浙江市乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥项目通航孔节段梁安装施工技术方案

浙江市乐请港大林及接线工程

乐请读1号称项目

直航乳手段梁安噱施工技术方案

中支第一公路工程局有限公司

浙江港乐请湾大桥及接线工程乐请湾1号桥项H部

卷二零一六年四月

目录

一、编制说明.............................................................-6-

1.1编制范围..................................................................-6-

1.2编制依据.................................................................一6-

1.3编制情况简介..............................................................-6-

二、工程概况..............................................................-7-

2.1项目简介.................................................................-7-

2.2主要技术标准.............................................................-8-

2.3自然环境..................................................................-9-

2.4工程特点.................................................................-10-

2.5节段梁的几何参数及梁跨组合方式............................................-11-

三、施工总体规划.........................................................-15-

3.1总体思路................................................................—15—

3.2施工流程.................................................................-15-

3.2.1边跨节段梁安装......................................................-15-

3.2.2中墩T构节段梁安装...................................................-16-

3.2.3T构合龙.............................................................-18-

3.3箱梁的运输方式...........................................................-19-

四、资源配置及施工进度计划...............................................-20-

4.1施工进度安排原则.........................................................-20-

4.2施工人、机配置...........................................................-20-

4.3架梁功效分析.............................................................-22-

4.4总体工期安排.............................................................-23-

五、通航孔节段梁的运输...................................................-24-

5.1运输路线平面布置及总体思路...............................................-24-

5.1.1总体思路.............................................................—24—

5.1.2平面布置说明.........................................................-24-

5.2节段梁陆上运输...........................................................-25-

5.2.1运梁工具确定.........................................................-25-

5.2.2运梁路线确定.........................................................-26-

5.2.3通航孔节段梁运输安全措施.............................................-27-

5.2.4抗倾覆稳定性验算......................................................-28-

5.2.5运梁车备选方案.......................................................-28-

5.32号水中提梁站...........................................................-30-

5.3.1提梁站布局..........................................................-30

5.3.2水上提梁站结构型式..................................................-30

5.3.4技术参数............................................................-33

5.4节段梁水中运输..........................................................-34

5.4.1节段梁水中运输.......................................................-34

5.4.2运梁船舶抗倾覆验算..................................................-34

5.4.3运梁船舶交通组织....................................................-37

六、桥面吊的设计、安装与拆除............................................-38

6.1桥面吊机工作用途.........................................................-38

6.2桥面吊机概述............................................................-38

6.3桥面吊机初步参数.........................................................-39

6.4桥面吊机安装............................................................-40

6.4.1总体规划............................................................-40

6.4.2安装准备工作........................................................-41

6.4.3拼装进度计划.......................................................-43

6.4.4安全及质量控制.....................................................-43

