1、第一章 工程概况1. 工程规模南航道桥为单塔双索面斜拉桥，跨径组合为318m160m100m，施工内容包括：南航道桥基础工程、墩身、索塔、钢箱梁吊装和斜拉索采购与安装，起止里程自K64037K64615。合同工期44个月。2.工程主要特点杭州湾大桥是目前世界上在建的最大的跨海湾特大公路桥梁，-A标段距离南、北两岸远，分别达16km和20km。桥位区浪高、流急，航运较繁忙。施工受风、浪、流、台风的影响较大，工程建设的组织和安全控制难度高。基础均采用钻孔灌注桩，钻孔底标高为-120.8m，土层主要为淤泥质亚粘土、淤泥质粘土、亚粘土、粘土层，且存在浅层沼气，钻进成孔时易坍孔，因此对钻机的性能、泥浆的2、配制及钻孔操作等施工技术和工程管理方面都提出了更高的要求。主墩承台尺寸大，处于潮位变动区，且封底混凝土和承台混凝土方量大，施工组织及技术难度很大。主塔高190多米，钢锚箱单件重量达17.0t，受常年大风影响，主塔施工、钢锚箱及钢箱梁安装难度极大。3. 施工条件3.1气象条件杭州湾地处北纬30附近的我国东部沿海地区，属典型的亚热带季风湿润气候区，桥区季风显著，四季分明，总的气候特征温和、湿润、多雨。1） 气温及湿度气温随季节变化明显，常年平均气温16左右，最热月（7月）平均气温28.3，最冷月（1月）平均气温3.7。极端最高气温39.1，出现在78月，极端最低气温-10.6，出现在1月。气候湿润3、，空气中水汽含量高，全年平均相对湿度为8182%；最小相对湿度510%，出现在冬节。2）降水降水充沛，慈溪、乍浦累年平均降水量分别为1294.6mm、1220.2mm，其中6月份最多，平均分别为177.6mm、173.4mm，12月份最少，平均分别为46.3mm、40.5mm。最多年降水量为1754.21810.7mm，最少年降水量为674.8790.7mm。3）风况全年平均风速3.0m/s，平均风速的季节变化不大，乍浦、慈溪累年10min平均最大风速分别为20.3m/s、22.6m/s，均出现在8月份，相应的风向分别为东风和东南风；极大风速慈溪、乍浦分别为31.9m/s（NNE）、32.2m4、/s（WSW），分别出现于7月和8月。 风况及梯度风极大风速17.2m/s或风力8级的大风，其风向较集中，主要出现为西北方向和东南方向，慈溪、乍浦全年平均大风日数公别为11.1天、16.3天，全年各月均有大风出现。 台风杭州湾地区是台风影响区，平均为2.56个/年。台风最早影响出现在5月份，最迟11月份，其中8月份出现最多，其次为7月和9月份，风向为东南风（ESE）。3.2 水文条件1）潮汐特征杭州湾为强潮河口湾，潮汐类型为浅海半日潮，日潮不等现象明显。南航道桥区域潮汐特征值可根据附近乍浦水文站长期验潮资料以及2000年9月和19996月桥区南岸短期验潮资料进行分析，成果及设计值详见表1.3-5、1表1.3-4（潮位基准面采用1985国家高程基准面）。3）波浪 波况桥区北侧水域乍浦水文站观测资料显示，全年常浪向为NW向，出现频率20.93%，平均波高0.1m，最大波高0.7m，次常浪向为E向，出现频率20.39%，平均波高0.2m，实测最大波高3.0m，强浪向为ENEESE向。从实测波浪资料来看，桥区水域波高较小，水域年平均波高仅为0.2m，年内约98%的波高小于0.6m，但受台风影响时，会产生大浪，桥区水域主要受风浪影响，风浪频率达98.72%。南航道桥区域潮汐特征表（单位：m） 表1.3-1项目乍浦庵东西二实测最高潮位5.544.94.104.31发生日期1997.8.19实测最低6、潮位-4.01-2.97-2.96-2.78发生日期1930.9.24平均高潮位2.523.312.953.03平均低潮位-2.12-2.00-2.19-2.11最大潮差7.577.446.986.54发生日期1962.8.2最小潮差2.393.53.55发生日期平均潮差4.655.305.135.13平均涨潮历时5:275:225:195:28平均落潮历时6:597:017:066:57统计年限193019992000.091999.051999.05桥位设计年极值高水位（单位：m） 表1.3-2频率P（%）0.33125102050重现期（a）30010050201052潮位6.155.87、05.555.305.054.784.42桥位设计年极值低水位（单位：m） 表1.3-3频率P（%）9998重现期（a）10050潮位3.583.56设计高、低水位（单位：m） 表1.3-4设计高水位（高潮累计频率10%）3.54设计低水位（低位累计频率10%）2.752）流速南航道桥附近水域各级流速出现频率（%）表 表1.3-5测站流速（cm/s）04950991001491501992002492502993002006表层16252221790.2h17242221880.4h1725241613410.6h20282716540.8h2637241651底层4440107平均192928、8633 桥区19921994年各向、各级波高出现频统计表（%） 表1.3-6波级波向00.50.60.80.91.01.11.21.31.51.622.1合计N6.466.46NE3.170.020.020.023.23ENE2.940.210.053.20E19.640.50.160.050.020.0220.39ESE10.170.480.050.020.0210.74SE11.040.230.070.050.0511.44SSE2.690.022.71S4.204.2SSW1.091.09SW1.511.51WSW0.750.75W2.620.022.64WNW3.623.26NW209、.890.0420.93NNW5.365.36C0.010.01合 计97.881.520.30.140.070.050.04100 设计波要素设计波要素表 表1.3-7重现期（a.）方 位H1%（m）H4%（m）H13%（m）T（S）300NE6.245.384.417.95ENE6.565.674.718.23E5.284.533.697.25ESE5.184.443.617.15SE4.824.133.356.94100NE5.744.944.047.57ENE6.235.384.468.04E4.944.233.446.94ESE4.834.133.366.94SE4.483.833.10、106.6320NE4.934.233.446.94ENE5.524.753.927.46E4.383.753.046.52ESE4.223.612.926.40SE3.993.402.756.28 海床冲刷根据招标文件，南航道桥各墩的冲刷深度见表1.3-8：南航道桥各墩的冲刷深度表 表1.3-8序号桥墩类型计算条件一般冲刷局部冲刷1D11（12）20年一遇风暴潮1.8m10.46m2D1320年一遇风暴潮1.8m12.61m3D1420年一遇风暴潮1.8m11.85m4. 不良地质及其对钻孔桩施工作业的影响本工程不良地质主要表现为：浅层沼气和地下水浅层沼气埋深一般在泥面一下4560m，关井压11、力为0.40.5MPa，气层喷出时夹带泥砂喷射高度可达到20m左右。桥位区地下水主要为第四系松散岩类孔隙水。按理深条件可分为潜水、微承压水及承压水。潜水：主要分布于海底表层，含水介质为亚砂土。微承压水：主要分布于埋深30m左右的土层中，含水介质为亚砂土、粉砂。第一层承压水：埋深50m左右，含水介质为亚砂土、粉细砂。第二层承压水：埋深80m左右，含水介质为中粗砂。浅层沼气和地下承压水对钻孔平台的搭设、钻孔桩施工和成桩质量均会造成较大的影响。5.总体施工部署和主要施工手段及设备5.1 施工部署本标段施工拟划分三个工段进行管理、指挥和调度，具体划分如下：主墩施工工段：主要负责D13墩基础、主塔及钢箱12、梁施工；过渡墩及辅助墩施工工段：负责D11、D12、D14墩基础及墩身施工；陆上工段：专门为主墩、辅助墩和过渡墩所需钢构件、钢筋和模板等在陆上预加工、堆存、转运提供支持和服务，负责水上施工工段物资供应。在满足施工总体进度的前提下，D12、D13墩基础优先开工，D11、D14墩钻孔桩待D12、D13墩桩基施工完毕后陆续开钻。将D13墩钻孔平台以及长旭号平台作为水上施工基地，布置供电系统、物资仓库、现场施工人员办公及生活设施等。索塔墩是本工程施工的重点，从总进度计划上看，索塔施工的各环节始终处于本工程的关键线路上；从施工难度上看，临时结构的规模巨大，并处在南航道位置，流速、风浪等诸因素较复杂。5.13、2施工组织机构根据我局施工项目管理办法，项目部组织机构设置见图1.5.1：项目经理项目总工程师项目副经理（3名）业 主各作业班组财务合约部质 检 部设备物资部综合办公室监 理局总部工 程 部测 量 部安全保障部试 验 室主墩工段过渡墩及辅墩工段陆上工段图1.5.1 施工组织机构框图5.3 施工流程及关键设备1）施工流程本工程索塔、辅助墩、过渡墩施工均采用搭设水上钻孔平台的方法进行基础施工，基础施工完成后，部分拆除和改造施工平台，分块拼装和下沉钢吊箱围堰，钢吊箱抽水干施工承台、主塔、墩身。主塔施工完成后开始进行钢箱梁安装和挂索，调整桥面线型。总施工流程如下：打桩船沉设辅助平台钢管桩 起重船配合搭14、设施工平台及下沉钢护筒 需要进行抛填维护完成试桩和钻孔桩施工 施工平台改造 钢吊箱围堰安装 浇筑封底混凝土 抽水 施工承台 主塔（墩身）底段浇筑 安装爬模系统 逐段爬升模板浇筑索塔下塔柱（墩身）、安装横梁现浇支架 逐段爬升浇筑索塔中塔柱、横梁施工 逐段安装钢锚箱、逐段爬升浇筑索塔上塔柱、搭设零号块钢箱梁及辅助墩、过渡墩墩顶钢箱梁安装支架 索塔封顶 安装零号块钢箱梁 安装桥面吊机 逐段对称安装钢箱梁和挂索、斜拉索索力调整 主桥合拢。2）关键设备打桩船：我局的海力801多功能打桩船在杭州湾大桥标施工，本标段开工后两个标段互相协调，共同使用。混凝土拌和船：我局为杭州湾大桥施工专门建造的160m3/h15、的混凝土拌和船（1601号）已建造完毕，在试桩开钻前一个月进场。钻机：采用KP3500型（2台）、GZY3000型（3台）和GPS-30A（2台）气举反循环钻机，并配置的空压机和泥浆分离器以满足钻孔桩施工需要；发电机：根据需要配备一定数量的400kW发电机组。起重船：“苏连海起重8号”（300t全旋转起重船）和“向阳6号”（100t全旋转起重船），可满足安装起重作业需要；桅杆吊：投入2台14000kN.m的桅杆吊作为基础及墩身（下塔柱）施工起重设备；其余三个辅助墩、过渡墩则利用主墩的桅杆吊。塔吊：投入1台4000kN.m塔吊作为主塔及挂索施工起重设备；液压爬模：投入2套液压爬模作为主塔施工模板16、系统；桥面吊机：投入2台3500kN桥面吊机作为钢箱梁安装设备；振动锤：投入2台IECV360型（单台激振力3600kN）振动锤可满足下沉钢护筒需要。5.4 影响施工作业的自然因素和有效作业天数的估计南航道桥所在区域，风大浪高，潮急流乱，施工作业条件恶劣。对施工作业造成严重影响的因素有：潮流、波浪、潮位、大风、台风、暴雨、连阴雨、持续低温和雾、雪天气等，而影响最大的因素为：大风、潮流、潮位。根据招标文件提供的资料，对主要影响施工作业的自然因素进行分析，对有效作业天数进行预估。5.4.1 台风根据招标文件提供的资料，1949年2000年间，共有133个台风影响本地区，平均每年2.56个。台风来临17、时，施工船舶须拖至舟山避风锚地避风。考虑船舶来回拖带时间，每次避风估计耽误时间为10天。假定每年进行4次避风，则台风影响时间为：40天。5.4.2 雷暴1954年2000年间，乍浦港平均每年发生雷暴32.1天，最多发生雷暴56天。考虑雷暴与台风影响叠加，全年雷暴影响按29天计算。5.4.3 雾日乍浦港持续4h以上雾日天数平均为4.9+4.8+1.0+0.1=10.8d，考虑部分起雾时间发生在夜间，因此雾日影响时间按7天计算。5.4.4 风对于打桩船和起重设备，考虑风速7级风时停止作业，7级以上风日发生频率约为25.3，影响作业时间为70天。5.4.5 浪最大波高0.5m的天数占全年41.03%18、，最大波高0.5m0.8m的天数占全年24.18%，最大波高超过0.8m的天数占全年34.78%。当浪高超过0.8m时起重及混凝土拌和船应停止作业。由于风、浪是相关同时发生的，当日最大波高0.8m的天数均分布在风力小于7级的天数内。