考站系统统，实现现了实时时平面定定位精度度3~5cm，实时高高程定位位精度5~10cm，满足了了海上钢钢管桩和和钢护筒筒施工实实时定位位的精度度要求，，不仅解解决了本本桥海上上的施工工测量控控制问题题，而且且对于跨跨海长桥桥具有普普遍意义义。同时时对于几几十千米米乃至更更宽阔范范围的海海上精密密工程测测量控制制具有重重要的借借鉴意义义。三、工程程质量情情况质量是杭杭州跨海海大桥建建设的根根本，针针对大桥桥工程技技术要求求高、施施工难度度大、施施工作业业面分散散、自然然条件差差、有效效作业天天数少、、海上施施工风险险大等特特点，我我们在建建设之初初，确立立了“优优良工程程、国家家优质工工程鲁班班奖”的的质量总总目标，，使大桥桥质量创创优工作作制度化化、规范范化、长长效化。。依靠科科技创新新、管理理创新和和完善的的质量管管理体系系，精细细管理，，精细施施工，各各施工单单位抽调调管理精精英和技技术骨干干组成了了强有力力的项目目班子，，投入了了设施先先进的打打桩船、、运架一一体船等等，研发发了当今今独一无无二的1600吨梁上运运梁成套套设备，，精心组组织，科科学管理理，勇于于创新、、攻坚克克难，先先后攻克克了大吨吨位50m预应力混混凝土箱箱梁整体体预制和和梁上运运架技术术，大吨吨位70m预应力混混凝土箱箱梁整体体预制和和强潮海海域海上上运输架架设技术术，大直直径超长长钢管桩桩设计、、制造、、防腐和和沉桩成成套技术术、高性性能海工工耐久混混凝土性性能研究究，大体体积混凝凝土构件件裂缝防防治技术术，大直直径超长长钻孔桩桩施工技技术，急急弯大纵纵坡钢桥桥面沥青青面层铺铺装等施施工技术术难题。。面对恶恶劣的施施工环境境，制定定了各种种详细的的施工预预案，加加大安全全设施的的投入，，加强施施工现场场全过程程的安全全管理，，经受了了强潮、、台风、、紊流、、深冲、、富淤、、浅层气气等各种种不利自自然条件件的考验验，创造造了建设设施工无无重伤及及以上事事故的奇奇迹。为了实现国优优工程鲁班奖奖的质量目标标，各单位不不断完善质保保体系，注重重精品工程质质量意识教育育，落实了各各级质量责任任制，做好了了分项工程开开工前的质量量、安全和技技术交底，把把好了原材料料质量关，严严格“三检””制度，加强强工序控制，，全力推行技技艺标准化施施工。在施工工期内，无质质量等级事故故发生，各分分项工程合格格率达到100%。各单位均能能严格执行合合同要求，主主要人员到位位及时，主要要设备按合同同要求到位并并满足施工要要求，合同工工程均提前完完成，廉政建建设能按照合合同规定严格格执行，无违违规行为发生生，安全、优优质、高效地地提前完成了了各自所承担担的施工任务务，施工质量量满足设计要要求。经桥梁梁动、静载试试验结果表明明，南北航道道桥钢箱梁、、现浇混凝土土连续梁、预预制混凝土梁梁等桥梁结构构，其各项性性能指标均满满足设计要求求。经省厅质质监局现场检检测，大桥各各构件技术指指标实测值合合格率在94.4—100%之间，分项工工程合格率100%。对于照明、、变配电、塔塔内电梯安装装、桥梁健康康监测、监控控通讯收费等等工程完成了了安装、调试试、检测等工工作，检测结结果各项技术术指标符合设设计要求。钻孔桩质量检检测结果：直径(m)

数量总数量检测单位检测方法检测结果Ⅰ类Ⅱ类1.03413476国家海洋局第二海洋研究所机械工业勘察设计研究院杭州华东工程检测技术有限公司超声波声测347331.23951.513362.01642.511502.890Ⅰ类桩比例99.91%桥梁工程实体体质量检测结结果实测项目实测数合格数合格率（%）下部墩台混凝土强度45654565100主要结构尺寸3703369599.8墩台垂直度1910189999.4防护层1378134597.6上部混凝土强度86488648100主要结构尺寸167581669599.6塔身斜度66100伸缩缝与桥面高差1322124694.3桥面宽度140140100防护层焊缝探伤293.1m293.1m100四、综合效果果及获奖情况况杭州湾跨海大大桥依靠科技技创新、管理理创新和完善善的质量管理理体系，精