6.4.5整机调试...........................................................-43

6.4.6桥面吊机试验.......................................................~44

6.5桥面吊机拆除............................................................-45

七、通航孔节段梁安装施工方案............................................-46

7.1总体施工工艺及流程......................................................-46

7.21#节段安装..............................................................-48

7.2.1主墩支架搭设........................................................-48

7.2.2起吊设备选型........................................................-50

7.2.3吊装工艺...........................................................-51

7.2.4调位千斤顶、临时支撑................................................-53

7.317#、18#节段安装........................................................-55

7.2.1边跨墩旁支架........................................................-55

7.2.2永久支座、垫石施工..................................................-55

7.2.318#节段安装........................................................-59

7.2.4横隔梁二次浇筑......................................................-60

7.2.517#节段安装........................................................-61

7.4"T”平衡悬臂拼装.......................................................-62

7.4.1标准T构施工步骤....................................................-62

7.4.2支栈桥喂梁事宜......................................................-66

7.5边跨合龙段施工..........................................................-68

7.5.1数据采集，悬臂压重..................................................-68

7.5.2合龙定位骨架安装.....................................................-68-

7.5.3合龙钢绞线穿束及预应力管道连接.......................................-69-

7.5.4湿接缝施工...........................................................-70-

7.6中跨合龙段施工...........................................................-71-

7.6.1合龙顶推的必要性....................................................-71-

7.6.2顶推力的确定........................................................-72-

7.6.3顶推施工............................................................-72-

7.7箱梁安装质量检查项目......................................................-73-

7.8临时设施.................................................................-73-

八、预应力工程...........................................................-74-

8.1预应力试验..............................................................-74-

8.2体内预应力施工............................................................-74-

8.2.1箱梁纵向预应力施工....................................................-74-

8.2.2箱梁横向预应力施工....................................................-78-

8.2体外预应力施工............................................................-78-

8.2.1体外预应力构造........................................................-78-

8.2.2体外索安装施工工艺流程图..............................................-78-

8.2.3施工机具..............................................................-79-

8.2.4施工前准备工作........................................................-81-

8.2.5体外索安装............................................................-83-

8.2.6钢绞线张拉............................................................-85-

8.2.7张拉施工要点..........................................................-87-

8.2.8减振限位及防腐处理....................................................-87-

8.2.9钢绞线保护措施和修补..................................................-89-

8.3边跨临时锚固施工..........................................................-95-

8.4孔道压浆..................................................................-95-

8.4.1真空辅助压浆设备.....................................................-95-

8.4.2预应力管道密封措施...................................................-96-

8.4.3真空辅助压浆施工方法...............................................-97-

8.4.4真空辅助压浆的注意事项...............................................-98-

8.4.5张拉槽口封锚.........................................................-99-

九、箱梁节段安装测量方案...............................................-100-