全年风力7级的总天数为365d（100%-19.62%-5.68%）=272.65d全年浪高0.8m的总天数为365d（41.03%+24.18%）=238.02d故当风力小于7级时，浪高大于0.8m的天数为：28天。5.4.6 潮流潮流对作业时间的影响主要在钻孔平台搭设和钢吊箱施工阶段，当潮流流速2m/s时，施工作业难度很大。因此须在高、低平潮期56h进行施工作业19、。潮流对钻孔平台搭设及钢吊箱施工影响时间为：19天。5.4.7 有效作业天数根据以上分析计算确定有效作业天数估计为：钻孔平台搭设及钢吊箱施工：365-40-29-7-70-28-19172天钻孔桩、承台、塔身施工及钢箱梁安装：365-40-29-7-70-28191天第二章 施工测量1. 施工测量坐标系统施工测量坐标系统：平面坐标系统采用杭州湾跨海大桥统一的独立的施工平面坐标系（54工程65m高程坐标系），高程采用1985年国家高程系统。施工测量过程中应按照大桥测控中心提供的坐标转换公式，将各设计图纸中的1954年北京坐标系的坐标转换至杭州湾大桥54工程65高程坐标系坐标。2. 首级控制网、首20、级加密网的复测及一、二级加密网建立施测为保证各工序施工放样的精度符合设计、规范及本工程的特殊要求，确保工程质量，施工过程中必须接受大桥测控中心和监理工程师的监督和指导，严格遵守大桥测控中心颁发的杭州湾大桥GPS施工测量实施规程进行控制和放样。2.1 首级控制网、首级加密网的复测全桥平面和高程控制网是杭州湾跨海大桥施工测量和结构放样的依据，是确保全桥施工测量的核心部分。控制网分首级网、首级加密网和一、二级加密网四个等级。首级网由业主委托浙江省一测院布测和复测，首级加密网由杭州湾跨海大桥工程测控中心布测和定期、不定期复测。全桥首级平面和高程控制网由22个点组成，首级网施测按全球定位系统（GPS）测21、量规范（GB/T18314-2001）中的B级GPS网测量精度进行控制，高程按等或等水准联测，其平面精度为：相对中误差1/200000；其高程精度为：每公里全中误差2mm。我部进场后将立即按业主提供的首级施工控制网及加密网复测方案，配置测量专业人员及测量仪器设备，对首级施工控制网及加密网进行复测。随着工程不断地进展，在以后的施工中定期对首级施工控制网和加密网中全部或部分网点进行复测，两次复测时间不超过一年，复测精度原则上同原测精度。复测时外业观测严格按静态作业模式操作。事先编制GPS卫星可见性预报表，依据预报表制定观测计划，选择PDOP值小且在时段内稳定、卫星方位分布合理、卫星数多的时间段进行22、观测，如实作好GPS外业观测手簿的记录，观测结束后，及时进行观测数据处理、质量分析以及GPS控制网严密平差计算，计算出网中各点1954年北京坐标系坐标和大桥施工独立坐标系的坐标。岸上水准点复测要求采用精密水准仪几何水准方法，按照国家二等水准规范要求进行。海中三个平台上水准点的复测采用GPS来进行，同时用大桥测控中心提供的拟合参数进行校核。若首级施工控制网、加密网复测成果不符或不足，则进行补测，复测成果上报监理工程师以及测控中心，经核查批准后，方可进行一、二级加密控制网点的建立及施测。2.2 一、二级加密控制网建立及施测根据施工阶段、施工部位、施工精度要求及时进行一、二级施工控制网加密。控制网加23、密必须符合杭州湾大桥GPS施工测量规程和三、四等水准有关要求进行。其高程精度为：每公里全中误差6mm（三等）、10（四等）；平面施测精度为：最弱相邻点点位中误差应小于10mm。承台以上上部结构放样时，精度要求相对较高，需要即时在已竣工的承台、墩上设置一、二级加密控制点，以便全站仪三维坐标法等常规方法来进行放样定位。根据大桥施工主体测量控制需要，合理布设一、二级加密控制网点，拟定计划、方案、措施，采用GPS卫星定位静态测量，按公路全球定位系统（GPS）测量规范（JTJ/T066-98）中的一级GPS控制网相关要求进行，起算点为最近的首级或加首级加密控制点。同时采用全站仪，按工程测量规范的主要技术24、要求进行校测。测设完毕后，采用国家科学技术鉴定认证的测量平差计算软件进行严密平差计算，并进行全项精度评定，编写技术总结。测设成果报监理工程师审核，测控中心审批，批准后方可用于施工放样定位。一、二级加密控制网布设后，应定期、不定期复测，复测时间最长不超过三个月，并将一、二级加密控制网复测成果上报监理工程师以及测控中心。3. 主要施工测量方法本标段施工主要内容包括有南航道桥基础工程、墩身、索塔、钢箱梁吊装和斜拉索安装，根据不同的施工施工阶段和施工内容采用不同的测量方法，以满足大桥测量精度的要求。 考虑施工测量作业条件限制，承台以下基础施工测量放样定位，主要采用全球卫星定位系统（GPS）这种先进测量25、定位技术进行施工控制。控制点的GPS拟合高程参数采用测控中心统一提供的拟合高程参数，应用公路GPS一级精度测设大地高，推算1985年国家高程。承台以上上部结构平面控制必须以首级网、首级加密网为依据，加密一级网作施工放样控制点。高程控制待海中优先墩完工，跨海三等水准联测后，根据三等水准结果作为高程控制依据。承台以上上部结构施工测量放样定位，根据在承台或附近出水结构物上加密的一级网控制点，主要采用全站仪三维坐标法进行施工控制（全站仪测角精度1秒以上，测距精度2+2ppm以上）。主塔高程控制拟采用全站仪三角高程法结合NA2精密水准仪几何水准法，确保满足规范及设计的精度要求。钢箱梁安装施工测量主要采用26、精密水准仪几何水准法和全站仪极坐标法。3.1 钢护筒定位及钻孔桩定位测量1） 钢护筒定位测量钢护筒定位的质量直接影响钻孔桩的成桩质量。钢护筒定位采用定位船固定钢护筒配以安置在起重船上的振动锤加以沉放。首先设流动站于定位船上用来固定钢护筒的定位导向架中心测量，实时指挥定位船准确就位，使定位架中心准确定位于桩位设计中心上（GPS-RTK在整周模糊度能够固定的情况下，定位精度达到厘米级，能够满足钢护筒沉放定位要求），而后用架在先期施工的施工平台上的两台经纬仪校核，接着用起重船吊钢护筒进入导向架，用经纬仪检查并控制垂直度后，再用振动锤振动钢护筒沉放至设计标高。高程用水准仪控制，水准点设在先期施工的平台27、上，由静态测量拟合求出其85高程。整个沉施过程中一直用经纬仪监控护筒位置和垂直度，确保成桩质量。护筒沉放完毕后立即与先期形成的平台联结形成整体，增加钢护筒的稳定性。2）钢护筒中心偏差测量测定钢护筒中心偏差直接在护筒顶口放出其设计纵横轴线，做好标记（以便钻机初定位用），用弦线和钢尺量出钢护筒顶口偏位。3）钢护筒垂直度及顶标高测定钢护筒垂直度采用锤球法结合经纬仪竖丝法测定。在钻孔平台上选一稳固点用GPS作静态测量，用测控中心提供的拟合参数求出其85高程（用加权平均值法校核）作为钻孔平台高程控制基准点，采用NA2精密水准仪测量每一个钢护筒顶标高，并用油漆标记，定期校核每个钢护筒的顶标高。4）钻机就位28、终孔标高及成孔垂直度检测 钻机就位根据放样的钻孔桩中心纵横轴线初步就位钻机，然后实测钻机转盘中心，调整转盘中心至设计钻孔中心，采用NA2精密水准仪控制钻机平台平整度，在钻孔过程中实时监控转盘中心位置及平整度。 终孔标高测定终孔标高通过钻杆长度测得，通过检验过的钢丝测绳测量校核（钢绳标记刻度）。 钻孔桩成孔垂直度检测钻孔桩成孔垂直度检测采用超声孔径测壁仪。5）钻孔桩钢筋笼就位测量以钢护筒顶标高及中心纵横轴线为基准精确就位钢筋笼。6）自制测深锤及钢丝测绳检验钻孔桩混凝土灌注测深采用测深锤法。测绳采用有刻度标记的钢丝测绳并检验。3.2 承台、塔座、墩身施工测量承台、塔座、墩身施工放样的目的是确保承29、台、塔座、墩身细部结构的几何形状、垂直度、平面位置、高程满足规范及设计要求。1）钢吊箱施工测量 钢护筒、钢管桩中心坐标、倾斜度及倾斜方向测定钢护筒解除约束之后，进行钢护筒中心坐标、倾斜度及倾斜方向精确测量，钢护筒倾斜度及倾斜方向测定采用重锤球法,并用经纬仪竖丝法校核。推算钢吊箱设计底高程处钢护筒中心坐标。根据测量精度，确定钢吊箱底板预留孔中心坐标及预留孔尺寸。 钢吊箱底板预留孔开孔放样首先在钢吊箱底板上建立平面相对坐标系，然后建立几条平行于桥轴线的副轴线和几条平行于墩轴线的副轴线，副轴线交点就是各钢护筒设计中心。采用经纬仪定线结合钢尺量距，在钢吊箱底板上放样各钢护筒中心,根据钢护筒外半径划线开30、孔（考虑扩孔半径）。 钢吊箱安装定位控制测量以钢吊箱纵横轴线为基准，设置对称测点，对称中心法算出钢吊箱中心坐标，及时掌握钢吊箱偏位情况，并按差异沉降法推算钢吊箱倾斜度，以锤球法校核。2）承台施工测量 封底混凝土浇筑施工测量承台封底混凝土浇筑施工测量用测深锤进行，其关键是控制封底混凝土顶面高程，力求封底混凝土顶面平整。 钢吊箱上新增二级加密控制点及桩位偏差测定为保证承台施工的精度和结构尺寸，方便承台施工测量，在钢吊箱上新增二级加密控制点（经常校核二级加密控制点）。桩位偏差测定完毕编制竣工资料。 承台细部结构放样在钢吊箱上标示承台轴线，并将轴线标示于钢吊箱内壁。采用NA2精密水准仪将高程基准自钢吊31、箱顶面引测至内壁不同标高处。在承台上预埋沉降、位移观测标志，要求观测标志按永久性观测点设置。3）塔座施工测量在承台上放样墩中心线、桥轴线，校验塔座轴线及特征点，控制塔座垂直度。4）墩身施工测量为保证墩身测量精度，依据加密的一级网点，采用全站仪和水准仪按常规测量方法进行墩身施工测量，采用激光铅直仪测量控制墩身的垂直度，三角高程法测量各墩身的高程，确保工程质量。墩身竣工后，进行三等水准精度高程贯通测量和相当于三等导线测量精度的平面位置的贯通测量，并测出各墩身、横梁竣工位置和标高，报监理工程师和测控中心，经审批后，方可进行支座垫石施工及支座安装定位。采用精密水准仪几何水准法控制支座顶高程，严格控制支32、座纵横向轴线及扭转。3.3 主塔施工测量主塔施工测量技术方案结合施工现场情况和施工工艺来编制，测量重点是保证塔柱、横梁、钢锚箱、索导管等各部分结构的倾斜率、垂直度、外形几何尺寸、平面位置、高程以及一些内部预埋件的空间位置。主塔施工前，应在南、北边墩布设一级施工控制网点，以确保主塔的施工。1）主塔中心点测设及控制设置于承台、塔座、横梁以及塔顶的塔中心点，采用GPS卫星定位静态测量测设，以全站仪三维坐标法校核。2）高程基准传递高程基准传递方法以全站仪EDM三角高程对向观测及水准仪钢尺量距法。3）塔柱施工测量塔柱施工放样的目的是确保塔柱以及细部结构的几何形状、垂直度、平面位置、高程满足规范及设计要求33、。塔柱施工首先进行劲性骨架定位，然后进行塔柱钢筋主筋边框架线放样，最后进行塔柱截面轴线点、角点放样及塔柱模板检查定位与预埋件安装定位，各种定位及放样以全站仪三维坐标法为主（测站布设于南、北边墩。测站仰角大，则配弯管目镜）。 轴线点、角点坐标计算根据施工设计图纸以及主塔施工节段划分，建立数学模型，编制数据处理程序，计算主塔截面轴线点、角点三维坐标，计算成果编制成汇总资料，报监理工程师以及测控中心审批。 劲性骨架定位塔柱劲性骨架是由角钢和钢筋加工制作而成，定位精度要求不高，其平面位置不影响塔柱混凝土保护层厚度即可。 塔柱主筋框架线放样塔柱主筋框架线放样即放样竖向钢筋内边框线，其放样精度要求较高，否34、则钢筋会影响塔柱混凝土保护层厚度。 塔柱截面角点放样根据施工图纸事先算出每一节模板顶口的理论坐标，现场用极坐标法放样。做法如下：在每一节模板安装定位前，在劲性骨架四拐处焊上钢板（高程控制比理论模板顶口高20厘米）然后选择有利的时段进行放样，模板定位时，操作人员用拉线法配合目视法进行模板定位，等所有工序完成后，准备浇混凝土前，用极坐法直接测出模板顶口的四角点的实际三维坐标，与理论值相比较，如发生偏差超出规范，进行调整，直到满足规范要求。 塔柱模板检查定位根据实测塔柱模板角点及轴线点高程，计算相应高程处塔柱角点及轴线点设计三维坐标，若实测塔柱角点及轴线点三维坐标与设计三维坐标不符，重新就位模板，调35、整至设计位置。塔柱壁厚检查采用检定钢尺直接丈量。 施测时间为减少大气、温度、风力、风向等外界条件对放样点位及塔柱模板检查定位影响，测量作业选择在气候条件较为稳定、塔柱受日照变化影响较小的时间段内进行。4）横梁施工测量根据设计及施工要求，设置横梁施工预拱度，在底模板上放样横梁特征点，并标示桥轴线与塔中心线。待横梁侧模支立后，同样进行横梁顶面特征点及轴线点模板检查定位，调整横梁模板至设计位置，控制横梁模板垂直度。采用NA2精密水准仪几何水准法标示横梁顶面高程控制线。在浇筑横梁混凝土过程中，进行横梁垂直位移观测及支架变形观测。5）钢锚箱及主塔索导管定位主塔钢锚箱及索导管安装定位难度大、精度要求高。