9.1控制网加密.............................................................-100-

9.1.1控制点情况.........................................................-100-

9.1.2使用仪器...........................................................-100-

9.1.3平面测量............................................................-100-

9.1.4高程测量............................................................-101-

9.2节段梁拼装..............................................................-101

9.2.1吊装.................................................................-101

9.2.2允许误差标准.........................................................-102

9.3节段梁高精度控制措施.....................................................-103

9.3.1安装时总体线形控制流程..............................................-103

9.3.2桥梁安装线形影响因素及安装时目标几何数据库的形成....................-103

9.3.3桥梁安装线形控制措施................................................-104

9.4测量控制优化............................................................-105

9.4.11#节段平面偏差分析................................................-105

9.4.2节段拼装精度要求..................................................-105

9.4.3节段拼装线型微调..................................................-107

十、通航孔节段梁拼装防台安全措施.......................................-108

10.1桥面吊的防台措施........................................................-108

10.1.1台风前............................................................-108

10.1.2台风中............................................................-108

10.1.3台风后............................................................-108

10.2桥梁结构的防台措施.....................................................-108

10.2.1模拟台风等级.....................................................-109

10.2.2主墩抗风验算.....................................................-111

10.2.3其余主墩防台措施...................................................-114

十一、优化质量控制措施.................................................-116

11.1涂胶工艺..............................................................-116

11.2其余质量控制优化........................................................-118

乐清湾跨海大桥通航孔节段梁安装施工技术方案

一、编制说明

1.1编制范围

乐清湾1号桥通航孔节段梁拼装施工。主要施工内容为通航孔节段梁拼装:通航孔YZ01

-YZ05（K230+965-K231+435）,桥跨布置形式为85+2X150+85=470m,共一联，共计节

段梁196根。

1.2编制依据

（1）《浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承包合同》；

（2）《浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥施工施工招标文件》、施工图纸、清

单及招标文件补遗书等；

（3）《浙江省乐清湾大桥及接线工程第YS05合同两阶段施工图设计》（浙江省交通规

划设计研究院）（2014年3月）；

（4）国家及相关部委颁布的法律、法规和现行设计规范、施工规范、质量验收标准及

其它有关文件资料；

（5）《浙江省高速公路施工标准化管理实施细则》等管理文件；

（6）《节段式混凝土桥梁设计和施工指导性规范》（美国洲际公路和运输者协会，1989）；

（7）《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》CJJ/T111-2006；

（8）工程现场调查、采集、咨询所获取的资料；

（9）我公司拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果；

（10）QMD300桥面吊机设计图及操作手册。

1.3编制情况简介

项目部在指挥部帮扶下，严格按照指挥部要求，在2014年8月13日召开了通航孔节

段梁预制施工技术方案评审会，确定了采用短线法进行变截面节段梁预制；联系专业厂家

制作预制台座后，项目于2015年6月20日~7月23日进行了变截面节段梁预制首件，并于

9月10日完成首件总结，正式大面积预制。本次技术方案主要为通航孔节段梁的现场安装。

二、工程概况

2.1项目简介

浙江省乐清湾大桥及接线工程起于温岭城南镇沙头门，起始桩号K202+050,接浙江省

台州湾大桥及接线工程终点，线路南行过瑶坑岭头后进入玉环县境，路线沿海边布设，经

沙门、龙溪、芦蒲，经分水山、跨乐清湾东汉至茅蜒岛，再跨乐清湾西汉至乐清市南塘镇

东山头，路线终点设南塘枢纽与甬台高速公路相接，路线终点桩号K240+217.824,路线全

长38.168kmo

沙头门\

Shatoumen

1号桥-沙门

Shamen

Maoyandao

分水山

Fenshuishan

Lupu

\接杭州湾大桥

Tb»Hangzhou

上三高通

♦三门湾大桥

The0doorBayBr.<J0*

沈海高速台州湾大桥

Th»TauhouBayBndg*

王坏

沮出/

图2.1项目位置示意图

乐清湾1号桥合同段全长4305m,起于分水山，终于茅蜒岛，起讫桩号

K228+265~K232+570o其中K228+265〜K232+265为乐清湾1号桥，由东侧非通航孔+通航

孔+西侧非通航孔组成，上部结构为预应力混凝土预制拼装连续箱梁，非通航孔标准联长5

跨一联。通航孔桥跨布置形式为85+2X150+85,共一联，左右幅分离。

图2.2乐清湾1号桥路线平面示意图

2.2主要技术标准

（1）公路等级：双向六车道高速公路

（2）设计行车速度：100km/h

（3）行车道宽：整体式断面桥梁全宽33.0m（桥台与路基同宽为33.5m）

分离式断面单幅桥梁宽16.25（桥台与路基同宽为16.75m）

（4）汽车荷载等级：公路-I级

（5）设计基准期：100年

（6）地震基本烈度为VI度，结构物设防标准见下表:

桥梁设防地震概率水平结构性能要求结构校核目标

E1：50年10%主要结构处于正常使用极限状态主要结构校核应力

非通航

孔桥考虑延性校核极限承载能力；

E2：100年5%控制位移或变形

校核位移和变形

（7）跨海桥梁路段路线指标如下表:

序号指标名称采用值

1大桥长度4000/3230

2计算行车速度（km/h）100

3圆曲线半径（m）4000/2900/2500

4曲线长度-

5最大超高2

6最大纵坡（％）2.3

7最小纵坡（％）0.3

8变坡次数4/3

9凸形竖曲线半径（m）20000/18000

10凹形竖曲线半径（m）30000,725000/20000

（8）风参数：桥址处距地面10m高处百年一遇基本风速采用40.1m/s,施工重现期20

年。

2.3自然环境

2.3.1气象

桥址区位于浙东南沿海，属亚热带季风气候区，具有季风显著、四季分明、温暖湿润、

雨量丰富、台风频发的气候特点。

年平均气温17.5℃左右，年极端最高气温35.0℃,年极端最低气温-5.5℃。

工程区域雾出现频率较高。全年各月均有雾出现，但主要集中在冬、春两季。

工程区域受台风影响的几率、风力和降水量都是浙江省最大的地区之一，影响本工程区域

的台风平均每年3个左右，多的年份可达6〜7个，是浙江省台风影响最为频繁的地区。台

风影响的主要时段是7〜9月，约占影响台风总数的80%以上，其中8月最多，约占总数30%。

因此，每年5〜11月，工程区域都有可能受到台风影响。台风影响的时间一般为2〜3天。

在台风影响下，工程区域附近的极大风速都可达12级以上。

2.3.2水文

（1）潮汐

根据工程区域内各潮位站的观测资料，潮型判别数值均小于0.5,在0.23〜0.31之间，

因些，乐清湾潮汐属于正规半日潮。

乐清湾是我国强潮海湾之一，平均最大潮差8.09m,最高潮位5.27m,最低潮位-3.94m,

平均潮差5.00m,平均高潮位2.87m,平均低潮位-2.28m,平均涨潮历时6小时27分，平均

落潮历时5小时58分。

(2)波浪

桥址区域为我国每年热带期气旋多发地带，对当地海浪影响较大。乐清湾内几乎不受

外海浪影响，外海浪只影响至玉环半岛中部丁侧海角以南，大小乌山以北海海域的波浪以

风浪占绝对主导。桥址区在同重现期条件下受N-NNE和SSE-S向风引起的波浪较大，其西

段和东段在300年一遇设计风速300年一遇高潮位组合下计算得到的有效波高为3.0m,100

年一遇设计风速100年一遇高潮位组合下有效波高为2.5m。

2.4工程特点

2.4.1气候条件恶劣

工程区域受台风影响的几率、风力和降水量都是浙江省最大的地区之一，影响本工程

区域的台风平均每年3个左右，多的年份可达6〜7个，是浙江省台风影响最为频繁的地区。

玉环在9417号台风影响下极大风速达50.4米/秒，十分钟平均最大风速达39.6米/秒。

2.4.2水文地质条件复杂

(1)潮汐

乐清湾是我国强潮海湾之一，最大潮差&09m,平均潮差5.00m,给水中施工带来诸多

不便，且影响安全作业。

(2)滩涂

桥址区受新建漩门湾大堤影响，滩涂长度达2940米，占桥梁全长的73.5虬鉴于海上

特大桥施工依靠船舶施工比重较大，因此滩涂所占比重越大施工受滩涂计潮水影响越大。

受其影响桥梁施工进度受到严重制约，施工有效作业时间明显减少。

(3)波浪

桥址区域为我国每年热带期气旋多发地带，对当地海浪影响较大，常年平均浪高1.5m。

受其影响施工方案可选择面受限，施工安全风险明显增加，临时结构安全系数不得以全部

提高，导致施工难度增加、施工进度受限、施工组织管理要求极高。

(4)地质情况

桥区地质情况复杂，全线大部分地质表层为滩涂，覆盖15~20m后流塑性极高的淤泥;