为36、确保工期和索导管安装定位质量，采取以全站仪三维坐标法安装定位主塔钢锚箱及索导管。设计数据控制中进行主塔锚固点与主梁锚固点中心线的投线复算与几何点的归算检验。钢锚箱安装关键控制轴线和高程，使主塔轴线与钢锚箱结构轴线重合，确保索导管相对于钢锚箱及主塔的水平倾角、横向偏角、偏距及中心位置正确。全站仪测量测站布设于南、北边墩，一级加密控制点经监理、测控中心复核批准。为保证测量精度，测量作业前须进行公共点测量。若索导管、钢锚箱定位控制测点实测三维坐标与设计三维坐标不符，重新就位索导管、钢锚箱，调整至设计位置。为确保钢锚箱及索导管安装定位精度，必须锁定测站控制点、后视控制点、后视校核控制点。主塔索导管定位37、及竣工测量，要求全站仪三维坐标法正倒镜两测回观测。3.4 钢箱梁安装施工测量钢箱梁安装、挂索阶段必须对线形、主塔进行监控测量，及时掌握结构实际状态，防止施工中的误差积累，为施工控制提供决策依据，保证成桥线形和结构安全。1）0#块钢箱梁及标准节段钢箱梁安装测量在0#块钢箱梁吊装前，将平面及高程控制点测控到上、下游塔柱的人洞，同时将高程基准引至塔柱南北侧面，作为0#块钢箱梁安装的平面、线形控制基准。检查0#块钢箱梁的结构轴线以及断面尺寸。根据放样标示的塔中心线、桥轴线初步就位0#块钢箱梁，待0#块钢箱梁基本稳定，再采用全站仪三维坐标法结合GPS卫星定位精确定位0#块钢箱梁，控制钢箱梁线形、轴线及横38、向坡度。标准节段钢箱梁安装与0#块钢箱梁安装测量方法基本相同。2）线形及主塔偏移测量线形测量主要采用精密水准仪几何水准法。线形监控点布置于桥中线及桥中线两侧。测量前建立闭合水准路线网，确保控制竖直方向（即纵向）线形的准确性。测量过程中，各工序间应相互配合，不得有任何机械、人工干扰，确保测量数据的稳定性、可靠性并即时整理、分析数据，以指导下一阶段的施工。钢箱梁安装前，进行一次主塔偏移及扭转初始值观测。主塔偏移及扭转测量监控点设置于横梁、中塔柱及塔顶，共六个，对称布置于桥轴线两侧塔柱处。钢箱梁安装阶段，按监控指令要求测量不同拼装工序及不同工况下钢箱梁的线形，并同时测量主塔横纵向偏移及扭转，形成规范39、的记录。施工到关键工序，根据监控要求，进行全桥线形测量、主塔偏移及扭转测量。因斜拉桥线形受温度影响很大，故线形测量应在气候条件较为稳定、日照变化影响较小、气温平稳的时间段内进行。3）桥轴线监控贯通各墩中心，将桥轴线方向线投影到横梁及墩的南、北侧面，实现桥轴线监控（必要时设置副桥轴线），桥轴线监控采用穿线法或经纬仪测小角法。4）钢箱梁上索道管校验钢箱梁上索道管校验采用全站仪三维坐标法。3.5 合拢及桥面系施工测量合拢段钢箱梁安装，应根据制造、施工及温度影响等实际情况，测量合拢段尺寸，同时精确测量线形、端口标高、上下游外腹板处标高、桥轴线偏移以及主塔偏移。测量合拢口间距，绘制温度间距曲线，以便准确40、掌握温度与合拢口间距关系，然后根据测量资料认真分析研究，设计确认合拢段最佳长度。 3.6 索塔变形测量与数据处理施工过程中，应监测索塔的相对及绝对位移，以能及时准确反映索塔实际变形程度或变形趋势，确保塔顶高程的正确，并分析索塔的稳定性，为整个施工的决策提供依据，以达到指导施工的目的。根据我部测量仪器及技术条件，对索塔进行工程测量规范三等变形测量。1）三等变形测量的精度要求沉降观测：观测点测站高差中误差1.50mm；位移观测：观测点坐标中误差10.0mm。2）变形观测点布设索塔变形观测点布设在横梁、中塔柱及塔顶（埋设变形观测棱镜，采用360棱镜），变形观测棱镜共六个，对称布置于桥轴线两侧塔柱处。41、变形观测点既是垂直位移观测点，又是水平位移观测点。3）变形测量观测方法拟采用徕卡TCA1800全站仪极坐标法（徕卡TCA1800全站仪具有精度高、自动照准、自动跟踪功能），并结合GPS卫星定位静态测量法。 4）索塔变形观测测定索塔由于温差、风力、风向等因素引起的偏移及其变形摆动规律。 施工期间索塔变形观测索塔施工期间应埋设索塔变形测量监控标志，监测索塔变形，作为主塔施工参考。 索塔竣工变形观测在钢箱梁安装施工前，进行24小时全天侯索塔变形观测，并同时记录观测时间、温度以及观测时的风力、风向，每小时观测一次，以第一次观测成果为基准值，每次观测值与基准值比较，得出索塔日照变形横纵向偏移值，从而掌握42、索塔在日照、温差、风力、风向等外界条件变化影响下的摆动变形规律。5）索塔变形测量内业计算及成果整理索塔变形测量外业观测工作结束后，及时整理和检查外业观测手簿。绘制索塔在主塔施工及钢箱梁安装过程中的变形曲线图，为下道工序施工提供可靠的参考依据。4 竣工测量竣工测量是施工测量工作的一项重要内容，是评定和衡量全项施工质量的重要指标，它不仅能准确反映混凝土浇筑后各结构部位定位点的变形情况，为下一步施工提供可靠的参考依据，同时也是编制竣工资料的原始依据。竣工测量主要内容包括结构物的特征角点及轴线点三维坐标，结构物的断面尺寸、轴线、垂直度。竣工测量测设方法采用GPS卫星定位法结合全站仪三维坐标法。根据测量43、成果编制竣工测量资料，并整理、分类归档。第三章 主要施工方法1. 桩基施工1.1 概述南航道桥桩基由D11D14号墩共计90根直径分别为2.5m和2.8m的钻孔灌注桩组成。其中D13号墩38根，桩径为2.8m，桩底标高-120.8m，桩长120m；D1不是、14号墩各22根，桩径为2.5m，桩底标高分别为79.8m和84.8m，桩长分别为80.0m和 85.0m；D11号墩8根，桩径为2.5m，桩底标高102.0m，桩长101.0m。均为摩擦桩。钻孔桩分两批施工，首先施工D12、13号墩，D11、14号墩钻孔桩待以上两墩桩基施工完毕后再陆续开钻。各墩首先进行钢管桩施打以及沉放钢护筒，搭设钻孔平44、台，进行浅层沼气排放和试桩工作，待试桩结束后开始正式桩施工。1.3 钻孔平台设计与施工1.3.1 D13号墩钻孔平台设计1）设计思路利用钢管桩及钢护筒共同作为钻孔施工钢平台的支撑。首先沉放钢管桩形成起始平台，然后利用该平台作为钢护筒下沉测量控制以及先期下沉的钢护筒的依托。利用设置在定位船上的导向架沉放钢护筒，将已经沉放的钢护筒与起始平台连接，步步为营，稳扎稳打，沉放所有钢护筒，施工剩余的钢管桩，最终形成钢平台。利用钢管桩及钢护筒共同作为钻孔施工钢平台的支撑，有助于提高平台结构的整体稳定性，对于保证钻孔桩施工质量和安全是十分有利的。由于本标段离岸线较远，且施工条件复杂，为尽量减少恶劣天气对施工的45、不利影响，在D13号平台上布设泥浆制备处理设施、发电机组及储油设施、压缩空气供应设施、现场物资仓库等，将本标段施工人员办公生活设施放置在“长旭号”平台上，将D13号墩及“长旭号”平台共同作为本标段水上施工基地。目前，正在进行13#主墩钢平台优化设计。2）设计条件 水文条件（见表3.1-1）： 钻孔平台设计水文条件表 表3.1-1序号设计参数取值20年一遇1设计高潮位5.30m（20年一遇）2设计低潮位3.56m（20年一遇）3设计水流速3.24m/s（20年一遇）4冲刷深度5.0m（维护后的冲刷深度）5设计风速30.7m/s（30年一遇）6设计波高3.92m（20年一遇H13%） 其它设计参数46、其他设计参数表 表3.1-2序号分项参数取值1平台顶标高钻孔施工平台为+7.0m；两端的辅助平台为+9.22m；2钢护筒护筒总长52.0m，一次性施沉，重量约72t，采用2台ICEV360型液压振动锤并联运行施沉，设计激振力7200KN，导向架定位导向；3起重设备平台上下游共布置2台WD70桅杆吊；4钻机荷载施工平台考虑4台 3.0m钻机同时作业，钻机隔孔布置，单台钻机重量1200KN，考虑冲击系数1.3 ；5平台均载按10KN/m2考虑；6船舶荷载两侧各系泊2艘1000t级驳船，靠船力各取30t，其余船舶靠抛锚定位作业。3）平台结构型式平台基础采用150016mm钢管桩以及310018mm钢47、护筒作为支撑，钢管桩桩顶标高为+7.0m，钢护筒顶标高为+7.0m。上下游平台的上部结构采用贝雷桁架通过牛腿与钢管桩连接，标高1.0m处用80010mm钢管作为下层平联。所有构件之间的连接均采用焊接方式。平台结构型式如图3.1.1。4）钻孔平台平面布置D13号墩钻孔平台平面布置见图3.1.2，D13号墩钻孔桩施工平面布置见图3.1.3。1.3.2 D11、D12和14号墩钻孔平台设计参数1）D11号墩设计参数：D11号墩设计参数表 表3.1-3序号分项参数取值1起重设备平台上布置1台WD70桅杆吊（或一台250t-m的塔吊）；2钻机荷载考虑2台3.0m钻机作业，单台重量1200KN，冲击系数148、.3 ；3船舶荷载系泊1艘1000t级驳船，靠船力取30t。图3.1.1 D13号墩钻孔平台立面结构示意图（单位：mm）图3.1.2 D13号墩钻孔平台平面布置图1图3.1.3 D13号墩钻孔平台平面布置图22）D12、14号墩设计参数：D12、14号墩设计参数表 表3.1-4序号分项参数取值1起重设备平台上布置2台WD70桅杆吊；2钻机荷载施工平台考虑2台 3.0m钻机同时作业，钻机隔孔布置，单台重量1200KN，冲击系数1.3 ； 3船舶荷载系泊1艘1000t级驳船，靠船力取30t。D11、D12和14号墩平台结构型式分别见图3.1.4、图3.1.5。图3.1.4 D11号墩钻孔平台结构示49、意图（单位：mm）图3.1.5 D12和14号墩钻孔平台结构示意图（单位：mm）1.3.3 钻孔平台施工 “海力801”进行钢管桩沉放，“苏连海起8号”进行钢护筒沉放，“向阳6号”100t起重船进行上部结构安装。1）施工工艺流程 打桩船抛锚定位沉放钢管桩安装起始平台上、下层平联定位船、起重船抛锚定位沉放钢护筒定位船、起重船移位连接钢护筒与起始平台沉放其余钢护筒同时焊接护筒之间的平联沉放其余钢管桩安装桅杆吊平台面板安装钢平台施工完毕。2）钢管桩制作、运输钢管桩在加工场地制作好后，驳船运输至施工现场。3）钢管桩沉放钢管桩沉放分两个部分进行，首先沉放起始平台的钢管桩，其余部分钢管桩待钢护筒沉放完毕后50、再行施打。钢管桩沉放前根据桩位图计算每一根桩中心平面坐标，直桩直接确定其桩中心坐标，斜桩通过确定一个断面标高后，再计算该标高处钢管桩的中心坐标，同时确定好沉桩顺序，防止先施打的桩妨碍后续的桩施工。利用桩船上配置的打桩定位仪测量定位沉桩。打桩船打桩施工见图3.1.6。图3.1.6 海力801打桩施工图沉桩施工要点及注意事项： 打桩船利用船载GPS定位测量系统测量进行初步定位，启动调平系统调平船体，然后通过调整锚定系统，将打桩船船精确定位在桩位上； 为确保沉桩质量，钢管桩沉入施工应选择在天气情况较好期间进行； 钢管桩平面位置偏差应不大于15cm，垂直度应控制在1/100以内； 应尽量使船体与水流方51、向一致，以提高钢管桩的定位精度； 沉放钢管桩时应防止船体挤靠已沉钢管桩，并防止锚缆挂靠钢管桩； 已沉放好的桩应按设计要求及时连接，尽量缩短单桩抗流时间。1.3.4钢护筒沉放1）钢护筒结构钢护筒直径为3.1m，采用厚18mm的钢板卷制拼焊而成。护筒底标高-45. 0m，顶标高+7.0m，全长52.0m。单根钢护筒重约72t。为了保证钢护筒的沉放精度，所以采用整根吊装并沉放的方法施工。2）护筒制作及运输 材料钢护筒材质为Q235A。手工焊焊条采用J422焊条，埋弧自动焊焊丝采用H08A，焊剂采用HJ431。钢材和焊接材料均应有质保证书和出厂材质证明； 护筒制作、运输方案钢护筒由有资质的专业钢结构加52、工厂制作。首先在车间内制成10m长的标准节段，用拖车运至加工厂江边码头，进行接长，然后用100t浮吊装船运至施工现场。 划线、号料和切割a、划线和号料应根据工艺要求预留制作和电焊收缩的余量、以及切割、开坡口等加工余量；b、号料前应验明材料规格，钢材型号。合理排料，提高材料利用率；c、气割前应将钢材切割区域表面的铁锈，污物等清除干净，气割后应清除熔渣和飞溅物；d、号料时划出检查线及中心线、弯曲线，并注明接头处的字母及焊缝代号等。 矫正a、在环境温度低于12时不能进行冷矫正和冷弯曲；b、矫正时的加热温度控制在700800，矫正后必须缓慢冷却；c、矫正后的钢材表面，不应有明显的凹面或损伤。划线痕深度53、不得大于0.5 mm。钢板边缘加工a、钢板边缘加工的切削量不应小于2 mm；b、采用数控切割机进行下料、开坡口，边缘加工允许偏差直线度为l/3000且不大于2mm；c、对接接头安装错边量允许偏差为t/10，且不大于3mm，对接接头间隙允许偏差为1mm；d、焊缝坡口的尺寸应按工艺要求进行，坡口角度允许偏差为5，留根允许偏差为1mm，间隙允许偏差为1mm。