靠近陆地位置，有坡度超过6096的中风化凝灰岩斜岩面；东岸1#~26#墩位于漩门湾大坝范

围内，路线区域内有多达4处溃坝区，均大大增加现场施工难度。

2.4.3通航条件复杂

根据航道规划，乐清湾1号桥、2号桥航道规划为3000吨级船舶双向通航，桥位处通

航代表船型尺度如下表所示：

通航净空尺度（米）

代表船型航道类型通航孔数量

净宽净高

双孔单向11430.52

3000吨级杂货船

单孔双向21530.51

施工过程中需先行封闭一个通航孔，而乐清湾水域月均船舶流量大于800艘/月，通航

船舶的最大吨位达到7000吨级，且乐清湾航道是施工台风期该海域主要避风航道，航道管

理难度极大。施工安全及航道安全隐患的存在，给项目安全生产管理提出了极高的要求。

2.4.4环保要求高

路线跨越台州、温州两地，穿过海洋养殖区，环保要求高。

2.4.5施工组织难度大

施工作业线长，水上作业船舶多，干扰频繁，且受自然条件限制、有效作业天数少，

施工组织难度很大，需要加强与海事、航道等部门协调，确保航运和施工安全。同时，海

山乡四面濒海，桩基及下部结构施工过程中用电负荷大，在现有电力情况下合理组织基础

及下部结构施工是本工程的重点之一。

2.4.6施工精度高

1号桥主桥采用变截面节段梁短线法预制悬拼，高度从9m渐变至3.6m,斜腹板结合直

腹板，最重梁段180吨，预制精度±2毫米，150米跨度节段拼装合龙要求控制精度±20mm,

精度控制等级要求极高，实施难度巨大，国内能够参照的工程极少，也是工程的难点和关

键点。

2.5节段梁的几何参数及梁跨组合方式

2.5.1节段梁形式

通航孔节段梁采用单箱单室变梁高预应力混凝土箱梁。顶板设2%单向横坡，利用箱梁

内外侧模板高度差来形成，箱梁底板下缘保持水平。

单幅箱梁宽度为16.05m,悬臂长度为3.5m。箱梁梁高为3.6〜9.0m,梁底曲线为1.8

次抛物线。过渡墩顶附近Um及中跨跨中2m范围为等高梁段，梁高3.6m。自等梁高段至墩

顶方向33nl范围，主梁中心梁高由3.6变至5.194m,两侧腹板斜率不变，底板宽由7.034m

变至6m；自等梁高段至墩顶方向33〜65m范围，梁高由5.194变至9m,底板宽度保持6m

不变，主梁梁高竖直增加；主墩中心线两侧各9m范围内梁高均为9m。

主梁标准顶板厚度为28cm；底板厚度由跨中的30cm按1.8次抛物线渐变到支点的85cm；

腹板厚度由跨中至支点处分别为50cm、60cm^70cm、80cm、90cm。支点V墩之间梁段顶板

厚为40cm、底板厚90cm、腹板厚90cm。

图2.3通航孔节段梁断面图

表2.11号桥通航孔节段梁型号及数量表

序号节段型号长度（m）高度（m）单个节段重量（t）全桥节段数量

11#节段2.67.809-816.4169.2612

22#节段2.67.468-7.809152.112

33#节段3.07.09-7.468169.7812

44#节段3.06.729-7.09158.612

55#节段3.06.386-6.729187.212

66#节段4.05.956-6.386180.4412

77#节段4.05.558-595.6171.3412

88#节段4.05.194-5.558163.5412

99#节段4.04.863-5.194157.0412

1010#节段4.04.567-4.863182.012

1111#节段5.04.247-4.567171.3412

1212#节段5.03.986-4.247167.712

1313#节段5.03.786-3.986165.3612

1414#节段5.03.653-3.786177.3212

1515#节段5.03.6-3.653173.4212

1616#节段1.73.648.888

1717#节段4.53.6129.744

1818#节段4.153.6176.84

合计196

2.5.2梁跨组合形式

1号桥通航孔桥梁布置形式为85+2X150+85=470m,共一联。

具体布置形式见下图：

11上

O外

S主修1和精!正用帆爆Iog

s乜

如

XlbliW电e海

n州

4M_____________________________

图2.4非通航孔节段梁桥型布置图

图2.5通航孔节段梁85m边跨立面图

图2.6通航孔节段梁150m中跨立面图

三、施工总体规划

3.1总体思路

结合“2016年度半幅通车”的生产目标，根据非通航孔实际架梁进度，确定先行安装

右幅节段梁，然后桥面吊横移，安装左幅节段梁。

投入6台桥面吊，其中QMD240t两台，QMD300t四台。3001桥面吊在拼装完右幅通

航孔节段梁后，将转场至2号桥进行钢箱梁的吊装作业。