卷板工艺a、卷板前应熟悉图纸、工艺、精度、材料性能等技术要求；b、检查钢板的外形尺寸，坡口的形式与尺度，装配及焊接收缩余量和样板的正确性，以及检查划制的板料中心线、检验线的正确性等；c、对中：将四面开好坡口的板料置于卷板机上滚弯时，为了防止歪扭，54、应将板料对中，使板料的纵向中心线与轴轮线保持严格的平行，并用挡板挡紧；d、板料位置对中后，一般采用多次进给法滚弯调节上轮（在三轮卷板机上）使板料发生初步的弯曲，然后来回滚动而弯曲。当板料移至边缘时，检查所划的检验线的位置是否正确，然后逐步压下上滚轮并来回滚动，使板料的曲率半径逐渐减小，达到规定的要求。；e、在卷板时，由于钢板的回弹，卷圆时必须施加一定的过卷量，在达到所需的过卷量后，还应来回多卷几次；f、卷弯进程中，应不断用样板检验弯板两端的半径。单件组装a、单件组装前应对部件的尺寸检查合格；连接接触面和沿焊缝边缘每边3050 mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等应清除干净；b、钢护筒壳板纵向接逢的装55、配采用在筒身的纵向接逢的两边对应处分别焊上几对角钢，用螺栓调节；c、纵向板边错位的装配：采用在筒身纵向接逢的一边焊上形铁扣紧调控另一边，直径对齐。纵缝调平见图3.1.7。图3.1.7 纵缝调平示意图图3.1.8 单向推撑器示意图d、局部椭圆度装配在钢护筒内壁径向布置一组或多组单向推撑器，具体位置视钢护筒局部椭圆度而定，采用调节螺栓控制钢护筒的椭圆度。单向推撑器见图3.1.8。e、各吊装段均应在旋转胎架上安装，定位焊接前，应按图纸及工艺要求检查焊件的几何尺寸、坡口尺寸、根部间隙、焊接部位的清理情况等，如不符合要求，不得进行定位焊。定位焊不得有裂缝、夹渣、焊瘤、焊偏、弧坑未填满等缺陷。如遇定位焊开56、裂，必须查明原因，清除开裂焊缝，并在保证构件尺寸的条件下作补充定位焊。f、定位焊所用焊条的型号应与正式焊接所用的型号相同，焊接高度不超过设计焊接高度的2/3，长度以40mm为宜，间隔不大于400mm，并应由具有焊接合格证的工人操作。装配a、将各拼装好的钢板钢护筒吊至总装胎架上进行总装。总装胎架采用滚轮式，各钢护筒件可在上面转动，每个胎架设四个轮子为一组。小合拢时可用二组胎架进行，当大合拢时要有三组进行。钢护筒节段总装配见图3.1.9。图3.1.9 钢护筒节段总装配图b、用“马”板在钢护筒内进行定位先用“马”板12块沿大接逢圆周相互间隔300进行马板定位。“马”板的尺度采用厚30 mm，长60057、 mm，宽250 mm，“马”板采用双面角焊缝焊在钢护筒内侧。然后进行定位焊，最后进行环缝的焊接工作。每个钢护筒的纵向接逢线应相互错开，间距不小于1100 mm。钢护筒环缝定位见图3.1.10。图3.1.10 环缝“马”板定位示意图焊接工艺a、钢板在焊接时，不仅要考虑外界的温度，而且还应考虑焊件的厚度。b、在施焊前焊条应按要求进行烘焙。焊丝应除净锈蚀和油污。c、焊工必须持有合格证后方可施焊，合格证中应注明焊工的技术水平及所能担任的焊接工作，如停焊时间超过半年以上应重新考核。d、施焊前焊工应复查组装质量和焊缝坡口区两侧的清理情况，如不符合要求，应清理合格后方可施焊。施焊完后应清除熔渣及金属飞溅物58、。e、多层焊接应连续施焊，其中每一层焊道焊完后应及时清理焊渣，如发现有影响焊接质量的缺陷，必须清除后再焊。f、严禁在焊缝区以外的母才上打火引弧。g、纵向对接焊缝应在焊件的两端临时配置引弧板和熄弧板，其材质、板厚及坡口型式与焊件相同，当施焊完成后用气割切除并修磨平整，不得用锤击落。h、焊接完毕后，用机械方法或火焰方法进行校正。i、钢护筒上口与端头处接口，以及部分厚板采用V型坡口。j、钢护筒环缝焊接将已卷成型的钢护筒吊放在特制的环缝焊接台架上，见图2.1.11。图3.1.11 钢护筒环缝焊接胎架示意图对于V型焊接坡口外部焊缝时，将焊接平台调节到顶部，自动焊机放在焊接平台上，使焊丝对准钢护筒的中心线59、上，焊机不动钢护筒旋转，即可进行焊接。当焊接V型坡口内部电焊时，先炭刨清根出白，然后将胎架旋转90度，并将焊机平台移至下方伸进钢护筒内，焊机不动，由钢护筒旋转，然后进行内环缝焊接。k、护筒纵缝焊接将护筒的纵缝方向与焊接平台吊臂方向相一致，使钢护筒不转，由自动焊机行走，完成外部纵向焊缝。在焊接内部清根后的纵缝时，同样将焊接平台架移至下方，伸进钢护筒，由焊机自动行走，完成内部纵向焊缝。钢护筒加工允许偏差a、板厚18mm钢护筒体卷圆后，应用样板进行检查，在任何20圆弧内，钢护筒的局部允许偏差为板厚的10%，最大偏差不得超过厚度的12%。b、钢护筒直径允许偏差如下：OD (max.)- OD (min60、.) 0.3% of DnomOD (max.)- OD (min.) 20 mmOD = 任意位置处的外直径t = thictness 厚度Dnom = nominal diameter 公称直径c、钢护筒体端面的倾斜度最大允许偏差为f=3mm。d、钢护筒纵轴线弯曲失高不大于护筒长的0.1%，并不得大于30cm。3）钢护筒沉放钢护筒拟采用300t苏连海起重8号（或相同性能）作为起重设备，利用安装在海力808定位船上的定位导向架整根沉放。苏连海起重8号外形见图3.1.12，性能参数见表3.1-5。苏连海起重8性能参数表 表3.1-5船体尺寸及机组性能船体尺度（m）重载吃水（m）排水量（t）输出61、功率（kW）总长型宽型深2.3258.86274.82888820起重性能吊幅（m）1020283540最大起重量（t）3001501005015起升高度（钩头至水面）（m）6862534031施工工艺流程钢护筒采用导向架定位导向，振动锤振动下沉。单根钢护筒沉放工艺流程如下：导向架安装定位船、起重船抛锚定位护筒吊入导向架测量校核振动下沉。振动锤选择按激振力P1.3土的动摩阻力R：公式：P1.3R = 1.3KlLlUlLl：护筒在不同土层中的入土深度（L14511.733.3m）；U： 护筒周边长度（U=3.13.1416219.48m）；Kl：土层液化系数；l：不同土层的平均单位摩阻力；经计62、算得： P1.3R6345KN根据计算结果，选用2台ICEV360液压振动锤并联使用可以满足施工要求，2台ICEV360液压振动锤并联示意见图3.1.13。ICEV360型液压振动锤的技术参数见表3.1-6。图3.1.12 苏连海起8图片单台ICEV360振动锤性能参数表 表3.1-6ICEV360振动锤基本参数振动锤外形尺寸（mm）动力柜外形尺寸（mm）重量（kg）长宽高长宽高振动锤动力柜液压头3607660251547242083244016363110001700机械性能偏心力矩最大激振力最大上拔力系统振幅功率150kg.m3600kN16363N2.1mm990HP/2100RPM由于63、设计护筒壁厚仅为18mm，与直径比值达到1/172，超过规范1/120要求，建议本桥永久性钢护筒采用25mm壁厚。图3.1.13两台振动锤并联运行施沉钢护筒钢护筒定位导向架定位导向架采用钢桁结构，安装在海力808号方驳的船尾甲板上，导向架总高度10.0m，分为上下两层，甲板以上9.0m，甲板以下1.0m，侧面为开口结构，浮吊将钢护筒从开口处吊入导向架之后，利用I56 工字钢封口。并且顶口限位能够向后滑移，以便将钢护筒沉放至设计标高。钢护筒导向架结构见图3.1.14。 3.1.14 钢护筒导向架结构示意图（单位：cm） 3.1.15 海力808驳船 护筒沉放精度及保证措施a 、沉放精度以标高控制64、为主，严格控制垂直度标高：20cm； 平面位置偏差：10cm； 倾斜度偏差：1/200；b、保证措施b-1、导向架具有足够的刚度，能够满足水流流速1.5m/s，7级风力作用时沉放钢护筒的使用要求,设置上下2层导向架，长度分别为9.0m和1.0m，增大护筒下沉导向长度。b-2、尽量选择在天气比较好并在高平潮的时段施沉钢护筒。b-3、定位船具有良好的稳定性，能保证护筒在施沉过程中不发生位移变化b-4、已沉放好的钢护筒应按设计要求与起始平台或已沉钢护筒及时连接，步步为营,稳扎稳打，尽量缩短单根护筒抗流时间，防止发生偏位。b-5、振动锤安装要求有足够的精度，底座基本水平，误差不得大于2mm，防止出现过65、大的偏心振动,开始振动时应先点振，待护筒进入土层一定深度且完全起振后，方可连续振动下沉，振动下沉过程中应对护筒垂直度进行监测，利用导向架及时进行纠偏。1.3.5 平台处海底维护考虑到墩位处海底在施工期间会发生冲刷，所以采用边施工边维护的方法对墩位处海底进行抛填维护。具体做法如下：起始平台施工完毕就开始对海底进行抛护，当每根钢护筒沉放并且与已经形成的平台牢固连接后，利用作业船（配备起重设备的多功能作业船）配合运砂船只进行抛填维护，抛填时将砂袋用网兜装载，然后用吊机吊至需要抛填的位置进行集中抛填。1.3.6 平台上设施设备安装D13号墩平台上设施设备包括：起重设备、供电系统、压缩空气供应站、泥浆配66、制及循环系统等。1）起重设备D13号墩平台上共安装2台WD70桅杆吊及一台简易钢筋笼下放门架，主要完成施工材料的转运、下放钢筋笼、混凝土浇注和移动钻机等起重作业。D12、14号墩平台上各安装2台WD70桅杆吊；D11号墩平台上安装1台WD70桅杆吊；2）供气、供电设备a、供电D13号墩平台上布置6400KW发电机组：每台钻机配备一台发电机，两台桅杆吊配备一台发电机，照明及电焊等配备一台发电机，另外12#墩应配备三台发电机，两台钻机，7台400KW发电机组。这样可以减小由于供电系统带来的施工风险。b、压缩空气供应 D13号墩考虑在平台上安装240220m3/min、排气压力为1.2MPa的电动空67、压机集中供气，在平台钢面板下沿上下游方向布设供气管道，设置钻机用气接入口。其余墩由于钻机数量相对较少，每台钻机配备一台空压机供气。c、钻孔泥浆制备及供应为减小钢平台面积，降低施工过程中的风险，钻孔泥浆的制备仍然采取护筒内造浆的施工工艺，在钻孔过程中随时检测出浆口及进浆口的泥浆技术指标，随时调整泥浆技术指标，确保泥浆的质量。为确保开钻瞬间护筒内能及时补充泥浆，防止泥面急剧下降，将钻孔作业的护筒与周围23根护筒用钢管连通，作为泥浆循环回路的一部份。浇注混凝土过程中溢出的可回收使用的泥浆，用引流槽引流至正在钻孔作业的护筒内循环使用或未开钻的护筒内储备。溢出的质量较差的不能回收利用的泥浆引流至运浆船，68、然后运输到指定地点处理后排放。d、钻渣出运设施为保持钻孔平台清洁，减小钻渣出运对钻孔作业的干扰，经泥浆处理器分离出的钻渣，用溜槽和平台面板下面的皮带运输机输送至运输驳船上，然后运输至指定的地点处理；1.3.7钻孔平台防撞措施钻孔平台形成后为确保施工安全，应按相关法律法规要求及时设置安全警示标志，并在平台四周设置防撞装置。a、根据施工作业要求，确定施工占用水域，依据相关程序上报，由航道管理部门发布航行通报，并设置航标灯；b、依据相关规定在作业船舶和平台上设置障碍物夜间警示灯；c、在平台两侧设置防撞桩和靠船桩。1.3.8浅层气排放浅层沼气控制性排放在钢护筒沉放完毕后进行，具体措施见第八章1. 4 69、试桩1.4.1试桩的数量、位置和试验内容按招标文件要求，初步确定的试桩数量为2根。均采用自平衡法检测桩基承载力，试验完成后继续作为工程桩使用。首先开工的第一根试桩应作工艺性试验。另外，还应进行注浆工艺试验以确定注浆工艺流程、浆液配比、注浆压力等参数，并进行注浆前后承载力对比试验。2根试桩均位于D13号墩平台内，具体位置由设计单位确定。试桩所用大型船机设备均与主体工程一致，以检验设备在本标段特殊条件下的适用性。1.4.2钻孔桩工艺试验目的试验目的见表3.1-7： 表3.1-7序号试验目的1检验起重船和振动锤性能，护筒垂直度的控制措施；2检验钻机的扭矩、提升能力、钻头的适应性、钻杆传递扭矩和接头性70、能等；3确定浅层气排放工艺和不同土层钻进速度、配重、钻压、转速等参数；4检验和优化泥浆配比，确定泥浆指标控制参数和泥浆设备的适用性；5清孔后泥浆各项指标，确保清孔满足设计要求；6验证钢筋笼接长下放工艺、声测管和压浆管预埋接长工艺的适宜性；7导管试压试验和下放工艺；8验证混凝土浇注系统的效率和可靠性，并进一步完善水下混凝土浇注工艺；9测定单根桩施工周期，以便最终确定需要的钻孔设备数量；10经过施工实践，可以了解和熟悉现场具体的地质情况和气象、水文条件；11确定桩底压浆工艺，验证其是否达到预期效果。