为确保桥梁自身结构安全，大跨悬臂的拼装施工周期不得在台风期进行。

3.2施工流程

通航孔节段梁安装具体步骤为：

边墩次中墩中墩

成桥

合龙顺序为先边跨，后中跨。

3.2.1边跨节段梁安装

在已经完工的YZ1#和YZ5#过渡墩旁搭设施工临时钢管桩支架。

将18#块采用浮吊吊装至墩顶，将其与墩柱临时锁定，浇筑横隔梁混凝土。

同样采用浮吊，将17#块吊装至钢管支架上，纵移，抹胶，完成与18#块的临时预应力

张拉。

解除18#墩顶块与墩柱的临时锁定。至此，边跨节段安装完成。

图3.1边跨节段安装效果图

3.2.2中墩T构节段梁安装

YZ2#、YZ3#、YZ4#主墩0#块施工完成后，利用现浇支架，将1#节段吊装到位，精调

到位后，将1#块与0#块劲性锁定，绑扎钢筋，安装模板，浇筑0#块与1#块之间的湿接缝

混凝土。

图3.2主墩0#块现浇支架效果图

图3.3主墩1#块浮吊安装示意图（未显示支架）

利用主墩塔吊，完成桥面吊机的拼装。然后拆除主墩的现浇支架。

图3.4塔吊安装桥面吊机示意图

利用桥面吊对称起吊2#节段就位，梁间断面满途环氧节拼胶，张拉临时预应力，张拉

纵向永久预应力，并及时压浆，然后前移吊机。

重复上一步骤，对称悬臂施工至15#节段。

图3.5桥面吊T构拼装效果图

3.2.3T构合龙

按照“先边后中”的合龙顺序进行T构的合龙。

图3.6T构合龙顺序示意图

边跨合龙前，按设计要求在箱室内进行配重。

合龙时，利用桥面吊起吊16#合龙节段，安装边跨合龙临时锁定装置，现浇边跨合龙段

湿接缝，待混凝土强度达到80%,弹模达到80%后，张拉边跨合龙束，并及时压浆。

拆除临时预应力以及劲性骨架。

至此边跨完成合龙。

图3.7边跨合龙示意图

中跨合龙前，同样按照设计要求在箱室内进行配重。

利用桥面吊起吊合龙段就位后，按照监控指令要求，设置千斤顶反力架，对T构实施

纵向水平推力。具体顶推力根据合龙温度由监控单位提供。

千斤顶顶推到位后，锁定反力架。对合龙段节段进行劲性锁定，按照边跨合龙的方法

完成合龙。

至此，完成所有T构的合龙，进行体外索施工，成桥。

3.3箱梁的运输方式

预制梁厂距离桥位

2.5km,在桥区搭建出梁码头。

采用220T轮胎式运梁

车，通过出海栈桥将节段梁运

输至出海码头，采用250T出

海门吊将节段梁装船进行运

输。海上运输采用自航式驳

船，每船次运输2片节段，直

接将节段梁运输至待架位置

进行架设。

图3.8出梁码头

四、资源配置及施工进度计划

4.1施工进度安排原则

（1）满足招标文件总工期要求，并适度提前，留有余地，使工期有效可控。

（2）保证重点，突破难点，质量至上；保持施组设计严肃性与动态控制相结合的原则;

确保项目工期和施工质量安全两兼顾的原则。

（3）以技术资料、工程量清单提供的工程数量和本标段计划投放的资源为依据，进行

合理的工程计划并实施，通过节点控制、工期中间排序等现代施工管理方法，将施工进度

控制在最合理、最便于质量控制的节奏上，确保实现优质、高效、低成本的项目管理目标。

（4）优化资源配置，挖掘设备潜力，充分发挥企业综合优势。

（5）科学划分施工单元，以组织均衡法施工为基本方法，采取平行、流水、平衡的作

业方法，超前谋划，积极运作，确保按期完工。

4.2施工人、机配置

通过非通航孔节段梁拼装经验，初步计划安装通航孔节段梁的人、机配合如下:

序人员配

项目工序机械（设备）工作内容

号置

灌浆料搅拌、支下层模板、重力灌

1.永久支座安装吊车1台4

浆

浮吊1艘，吊车1对墩顶块预安装位置进行划线

2.节段吊装9

台浮吊起吊至墩顶钢楔块上

3.调整18#块用三向千斤顶精确调整0号块

4.临时锚固垫块临时锚固垫块模板灌浆

边跨7

浇注等强后撤出三向千斤顶

1节段

5.浇注永久支座支永久支座模板（上层）

安装吊车1台

（上层）灌浆，等强

6.浇筑横隔梁浇筑横隔墙，收面、养护、等强5

7.拆除横隔墙模

拆除横隔墙模板4

板

8.胶拼17#块浮吊1艘落梁、纵移、抹胶、临时预应力9

T构1.吊装1#节段浮吊1艘落梁、精确调整、劲性锁定10

2节段

安装2.施工湿接缝塔吊1台钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑10

千斤顶4台，钢绞线下料、编束、穿束、安装永

3.体内预应力9

智能张拉设备2台久张拉机具，进行张拉

4.桥面吊安装塔吊1台桥面吊安装、调试、验收20

检查节段梁编号和方向、清理节段

梁拼接面杂物

5.节段梁起吊4

.安装桥面吊机天车吊具

节段梁起吊运至预架点

桥面吊机通过吊具三向调整功能微调，调整

6.节段梁试拼6

塔吊1台待拼节段标高，节段拼接面靠拢。

节段梁移开、提起、在预应力孔道

7.抹胶