1.4.3桩基承载力试验1）测试目的 测定IIIA合同段各土层的桩侧摩阻力和选定持力层的桩尖阻力，测71、定单桩承载力，为钻孔桩设计提供依据； 提供桩身轴向应力、桩身完整性、分层岩土摩擦力、极限端阻力、桩弹性压缩、岩土塑性变形； 在原有试桩的基础上，进一步完善钻孔灌注桩施工工艺； 确定可靠的桩底压浆工艺，包括压浆管的设置安装、浆液的配合比、压浆工艺流程及技术控制指标。2）自平衡法自平衡测试技术，是把一种特制的加载装置荷载箱，埋入桩内，将荷载箱的高压油管和位移棒引到地面，由高压油泵向荷载箱充油，荷载箱将力传递到桩身，其上部桩身的摩擦力与下部桩身的摩擦力及端阻力相平衡自平衡来维持加载，见图3.1.16。 （a）桩基自平衡加载系统 （b）桩身轴向应力测试系统 图3.1.16自平衡测试系统示意图自平衡试桩72、测试委托东南大学进行。1. 5 钻孔桩施工由于桥位区工程水文气象条件恶劣，地质条件较差，桩基钻孔深度大，护筒内外水位受潮位变化影响，钻孔过程中容易出现缩径、塌孔和漏浆等现象，因此在施工过程中应注意做好如下工作：a、通过工艺试桩配制不分散、低固相、高粘度的优质海水泥浆护壁；b、通过工艺试桩确定不同地层的钻进参数，控制好钻进速度；c、密切注视潮位变化，确保护筒内水位比潮位高2.0m以上；d、定时对孔内泥浆进行检测，保证孔内泥浆性能指标符合要求；e、制订严密的防掉钻、防塌孔的技术保证和应急处理措施。每个墩正式开钻前，还应根据设计要求进行地质先导孔施工，以确定桩尖持力层。该项工作委托专业单位施工。本节73、主要阐述D13号墩钻孔桩施工，其余墩钻孔桩施工可以参照此节。1.5.1钻孔桩施工工艺流程钻机就位钻进成孔清孔检孔移钻机、下放钢筋笼下放导管二次清孔砼浇注桩底后注浆桩基检测。1.5.2钻孔灌注桩成孔施工1）钻机选型D13号墩钻孔灌注桩从平台到孔底深达近130米，对钻机的扭矩及钻杆质量提出了较高要求，因此拟选用技术性能先进，提升能力和配重较大的大型全液压钻机投入主墩钻孔桩施工，另外配备一台钻机进行超前钻孔，同时再备用12台冲抓钻机，用以应付钻孔过程中出现的异常情况。各钻机性能指标见表3.1-8。钻机主要性能参数表 表3.1-8钻机型号GPY3000、KP3500、GPS-30A投入数量6台最大钻孔74、口径（m）3.0最大钻孔深度（m）140输出扭矩（KNm）200最大提升能力(KN)1500最大钻速（rpm）15钻杆内径（mm）300配重(KN)不小于300KN循环方式气举反循环 2）泥浆制备及泥浆循环泥浆制备及性能指标由于本桥位于外海，缺乏淡水资源，我局目前已研究出了采用海水制作的不分散、低固相、高粘度的优质海水泥浆（详见第2.3.6款）。通过工艺试桩对泥浆的性能指标进行检验和调整。泥浆的制备在平台泥浆制备区进行。各施工阶段的泥浆性能指标要求见表3.1-9。泥浆性能指标一览表 表3.1-9性质阶段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重（g/cm3）1.061.151.11006型泥浆比75、重秤粘度（s）222520251822粘度计失水量（ml/30min）172020失水量仪泥皮厚（）1.521.5钢尺胶体率（）1009698量筒含砂率（）0.53.01.0含砂率测定仪PH值810810810试纸 泥浆循环及处理泥浆通过净化器（ZX250，能力为250m3/h）使直径在0.074mm以上的颗粒筛分到储渣筒内，处理后的泥浆通过钢护筒之间的连通管流入钻孔孔内。钻渣通过运渣船运至指定地点处理。3）钻机安装及校核钻机经找平、测量检查后，将其与平台进行限位，保证钻机在钻进过程中不产生位移。同时在钻进的过程中加强校核。4）钻进成孔 钻进方法成孔过程可划分为三个阶段，各阶段钻进方法如下：a76、护筒内钻进阶段由于进行了河床预防护，为防止编织袋影响钻孔，在开钻前，先将护筒内防护用的砂袋清理干净，然后进行钻孔作业。护筒底口2.0m以上，每小时进尺控制在46m左右，孔内补充清水，混合泥浆经泥浆净化器处理后泥浆回流入护筒，钻渣转运至处理堆场处理；b、土层内钻进阶段护筒底口以上2m至孔底，用直径2.8m的改进型平底钻头，开钻时钻头反循环空转，启动泥浆循环系统，置换孔内泥浆，当孔内泥浆指标符合要求后，优质泥浆护壁反循环减压钻进，在护筒底口附近慢速钻进，形成稳定孔壁，每小时进尺控制在0.30.8左右。钻头出护筒5m后恢复正常钻进，根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，每77、小时进尺不得超过5m，孔内补充优质泥浆； 此阶段泥浆指标应符合表2.3-10中的要求：钻孔过程中泥浆指标 表2.3-10项目名称PH值比重（g/cm3）粘度（s）胶体率(%)失水率(ml/30min)含砂率(%)指 标8101.15202596%以上203 c、第一次清孔阶段终孔后，及时进行清孔。清孔时将钻具提离孔底约3050cm，缓慢旋转钻具，补充优质泥浆，进行反循环清孔，同时保持孔内水头，防止塌孔。经检测孔底沉渣厚度满足设计要求，孔内泥浆指标符合表3.1-11要求后（循环时间控制在24小时，循环满足2个循环以上），及时停机拆除钻杆、移走钻机，尽快进行成桩施工。钻进注意事项a、孔内泥浆面任何78、时候均应高于水面2.0m以上；b、升降钻具应平稳，避免冲撞钢护筒扰动钻孔孔壁；清孔后孔内泥浆指标参数 表3.1-11项目名称PH值比重（g/cm3）粘度（s）胶体率(%)失水率(ml/30min)含砂率(%)指 标8101.1202298%以上201c、接长钻杆时，钻杆连接螺栓应拧紧上牢，并认真检查密封圈，以防钻杆接头漏水漏气，使反循环无法正常工作；d、钻孔过程应连续操作。详细、真实、准确地填写钻孔原始记录，钻进中发现异常情况及时上报处理。1.5.3 护筒内壁清理为了保证桩基质量，须对护筒内壁的泥皮以及淤泥进行清除，可在始终处于护筒内的钻杆上安装护筒内壁清扫器，在钻孔的同时便清除了附着在护筒上79、的泥块和泥皮。1.5.4成桩施工1）钢筋笼制安钢筋笼在陆上加工车间制作，单节钢筋笼长度为12m。加工好的钢筋笼要求分节、分类挂牌编号，根据前场需要，钢筋笼通过驳船水运至现场。压浆管与声测管在钢筋笼加工时同槽安装，接头采用焊接并适当与钢筋接头错层，以便于对接。钢筋笼每节端头用钢筋箍加强，内环加强圈处钢筋加焊“米”字形支撑。南航道桥桩长为12080m不等，钢筋笼总重最大为38t。为加快成孔后钢筋笼安装速度，尽量减少孔底沉渣，首先将未成孔护筒底口以上5m的泥土排出，形成长约47m深的空腔。然后在护筒空腔内用桅杆吊将钢筋笼根据孔深接长为三节接长。钢筋笼安装见图3.1.17。由于下放最后一节钢筋笼时重量80、达到38t，部份孔位可采取2台桅杆吊抬吊或加工专用的钢筋笼下放架解决最后一节钢筋笼下放。2）二次清孔混凝土导管下完后，若沉渣厚度不满足设计要求时，则在导管内下风管进行二次清孔；根据我局苏通大桥C1标施工经验，采用优质泥浆护壁可以不进行二次清孔。图3.1.17 钢筋笼安装示意图3）水下混凝土灌注 导管导管采用无缝钢管制成，快速螺纹接头。使用前必须做水密及接头抗拉试验； 砼浇注设备D11D14号墩每根钻孔桩的混凝土方量为449826m3不等，混凝土浇注采用砼生产、输送能力达160m3/h的水上搅拌船航工1601。该搅拌船上能储备1250 m3混凝土的原材料。经计算首批砼须配备15m3集料斗和1m381、的小集料斗。根据拌和船生产能力，每根桩48小时应能浇注完成； 混凝土配合比桩身砼设计强度等级为C30。配合比塌落度控制在1822cm。 砼浇筑砼浇筑前应备好充足的原材料，保养好设备，保证混凝土浇筑不间断进行。 首批混凝土浇筑采用拔球法施工。首批混凝土灌注成功后，混凝土经泵送，通过大集料斗、浇筑小料斗及导管灌注至水下，直至完成整根桩的浇筑。注意在混凝土浇注时保持护筒内泥浆面高于水位2m。混凝土灌注过程中，随时测量混凝土面的高度，导管埋深严格控制在410m范围内。为确保桩顶混凝土强度，混凝土灌注时，其顶面要超出设计标高1.0m，多余部分在承台施工前凿除。 混凝土浇注时泥浆处理 由混凝土置换出来的孔82、内泥浆经连通管流入其它待钻钢护筒回收利用，对于混凝土浇至桩顶以上部分含有水泥浆的废浆不能回收再利用，可用砂石泵抽至舱驳内，运至码头，再用泥浆泵通过布设的输送管道，将废浆排放到泥浆处理场内进行处理。1.5.5桩基质量检测1）每根桩均按设计要求进行超声波无破损法检测；2）应按设计要求对钻孔桩进行钻芯取样检查，以检验桩的混凝土灌注质量。1.5.6桩底后压浆注浆管绑扎在钢筋笼上，随钢筋笼一起放入孔里。桩基砼灌注完成后一定时间内，先用高压清水将注浆套管上覆盖注浆孔的橡胶套冲破，在灌注的混凝土和土体中形成裂隙，方便浆液注入其中。然后在设计规定时间内进行桩底后注浆施工。1）注浆设备配置根据注浆工程量拟配备283、套注浆自动控制系统和注浆泵（其中一套备用）。2）注浆量及压力控制注浆量的大小与桩体的承载力有密切关系，应按照桩的设计承载力合理确定，本桥将在试桩试验中对注浆量的大小作进一步研究，为每根注浆管设定注浆量。注浆施工的压力控制应以压水试验的稳定压力作为初始注浆压力，根据注浆量的进展逐渐增大浆液浓度，加大注浆压力，直至注浆量满足设计要求。3）注浆记录通过全自动记录仪将每一个注入量、压力和流量的实时数据均记录下来，进行进一步分析。4）施工要点 注检查浆注意用套管的方向是不是朝向钻孔灌注桩的底部； 注浆套管要防止混凝土进入到套管的内部； 注浆管的填充将由底部开始，自下而上采用填注法，采用水泥浆填充。5）其84、它注意事项 串孔现象：由于地层空隙率及持力层缝隙的存在，在A桩进行注浆时可能会有水泥浆从邻近B桩已开塞但未注浆的管中喷出，造成注浆管堵塞，致使B桩今后可能注浆失败。这种串孔扩散现象还可能引起周边土体固结，造成邻近桩机钻进困难。为避免因串孔而造成注浆失败，拟采用分片开塞，分片注浆的施工流水作业。每墩顺序：每墩注浆先外侧，后内侧。对于D1214号墩基础，每根桩压浆时，应确保在其周围20m半径范围内的桩已经灌注混凝土完毕；D11号墩应在所有钻孔灌注桩浇筑完毕后，再进行注浆。在不影响工期的条件下，尽量做到待群桩混凝土浇筑较多后，再由外测到内侧顺序压浆。 注浆管：注浆是通过注浆管来完成的。若注浆管焊接质85、量不高，则在高压力下，浆液会在接缝处逸出，压力骤变，导致注浆失败；6）注浆效果检查 在测试单桩承载力试验中，可进行注浆前后的承载力对比，检验注浆效果，确认注浆对桩承载力的贡献度； 必要时可钻孔取芯直观检查注浆效果。1.6海水泥浆由于本桥地处海洋环境，而且距岸线较远，淡水供应非常困难。在进行钻孔桩施工时，如采用淡水拌制泥浆还可能会受到海水的污染，影响泥浆的性能。如能直接采用海水拌制泥浆，可以大大降低工程的难度和成本。因此，研究海水泥浆的配制技术以及海水泥浆对混凝土耐久性的影响非常具有现实意义。我局武港院现已顺利完成了海水泥浆配制技术及其对钻孔灌注桩混凝土耐久性影响的研究课题，并在杭州湾试桩工程中86、成功运用，取得了极有价值的研究成果。目前，该项研究已取得专利。1.6.1海水泥浆配制技术在保证海水泥浆各项性能指标的前提下，本着经济合理，性能稳定及便于就地取材的原则，对不同性质的造浆材料进行了对比试验。1）造浆粘土 造浆粘土的优选研究结果表明，山东钠基土、上海昂润1、2土拌制的海水泥浆稳定性好、失水量小，除静切力稍小外，其余各项性能指标均满足要求。上海昂润2膨润土由于掺有高效有机降滤失剂，其性能指标略优于山东膨润土，但其成本较高。山东钠基土性能优良且价格较低，是经济理想的造浆材料。抗盐土及钻井膨润土均稳定性较差，胶体率和失水率不满足要求，虽然可以通过增加处理剂消除不稳定现象，但抗盐土价格较钠87、基膨润土高。（对比试验结果见表3.1-12）膨润土、钠基膨润土、抗盐粘土性能试验表 表3.1-12试样名称海水(g)膨润土(g)比重粘度(s)静切力(Pa)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm)PH胶体率(%)稳定性10s10min上下山东钠基膨润土700701.0820.800.810.01.59.5981.0751.08上海昂润膨润土1700701.1022.900.812.01.09.5971.091.10上海昂润膨润土2700701.1023.300.89.00.89.6991.101.10上海昂润膨润土3700701.0920.600.613.51.59.5911.051.06钻井88、膨润土700701.0816.000.6874.09.430明光抗盐粘土700561.0623.712474.09.2831.051.10注：以上各组均掺泥浆总量0.2的江苏宜兴PAC（增粘剂）和0.2的Na2CO3（分散剂）。 膨润土的性能指标试验采用山东潍坊龙凤钠基膨润土，其物理指标及化学组成见表3.1-13。钠基膨润土物理、化学指标 表3.1-13项目粒度PHSiO2Al2O3Fe2O3MgOCaONa2OK2O烧失量数值200目通过96%8.271.95%8.23%0.54%1.05%1.58%2.10%1.75%12.8%钠基膨润土加入水后，水很快进入蒙脱石的晶格层，使膨润土很快湿胀89、，并成为一种带有电荷的亲水胶体，通过颗粒的静电斥力保持稳定的悬浮状态。2）增粘剂 增粘剂的优选使用增粘剂可增强防止钻孔坍塌的作用，在泥浆受盐分或水泥污染时起保护凝胶的作用，同时可提高钻孔效率。一般工程中常用的有羧甲基纤维素（CMC）等，由于海水中阳离子和Cl-的大量存在会降低泥浆粘度，试验选用了天津的CMC、温州瓯海的PAC（聚阴离子纤维素）和CMH（羧甲基羟丙基纤维素）以及江苏宜兴的PAC进行优选试验，试验结果见表3.1-14。不同增粘剂的性能对比试验 表3.1-14海水(ml)700钠基土(g)增粘剂(g)Na2CO3(g)比重粘度(s)PH值静切力(Pa)失水量(ml/30min)泥皮厚90、(mm)稳定性胶体率(%)10s10min上下70宜PAC1.541.541.0919.659.100.79.51.01.0751.0829670温PAC1.541.541.0820.819.200.89.41.01.081.099870温CMH1.541.541.08221.689.200.99.01.01.081.099870津CMC1.541.541.0918.49.100.517.02.01.061.1292综合考虑，选用宜兴通达化工有限公司生产的PAC，用其拌制的海水泥浆稳定性好，失水量小。 聚阴离子纤维素(简称PAC)PAC是羧甲基纤维素CMC的衍生物，是一种阴离子型线性高分子物质91、，能在海水中不降粘，具有增稠性、保水性、抗盐性及较好的薄膜成形性。PAC有高粘度、低粘度两种。粘度越高，增粘效果越好，但粘度过高会影响其在泥浆中的溶解性。3）分散剂 分散剂的优选分散剂的首要作用是使进入水中的膨润土颗粒分散开来，形成外包水化膜的胶体颗粒，减少了内部阻力，泥浆中如含有Mg2+、Ca2+、Na+等金属离子，泥皮的形成性能降低，比重增加，致使膨润土凝聚、泥水分离，有可能造成孔壁坍塌。使用分散剂可以解决这些问题，改善泥浆的性能。常用的分散剂有碱类（如：Na2CO3）和木质素磺酸盐类（俗称FCL铁铬盐）。分别用Na2CO3和FCL做同配比的泥浆性能试验，经过比较发现，FCL虽然易溶于清水92、或盐水，但其分散效果不如Na2CO3，而且稳定性较差。Na2CO3可与海水中的Ca2+、Mg2+起化学反应，生成碳酸钙，使金属离子惰性，因此分散效果较好。可根据需要利用Na2CO3的掺量来控制泥浆的PH值。泥浆呈碱性稳定性好，而且碱性环境对钢筋的锈蚀起到保护作用。Na2CO3与FCL的比较试验见表3.1-15。Na2CO3与FCL的比较试验表 表3.1-15海水(ml)700钠基土(g)PAC(温州)(g)Na2CO3(g)FCL(g)比重粘度(s)PH值静切力(Pa)失水量(ml/30min)泥皮厚(mm)稳定性胶体率(%)10s10min上下701.541.541.0920.89.500.93、811.21.01.081.0999701.541.541.0922.08.000.715.02.01.041.1292从表可以看出，用FCL作分散剂配制的海水泥浆，泥浆的稳定性及胶体率不满足使用要求，而用Na2CO3作分散剂配制的海水泥浆性能均能满足使用要求。 纯碱（Na2CO3）的性能指标采用工业纯碱，其Na2CO3含量大于98%，常含有结晶水。由于Na2CO3在海水中能电离水解，提供钠离子和碳酸根离子，可使泥浆PH值增大，使粘土颗粒分散，粘土颗粒表面负电荷增加，更好地吸收外界的正离子，增加水化膜的厚度，提高了泥浆的胶体率和稳定性，降低失水率。1.6.2海水泥浆施工1）施工前的准备工作开钻94、前应根据现场设备条件对泥浆配合比进行调整，并按调整后的配比搅拌足够的泥浆以满足钻孔的需要。2）泥浆设备的选取 制浆设备：制浆设备最好采用喷射式搅拌机。利用喷水射流进行搅拌，比回转式搅拌机容易进行大容量的搅拌，可以充分发挥PAC的功效从而降低使用成本； 振动筛：海水中含有较多的泥沙，致使海水泥浆的含砂率偏高，增粘剂PAC的掺入一定程度上增加了排渣的困难。因此分离土渣应采取重力沉降和机械处理两种方法组合使用。机械处理宜采用高频振动泥浆筛，它是一种通用的泥浆净化设备。先将0.5mm以上的大颗粒筛出，剩下混有0.5mm以下砂粒的泥浆再进一步用旋流除渣器净化； 空压机：由于海水泥浆中含有较多的金属离子，95、易产生泥水分离，反循环钻进中使空压机的负荷增大，因此，空压机的选型宜大。3）施工中应注意的问题 应严格控制泥浆质量，做到定时检测，及时添加PAC及纯碱，改善泥浆的稳定性； 由于杭州湾大桥地层土造浆能力较强，泥浆的相对密度始终偏大，特别是淤泥质粘土、亚粘土和粘土层，为此钻进过程中须排掉部分的泥浆，添加PAC及纯碱应在排浆之后进行，以免造成浪费； 由于海水的密度为1.04 g/cm3，而淡水为1.00 g/cm3，因此，海水泥浆的相对密度较规范值稍大，施工中应加强检测控制； 置换的泥浆必须经沉淀、排渣、检测合格后方可使用； 增粘剂PAC较难溶解，集中投放易结团，难以发挥效应，应采取多次、少量投放的96、方式加速PAC的溶解。2. 承台施工2.1 承台施工概述D11号墩承台为圆形分离式结构，圆形直径为13.0m，承台之间采用6.7538.0m系梁相连，承台底标高为1.0m，顶标高为3.0m，厚度4.0m；封底厚度1.0m，砼方量为305m3，承台砼方量为1218m3；D12、D14号墩承台均为六边形倒圆角结构，平面尺寸为37.021.15m，承台底标高为0.2m，顶标高为5.2m，厚度5.0m；封底厚度1.0m，砼方量为582m3，承台砼方量为3492m3；D13号墩承台为哑铃形结构，平面尺寸为81.423.7m，承台底标高为0.8m，顶标高为5.2m，厚度6.0m。封底厚度1.5m，砼方量为97、2433m3，承台砼方量为9731m3。采用双壁钢吊箱作为承台施工的围水结构。钢吊箱按设计分块加工好后，水运至墩位处，在钻孔平台上分块拼装底板和侧板，然后利用连续千斤顶整体下放，就位加固后进行水下封底，最后抽水干施工承台。双壁钢吊箱施工难点： 钢吊箱呈哑铃形、平面尺寸大D13号墩钢吊箱呈哑铃形，平面尺寸达到83.8426.14m，高度达到9.3m。各承力点的受力情况较为复杂，局部应力大； 钢吊箱制作及安装的精度要求高钢吊箱在安装及就位后的变形要小，制作的精度要求高，平面尺寸、壁体表面平整度及垂直度等指标必须满足设计和规范要求。其中D13号墩吊箱安装时其底板还需同时套进38根钢护筒，因此在底板上98、正确测定开孔位置比较重要； 钢吊箱安装重量大D13号墩钢吊箱重量达到近900t，下放安装的难度较大； 钢吊箱定位、加固难度大本地区大风、大潮差，大流速等恶劣条件给钢吊箱的精确调位及临时固定提出了较高要求。2.2钢吊箱设计与施工本节主要阐述D13号墩承台施工其余墩可以参照本节内容。2.2.1钢吊箱设计1）设计工况钢吊箱按以下几种工况进行受力分析： 拼（吊）装下沉阶段； 封底混凝土施工阶段； 钢吊箱抽水阶段； 钢吊箱内承台混凝土浇注阶段；2） 设计条件序号设计参数取值1设计高潮位5.30m2设计低潮位-3.56m3施工期水位4.5m4流速3.24m/s5风速10级风6波高1.5m（封底时考虑波高为99、2.5m）3）钢吊箱的技术参数钢吊箱设计成哑铃型，顶标高为+7.0m（同平台标高），底板标高为2.3m（设计封底砼厚度为1.5m）。考虑钢吊箱自浮能力以及满足分块吊装的强度和刚度要求，钢吊箱设计为双壁，壁体厚度为1.2m。钢吊箱竖向分为1节，平面分为8块。4）钢吊箱结构钢吊箱由底板、侧板、钢管支撑、桁架支撑及拉压杆等五大部分组成。 底板钢吊箱的底板采用型钢焊接所形成的格构式结构，纵、横方向的主梁均采用工字钢，其上设置次梁将板格细化，次梁采用角钢，面板为钢板。由于封底的面积及封底混凝土方量较大，所以在底板上设置了两道分块隔板，将封底混凝土沿横桥向分为三块。 侧壁内外壁板间用水平环板、隔舱板、箱梁100、等构件连成整体，组成双层板架结构。竖向的隔舱板、箱梁为一级支撑结构，水平方向的环板为二级支撑结构，竖向次梁为三级支撑结构。 拉杆每根钢护筒上设置8根拉杆，拉杆的一端与钢吊箱底板相连，另一端与钢护筒相连，连接的方式为铰接。在钢吊箱抽水的过程中要求进行体系的转换，最终在抽水完成后，将其与伸入承台的钢护筒焊接。 支撑钢吊箱内设置了一层水平内撑，其顶面标高为5.8m，材料为80010mm的钢管。内撑之间同样用钢管连接成整体共同受力。由于内撑自重大、跨度也大，为了减小内撑因自重而产生的挠度，所以在横桥向内撑与顺桥向内撑的交点处设置了竖向桁架支撑。D11号墩钢吊箱结构详见图3.2.1；D13号墩钢吊箱结构101、详见图3.2.2；D12(14)号墩钢吊箱结构详见图3.2.3。2.2.2钢吊箱的制作与运输钢吊箱壁体及拉压杆在加工厂内分块制作，装船运往现场，利用浮吊拼装；底板在现场制作安装。2.2.3钢吊箱拼装和下放由于钢吊箱底板标高为-2.3m，在最低潮位时能够露出水面，也为了减少拉压杆的安装时间，同时根据水上混凝土搅拌船的生产能力，将钢吊箱分为三个部分（上、下游承台各一块，中间系梁一块）吊装。相邻两段之间的接缝在退潮时焊接，确保在涨潮时不漏水。将连接在一起的两条驳船在靠近北岸的浅水区抛锚定位，然后就利用这两条驳船作为钢吊箱拼装的场地。当分块的钢吊箱在驳船上拼装好之后，用起重船吊运至现场安装。将其下放到102、达设计标高后将拉杆与钢护筒连接，并在钢护筒上设置反压牛腿固定吊箱顶标高。由于在低潮时吊箱底板全部露出水面，因此还需向吊箱夹壁内注水，所注水量（通过详细计算确定）应使钢吊箱在低、高潮水时能通过拉杆和反压牛腿保持受力基本均衡。由于封底砼施工周期较长，为减少波浪顶托力对封底砼的影响，钢吊箱拼装时还应在底板上设置22个直径为30cm的竖向连通管排水和排气。1）钢吊箱拼装及下沉施工流程测量放线安装底板梁系支撑底板梁系及底面板安装侧板分块安装就位起重船起吊现场安装、下放入水自浮、初步就位拉杆及反压牛腿安装、固定精确定位吊箱底板堵漏下一块钢吊箱拼装及现场安装。2）钢吊箱拼装的具体步骤 底板梁系安装在驳船的甲103、板上按照钢吊箱底板的梁系布置图安装支撑墩，并且用水准仪抄平，然后在其顶面放出底板梁的平面位置。准备工作完成后就可以在支撑墩上安装底板纵横方向上的主梁和次梁。 侧板拼装底板钢面板铺设完成后，再放出侧板安装定位线，并设置限位板以便于按线形逐块拼装。用浮吊将船运至现场的侧壁板安装就位，并按照设计要求进行焊接。 钢吊箱底板开孔上、下游承台的钢吊箱安装时需穿过18根3.1m的钢护筒，底板上开设的18个孔准确与否是影响钢吊箱平稳下沉、精确定位的关键，因此必须准确测量钢护筒的坐标、椭圆度、倾斜度及倾斜方向，根据测量结果在钢吊箱底板布置开孔； 水密性试验钢吊箱施焊完毕后，每道接口焊缝处采用石灰煤油渗透法进行水104、密性试验； 钢护筒外围周边情况探测图3.2.1 D11号墩钢吊箱结构示意图（单位：mm） 图3.2.2 D13号墩钢吊箱结构（单位：mm）图3.2.3 D12(14)号墩钢吊箱结构示意图（单位：mm）钢吊箱下放前必须对钢护筒外围周边情况进行探测，以检查和清除障碍物； 导向装置安装为了使钢吊箱能够顺利套入钢护筒，拆除钢平台之前在四个拐角的钢护筒顶口用型钢焊制成锥形导向装置。 限位装置安装当钢吊箱平面位置调整好之后，用型钢在护筒和钢吊箱之间焊接限位装置，防止钢吊箱在水流及波浪作用下发生变动。 拉杆固定在钢吊箱底板套入钢护筒之后，要求将拉杆安装完毕，并用钢丝绳临时固定在钢护筒上，防止其倾倒，保证拉杆105、与钢吊箱一起下沉；3）钢吊箱的下放每块钢吊箱在驳船上拼装完毕后，用浮吊吊运至施工现场安装。安装作业由专人负责指挥，其步骤如下：a、到达施工现场后在起锚艇的辅助下抛锚定位；b、调整船位将钢吊箱吊至钢护筒上方；c、在开始落潮时将钢吊箱底板套入钢护筒；d、安装拉杆并将其临时连接在一起，防止倾倒；e、当钢吊箱下放到位后，将拉杆的上支座与钢护筒焊接；f 、焊接钢吊箱底板与钢护筒之间的反压牛腿；g、向钢吊箱夹壁内注水；2.2.4钢吊箱固定措施为防止钢吊箱在水流及波浪的作用下发生晃动，采取如下措施：a、选择在开始退潮安装钢吊箱；b、在钢吊箱与钢护筒之间安装限位型钢；c、焊接钢吊箱底板与钢护筒之间的反压牛腿；106、d、钢吊箱下放就位后，为抵抗涨潮时的浮力，要及时在靠承台外层钢护筒与钢吊箱顶面之间设置反压牛腿（拉杆作为退潮时承受吊箱重力的结构），布置见图3. 2.4。图3.2.4 反压牛腿布置示意图由于钢吊箱安装时需要抢时间，同时焊接工作量又比较大，所以此过程需投入足够数量的焊工和焊接设备。2.3封底混凝土施工D11、12、14号墩设计封底砼厚度为1.0m，砼方量分别为305m3和582m3；D13号墩设计封底砼厚为1.5m，砼总方量达到2433m3，封底砼标号均为C20。本节主要阐述D13号墩封底砼施工，其它墩施工可以参照本节内容。D13号墩封底分上、下游承台及系梁三个区。相邻区域之间设置1.5m高的双107、层围壁将混凝土隔开。封底混凝土浇筑分三次进行，顺序为：下游承台区上游承台区系梁区。2.3.1封底前准备工作1）钢护筒外壁及钢吊箱底板的清理由于钻孔桩及钢吊箱下沉施工时间较长，加之本桥处于外海，钢护筒的外壁上会附着有大量锈蚀物和其他海生物，钢吊箱底板上还会沉淀淤泥。为了保证混凝土与钢护筒之间的结合质量，在钢吊箱底板与钢护筒之间缝隙封堵之前，趁低潮位用高压水枪彻底清理干净；2）钢吊箱底板与钢护筒之间缝隙封堵钢吊箱就位固定后，利用每天2个低潮水位将护筒与底板缝隙焊接严密。2. 3.2封底混凝土浇注平台搭设钢吊箱下沉到位固定后，根据浇注平台标高、最远处导管至分料槽口的水平距离、溜槽坡度确定中心集料斗的108、底标高。然后用型钢和脚手管搭设支架和溜槽。2.3.3浇注导管布置导管的作用半径按照4.5m考虑，导管底口距离钢吊箱底板20cm左右，由于封底砼较薄，为确保封底砼密实度和浇注完后顶面平整度，通过反复比较，拟在上下游承台区各布置15根导管，系梁区布置4根导管（共计34根）。封底混凝土导管布置见图3.2.5。2.3.4混凝土配合比承台砼设计强度等级为C30，配合比设计详见第四章海工混凝土配合比设计及质量控制。图3.2.5 封底混凝土导管布置示意图2.3.5封底混凝土浇注工艺混凝土采用中心集料斗布料，设计储料容量为30m3。首批混凝土灌注时，先由中心集料斗贮料，然后依次打开通向灌注导管的分料槽的出料门109、中心集料斗的出料口，让混凝土经溜槽进入浇筑小料斗，当小料斗内充满混凝土时，拔塞，同时集料斗连续不断放料，完成导管封口。中心集料斗封底施工工艺示意见图3.2.6。图3.2.6 中心集料斗封底施工工艺示意图2. 3.6封底施工注意事项 混凝土导管封口顺序按先四周后中心的原则进行： 保证混凝土的浇筑能力，确保砼面每小时上升30cm； 保证导管底口有不少于1.0m的埋深，确保首批混凝土灌注成功； 混凝土的顶面高程控制在0+10cm，要求测量人员加大测量的频率及测点的数量，尽量真实的反映混凝土顶面高程的情况。2.4承台施工根据温控设计、承台方量和拌和船浇筑能力，承台、系梁分层、分块浇筑，单个承台沿高度110、方向分2层浇筑，分层厚度均为3.0m；系梁为一次浇筑，系梁与上下游承台连接处两侧各留2m宽后浇带；每次最大浇注方量为2130m3。2.4.1施工工艺流程吊箱抽水割除多余护筒、凿桩头安装钢筋和冷却水管安装浇注平台和布料杆第一层砼分块浇注通水冷却、养护预埋塔柱劲性骨架和钢筋施工缝处理第二层砼分块浇注通水冷却、养护。2.4.2钢吊箱内抽水、清淤当封底混凝土强度达到设计强度的80%以上时开始钢吊箱内抽水，设计抽水水位为4.5m。抽水过程中，随时观察钢吊箱结构变形情况。钢吊箱内淤积的泥沙利用高压水枪冲洗，然后用泥浆泵抽出。2.4.3拉压杆吊点转换、多余的钢护筒割除第一步：吊箱内抽水至第一节拉杆的头部露出111、水面后将其与钢护筒焊接，将吊点由第二节拉杆的头部转至第一节拉杆的头部；第二步：抽干吊箱内的水，将吊点转移至封底混凝土表面附近，利用加劲板将拉压杆与钢护筒连接。拉压杆吊点转换在三个区同时展开，当转换结束后，切割多余的钢护筒至设计位置。2.4.4桩头凿除封底抽水后，人工配合机械凿除桩头。桩头处理完成后，对桩头钢筋进行清理、调整。2.4.5封底混凝土面清理承台及系梁钢筋绑扎前，清理封底混凝土表面，对局部高点进行凿除，并按设计要求进行全面凿毛处理，使钢筋绑扎场地平整。2.4.6钢筋及冷却水管施工1）钢筋制作、绑扎及固定承台及系梁主筋采用采用冷挤压接头连接，其它钢筋绑扎按规范进行焊接或搭接，由于钢筋用量112、较大，钢筋网格、层次较多，为保证设计钢筋能正确放置和混凝土浇筑质量，采用劲性骨架架立各层钢筋网片，做到上下层网格对齐，层间距正确，并确保钢筋的保护层厚度；2）冷却水管制安承台冷却水管根据温控设计要求进行布置。冷却水管固定在支架上，做到接头可靠，不漏水、不阻水。冷却水管安装完成后进行通水检查。为防止冷却水管成为承台结构钢筋的锈蚀通道，进出水口均采用塑料管。在承台养护及温控完成后，冷却管采用压入微膨胀水泥浆进行封堵。2.4.7模板由于承台及系梁分开浇筑，承台及系梁以钢吊箱内壁作为模板外，它们之间的后浇带采用收口网模板。对于钢吊箱内壁，在钢筋绑扎前进行除锈打磨并涂刷脱模剂。2.5承台、系梁混凝土施工113、1）混凝土配合比设计承台砼设计强度等级为C30，配合比设计详见第四章海工混凝土配合比设计及质量控制。2）混凝土浇筑 混凝土生产承台混凝土由160m3h的水上搅拌船生产供应，能够满足承台混凝土浇筑强度的要求； 浇筑工艺混凝土浇筑采用拖泵泵送，布料杆布料。混凝土沿横桥向分层浇筑、振捣，其中上、下承台分别由吊箱壁板附近开始，向系梁推进，混凝土产生的少量泌水通过收口网模板的缝隙汇入后浇段，用潜水泵集中抽出。2.5.1混凝土施工缝处理由于承台位于10m标高以下，所有施工缝均涂刷硅烷溶液处理。2.6大体积混凝土温控承台属重要的大体积砼结构，混凝土方量很大，须采取专门措施防止因为混凝土水化热温升而出现温度裂114、缝。为此，采用有限元程序大体积砼施工期温度场及应力场分析程序包对承台大体积砼进行了温控计算，计算大体积砼内部仿真温度场及应力场，并根据计算结果制定承台不出现有害温度裂缝的温控标准和温控措施。在承台施工之前，根据当时的具体施工条件及要求，再重新上报详细的温控施工方案。2.6.1温控计算温控计算是按照承台砼分二次浇筑，每次浇筑厚度为3.0m进行的，若设计有特殊要求，再适当调整，重新计算。1）计算条件系梁与两个承台间设2m宽的后浇段，根据承台结构特点，取1/4承台进行空间有限元计算； 封底混凝土设计标号C20，封底厚度1.5m，为安全计，视封底混凝土为老混凝土；承台砼分二次浇筑，每次浇筑厚度为3.0115、m承台二次浇筑的间歇期为8天； 承台混凝土满足泵送施工工艺要求，初步配合比（施工时根据要求另行调整）见表3.2-1。承台混凝土配合比 表 3.2-1设计标号单方砼材料用量（kg/m3）坍落度（cm）初凝时间（h）抗压强度MPa）水泥粉煤灰砂石水外加剂7d28dC3028712371311071586.520.52529.948.1根据水化热试验结果，等效考虑冷却水管初期降温效果，砼绝热温升为35；混凝土其它物理热学性能见表3.2-2。混凝土物理热学性能 表3.2-2类别最终弹模（MPa）容 重 (kg/m3)热胀系数（1/）导温系数（m2/d）比 热(kJ/kg.)弹模增长指数封底砼2.510116、424008.910-60.071.040承台砼3.410425008.910-60.071.040.12施工时的平均风速按4级（8m/s）考虑；且承台顶面用5cm厚麻袋覆盖，其放热系数为15.3kJ/m2.h.； 考虑砼的徐变对温度应力的松弛作用；2）计算成果及分析 砼内部温度场主要特征 第一层承台砼内部最高温度约为56，发生在离承台底面1.5m面上，在砼浇筑后4天左右出现。第二层承台砼内部最高温度约为53，发生在离承台底面4.5m面上，在砼浇筑后3-4天左右出现。峰值出现后，内部温度开始逐渐下降，至1520天后趋于平稳。 砼内部应力主要特征 承台内部不同龄期的最大温度主拉应力分别见表3.2117、-3、表3.2-4。第一层最大温度主拉应力 表3.2-3龄期(d)714274565（MPa）1.152.172.202.342.48 第二层最大温度主拉应力 表3.2-4龄期(d)714284868（MPa）1.061.822.432.812.93 结果分析根据表3.2-5的有关掺粉煤灰C30砼劈裂抗拉强度统计试验结果，可知承台大体积砼在施工期内有1.41.5的抗裂安全系数，在采取有效的温控措施并合理施工后，可以防止承台砼产生有害温度裂缝。C30砼劈裂抗拉强度 表3.2-5龄期(d)714284560Rpl（MPa）1.792.973.683.824.032.6.2温度控制标准 根据计算成果118、，为保证承台在施工期内不出现有害温度裂缝，采取如下温控标准：1）混凝土浇筑温度不超过26；2）砼在浇筑温度基础上的最大水化热温升不超过35；2）砼内表温差不超过25；3）砼降温速率不超过2/d。2.6.3温控措施1）砼原材料及质量控制 混凝土各项性能指标（抗压强度、弹性模量、抗氯离子侵蚀、抗裂）满足设计技术要求。 通过混凝土配合比试验选择最优石子级配、最佳砂率和相容性最好的外加剂，以降低水泥用量。 在水胶比小于0.4时，粉煤灰最大掺量可放宽到40，以降低水化热温升。 如掺加引气剂，混凝土中的含气量可控制在46。 混凝土拌合物中由各种原材料引入的氯离子总量不能超过胶凝材料总量的0.1。2）通水冷119、却 冷却水管及其布置根据混凝土内部温度分布特征，在承台混凝土中埋设四层冷却水管，冷却水管采用外径为32mm，壁厚为1.8mm的薄壁电焊钢管，其水平间距为0.9m，每根冷却水管长度不宜超过200m，冷却水管进、出水口应集中布置，以利于统一管理。冷却水管布置示意图见图3.2.7。 冷却水管使用及其控制a、冷却水管使用前应进行压水试验，防止管道漏水、阻水；b、混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水，循环水采用淡水，通水流量应达到25L/min，通水时间一般为1015天或根据测温结果确定。 在施工平台上应设置23个容量为56 m3的水箱，以供冷却水循环；c、待冷却水管通水全部结束并养生完成后，应采用120、30#水泥砂浆封堵冷却水管;d、进出水管的进水、出水口应采用PVC管，PVC管埋入混凝土30cm深。为保证冷却水的初期降温效果,项目部应提前成立专门班子，专人负责，优化冷却水管的管路布置，合理选择水泵，并配备检修人员，准备12台备用水泵，若管路出现故障应及时排除，保证冷却系统正常工作。施工时,操作人员应听从指挥，及时开启和关闭阀门。图3.2.7 冷却水管布置示意图（单位cm） 保温为防止承台出现表面裂缝，要特别注意施工时承台的表面保温工作。a、当日平均气温在23天内连续下降超过68时，328天龄期内新浇混凝土表面必须进行表面保护；b、对于永久暴露面，浇筑的混凝土拆模后应立即进行表面覆盖，覆盖后121、的混凝土的表面等效放热系数2.0w/(m2.)；c、低温季节如拆模后混凝土表面温降可能超过69及气温骤降期间应推迟拆模时间，并选择气温较高时拆模；d、钢吊箱为双壁结构，其夹层内填塞保温材料。夹壁顶面用麻袋覆盖，以利于混凝土保温；e、在保温期间，应由专人对各保温部位进行检查，并根据气象预报在寒潮来临前加强保温检查。 养护应在承台混凝土顶面采取洒淡水潮湿养护，先覆盖麻袋再塑料布保湿。养护龄期不少于14天。2.6.4砼温控施工现场监测1）温度测试内容 为做到信息化施工，真实反映各层砼的温控效果，以便出现异常情况及时调整温控措施，应在承台砼中布设温度测点。根据承台结构和温度场计算结果，拟在承台1/4区122、域内布设温度传感器，在检测混凝土温度变化的同时，还应监测气温、冷却水管进、出口水温、混凝土浇筑温度等。测点布置示意见图3.2.8。图3.2.8 冷却水管温度测点布置示意图 2）现场测试要求在混凝土浇筑前完成传感器的埋设及保护工作，并将电缆引到测试房。各项测试项目宜在砼浇筑后立即进行，连续不断。砼的温度测试，峰值以前每2h监测一次，峰值出现后每4h监测一次，持续5天，然后转入每天测2次，直到温度变化基本稳定。2. 7钢吊箱拆除钢吊箱的拆除采用潜水员进入钢吊箱夹壁内进行水下切割，利用起重船进行分片吊离的方法施工。拆除标高根据设计要求控制。由于钢吊箱的内侧壁与混凝土接触，直接进行割除比较困难，同时也123、会损伤混凝土。应根据拆除标高，在钢吊箱加工时就对其内侧壁进行处理，以方便钢吊箱的割除。3索塔施工31 索塔总体施工方法3.1.1 索塔结构形式（见图3.1）图3.1 13#墩索塔结构图3.1.2 索塔总体施工工艺1）下塔柱起始段采用满堂脚手架翻模施工工艺，起始段施工后安装爬架，其余各节段均采用爬架爬模施工工艺。2）下塔柱及横梁施工采用桅杆吊作为起重机具，余下塔柱施工采用塔吊作为起重机具。3）横梁采用落地式钢管支架现浇，并与塔柱分离异步施工，即先施工塔柱过横梁，再进行横梁施工。3.1.3 施工主要设备设施布置下塔柱及横梁施工起重机具主要采用基础施工用的上下游两台WD70型桅杆吊，横梁以上节段施工124、选用H3/36B改进型塔吊一台作为塔柱施工的垂直起重机械，布置在塔柱的南侧，塔吊基础采用打入钢管桩基础，中心位于顺桥向桥轴线沉台系梁外侧，塔吊附着于塔柱侧壁，塔柱施工结束后拆除塔吊移到下游侧安装，以便箱梁零号块的施工，H3/36B改进型塔吊最大起重量20t，最大工作幅度55m，其技术性能参数见表3-1。H3/36B改进型塔吊截荷特性表 表3-1吊幅 (m)13.316202224.5273032404555吊重 (t)2018.41311.5108.97.87.15.24.43.5在塔柱西侧布置一台SCD200/200型双笼式施工电梯，供人员上下使用。当中下塔柱起步段1、2节段施工完成后安装电125、梯，电梯基础位于塔座顶，导轨附着于塔柱外壁，随着爬架的爬升而接高。塔柱施工淡水用潜水泵从运输船抽取到平台上淡水储备池内。用时，由离心泵输送至塔上，上行输送水管布置在塔柱内腔，并附着于塔柱内壁上。索塔混凝土的水平及垂直输送采用中联拖泵2台，布置在沉台上，为了避免混凝土对索塔外壁的污染，混凝土泵管沿塔柱内腔向上设置。索塔施工主要设备设施布置见示意图3. 2。图3.2 索塔施工主要设备设施布置示意图索塔混凝土的水平及垂直输送采用中联拖泵2台，布置在沉台上，为了避免混凝土对索塔外壁的污染，混凝土泵管沿塔柱内腔向上设置。索塔施工主要设备设施布置见示意图3. 2。3.2 塔柱施工3.2.1 塔柱施工总述塔126、柱共分50节段进行施工。除5、6、7、48、49、50节段外，其余各节段垂直高度均为4.0m，塔柱采用爬模施工。塔柱第14节段采用48mm钢管脚手架先行施工，当第4节段施工完成后，拆除模板及脚手架，安装液压爬模，逐步完成550节段的施工。为防止施工荷载及塔柱自重产生过大的水平位移，根据设计要求，塔柱每浇筑约15m高度，在两塔肢间设置一道水平横撑，待索塔施工完成后拆除。上塔柱钢锚箱根据塔柱施工进度，分节段直接采用塔吊起吊安装。3.2.2 钢筋工程1）钢筋在车间加工成半成品，水运至施工现场绑扎成型，主筋采用劲性骨架定位。主筋连接采用挤压钢套筒连接。2）为满足塔柱钢筋定位的需要，同时方便测量放线，塔127、柱施工时设置劲性骨架。劲性骨架采用矩形小断面桁架结构，在后场分榀分节段加工，船运至现场塔吊吊装，用型钢连成整体。见图3.3所示（图中：劲性骨架的实线部分为后场加工、现场安装，虚线部分为现场连接）。图3.3 塔柱劲性骨架平面布置示意图按塔柱浇筑分节高度，劲性骨架标准加工长度为8.0m。劲性骨架采用等边角钢制作、连接。安装时在混凝土顶面外露角钢上贴焊同型号短角钢作为骨架底口安装定位桩，利用吊垂球控制骨架上口位置。3）为避免塔柱的收缩及温度裂缝，在塔身钢筋外加设一层直径5mm，网格间距为1010cm的带肋钢筋焊网，其技术标准应符合钢筋混凝土用焊接钢筋网（YB/T0761997）的规定。4）横梁与塔柱128、采用异步方法施工，横梁伸入塔身的钢筋采取在塔身施工时预埋，在横梁施工时再行接长。5）在塔柱施工过程中，同时埋入下列预埋件：爬梯、电缆、照明设施、防雷接地设施，以及施工使用的塔吊、横梁支架等埋件，埋件的精度控制分别满足设计和施工要求。 施工埋件施工预埋件采用预埋32精轧螺纹粗钢筋及连接器和抗剪销预留孔代替预埋钢板锚筋。拆模后，在混凝土外壁以钢板作垫板，安装抗剪销，穿设精轧螺纹粗钢筋并张拉，在已施加预应力钢垫板上焊接构件。所有施工预埋件两端距混凝土外壁不小于50mm，标高10.00m以下预埋件均采用环氧涂层预埋件。 设计埋件设计预埋件按要求进行加工制作。对接地等有特殊要求的埋件，除按设计要求采用特129、殊材料加工、制作外，每次预埋后均进行接地电阻测量，合格后方可进行混凝土的浇注作业，并在施工过程中加强保护。3.2.3 模板工程1）塔柱支架翻模施工塔柱第14节段总高度为16.0m（其中8.0m为实心段），采用搭设支架翻模施工。支架采用483.5mm钢管脚手架，根据施工需要分节段进行搭设，并附墙固定。塔柱实心段属大体积混凝土，采取措施控制混凝土温度，防止产生裂缝： 采取措施提高混凝土的抗裂性能； 控制混凝土浇筑温度； 缩短塔柱实心段上下节段之间的浇筑施工间歇时间； 加强塔柱与塔座接缝处混凝土的养护，防止混凝土产生裂缝； 加强混凝土的保温和保湿，混凝土浇筑后，在塔柱模板侧面吊挂麻袋和彩条布保温，在130、混凝土顶面覆盖两层土工布，侧面模板拆除后，立即用两层土工布和一层彩条布覆盖保温。若外界温度过低，适量安装碘钨灯照射，以增加温度，此外，利用热水浇洒混凝土表面，保证混凝土表面既保温又保湿。2）塔柱爬模施工 自动液压爬模体系自动液压爬模体系主要由液压爬架和木模板体系组成，爬架包括外爬架和内爬架。其结构见图3.4。图3.4 自动液压爬模体系结构示意图外侧爬架包括悬挂件及预埋件、爬升导轨、液压顶升设备、2个上部操作平台（钢筋绑扎平台图中未示）、1个主工作平台、2个下部作业平台及电梯入口平台。主操作平台宽3.1m，爬架总高度16.0m。主工作平台由三角支撑架及连接型钢组成，承受整个爬架重量及施工荷载，并131、通过预埋件将荷载传递到混凝土上。主工作平台下面悬挂爬升操作平台（-1号平台）、修饰平台（-2号平台）、电梯入口平台（-3号平台）、支撑模板操作平台（+1号平台）、钢筋绑扎平台（+2号平台）。所有平台构件均由型钢连接而成，杆件可以成捆装箱运输，避免了运输途中的损坏，用螺栓和销轴连接，拼装及拆卸极为方便快捷。采用液压顶升设备进行爬架整体提升，根据爬架重量及施工荷载，在塔柱顺桥向两侧各布置2套顶升力为100kN液压顶升设备，在塔身横桥向两侧各布置2套顶升力为100kN液压顶升设备，单个塔柱配8套液压顶升设备。8套顶升设备共用一个控制柜，通过操作电子控制板来实现爬架的正常爬升，也可通过远距离电子控制系132、统达到远程控制的目的。塔柱内模板体系基本与外爬架相似，包括悬挂件及预埋件、2个上部操作平台、1个主工作平台、2个下部作业平台。主平台由型钢组成，承受内爬架模板系统自重及施工荷载，通过预埋件将荷载传递到混凝土上。内爬架爬升工艺同外爬架。该爬模体系已在我局润扬长江大桥北索塔及安庆长江大桥北索塔施工中成功运用，它具有以下特点：a、木模板体系自重轻，刚度大，采用车间组拼，现场安装，利用爬架上设置的模板悬挂及纵、横向调节系统，安装调整十分便捷，效率高。b、爬架采用整体爬升，速度快，投入人力、物力少，工人劳动强度低。c、爬模体系重复利用率高，能有效降低工程成本。d、采用10.9级高强度螺栓作为爬架附墙螺栓133、，安全性高。e、爬架结构系统由杆件用螺栓和销轴连接，安装、拆卸、运输都十分简单快捷。 木模板体系木模板主要由木工字钢、面板、背部钢围檩及造型木组成。面板与木工字梁通过铁钉或木螺丝固定，钢围檩与木工字梁之间通过螺栓连接。木模板具有以下特点：a、木模板具有一定的透气性能，能有效降低工程成本。b、木模板收分具有较好的操作性，方便、快捷、板缝整齐美观。c、混凝土外观质量好。木工字梁在制造过程中都经过脱水及固化处理，具有重量轻、弹性好、耐高温、防腐蚀、使用寿命长等特点。根据模板的要求可选用不同规格的木工字梁。木面板经过特殊胶合，具有防水、不变形等性能，其表面经过高压合成树脂处理，可有效减低混凝土的附着。134、 液压爬架工作原理导轨依靠附在爬架上的液压油缸进行提升，导轨提升到位后与上部爬架悬挂件连接，爬架与模板体系则通过顶升液压油缸沿着导轨进行爬升。液压爬架施工节段标准高度为4.0m，塔柱施工分段见图3.5。 爬模施工工艺a、爬架组装前准备工作a-1、爬架各分段构件在工厂加工并现场进行试拼；工程、质检、安全部门按设计要求对焊缝、外形尺寸、配件等逐一进行检查验收，合格后方可使用。a-2、模板：按大模板制作要求进行加工验收，复核螺栓孔位置是否准确，吊点是否符合要求。特别检查吊环制作焊接是否符合要求。a-3、检查提升设备、节点板拼接螺栓等配件是否配齐，混凝土墙体上的预留孔位置是否与爬架孔位一致。b、爬架的135、组装与安装b-1、架体运至现场后，组织专门组装班组，并由技术和安全部门进行技术、安全交底。b-2、安装爬升模板前，应检查工程结构上预埋螺栓的孔径和位置是否正确，如有偏差，必须纠正后方可安装爬升模板。b-3、爬架分段进行组装，主要分为附墙段和工作段两部分。根据爬架结构进行分块，并按图编号。在船上将承力架段组合成一组组爬升架，仔细检查两个承力架段中间隔尺寸的正确性。爬架孔与孔之间的尺寸误差应满足要求，并检查组合架的稳定性和牢固性。b-4、首先吊装导轨至安装层墙体上，并用专用螺栓固定于墙体上，然后吊运附墙段至导轨上安装。b-5、吊装采用四点吊，靠近墙体后根据倾斜方向临时固定壁体一端的螺栓，再移位固定136、另一端的螺栓，最后同时拧紧。b-6、附墙架就位固定后，然后起吊工作架至附墙段上部，交叉固定上下拼接点与斜节点，螺栓必须全部拧紧，不得漏拧和少拧。b-7、调整和固定上下架体的脚手架连杆，安装完毕后的爬架的误差不得超过规定要求。b-8、安装过程由专人负责，并经工程、质检和安全部门验收合格后才能正式使用。b-9、组装完成后，铺置海底笼，外周边兜底封闭布设安全网。c、爬架升降工艺爬升前，再次检查爬升设备，确认符合要求后方可正式爬升，爬架升降工艺见图3.6。d、导轨的爬升d-1、混凝土强度达到10MPa以上；上部爬升悬挂件安装完成；清洁爬升导轨，导轨表面涂上润滑油；液压油缸上、下顶升弹簧装置方向一致向上137、。d-2、经确认爬升条件具备后，打开液压油缸的进油阀门，启动液压控制柜，拆除导轨顶部楔形插销，开始导轨的爬升。当液压油缸完成一个行程的顶升后，经确认其上、下顶升装置到位后，再开始下一个行程的顶升。d-3、当导轨顶升到位后，按从右到左插上爬升导轨顶部楔形插销，以确保插销锁定装置到位。下降导轨顶部楔形插销与悬挂件完全接触。d-4、导轨爬升完成后，关闭油缸进油阀门、关闭控制柜、切断电源。e、爬架架体及模板爬升e-1、清理爬架上的荷载；改变液压油缸上下顶升弹簧装置状态，使其一致向下；解除塔柱与爬架的连接件；完成前节段用螺栓孔的修补。e-2、经确认爬架爬升条件具备后，打开液压油缸的进油阀门，启动液压控制138、柜，拔去安全插销，开始爬架爬升。e-3、当爬架爬升两个行程后，拔除悬挂插销。e-4、当爬架顶升到位后，及时插上悬挂插销及安全插销。关闭油缸进油阀门控制柜，切断电源。图3.6 爬模施工工艺程序图f、模板的现场安装安装模板前，先确定爬架悬挂预埋件位置，然后按测量所放出的理论位置安装模板，通过爬架系统上设置的纵、横向模板液压支撑可滑动调节系统，在较短的时间内即可完成模板的安装。3.2.4 混凝土工程1）混凝土设计塔柱及横梁混凝土均采用海工高性能混凝土，设计强度等级C50。其配合比设计见“第四章 海工混凝土配合比设计及质量控制”相关部分。2）混凝土浇筑混凝土由水上搅拌船生产，泵送，软管布料，插入式振捣139、器振捣，作业人员进入模板内操作，严格分层布料，分层厚度不大于30cm，振捣不得漏振、欠振、过振。采用涂刷养护剂或浇淡水养护，同时覆盖彩条布加强保温、保湿。防止结构物内外温差过大，制定冬季、夏季和雨季混凝土养护方法。施工缝采用人工凿毛，压力水清洗。3.2.5 塔柱间水平横撑施工随着塔柱升高，A字形构造塔柱将产生较大水平内倾位移和内倾力。为克服塔柱内倾位移和内倾力，根据设计要求，在塔柱间沿高度每隔约15m设置一道水平支撑。水平支撑采用100014mm钢管，塔吊安装，钢管支撑通过塔柱预埋件与塔柱固结。为确保施工安全，水平撑间布设顺桥向水平连接和竖向连接。利用液压千斤顶在两钢管间施加水平推力，在退顶前140、用型钢盒连接两钢管的三面，另一面留出千斤顶的出口。千斤顶顶撑时务必保证钢管水平。3.2.6 钢锚箱安装钢锚箱为斜拉索锚固结构，设置于上塔柱中间，钢锚箱底部通过预埋支承钢框架与其下部混凝土实施可靠连接，钢锚箱节间采用砂箱+高强螺栓临时固定，待全桥合拢后，解除临时固定，将钢锚箱外露面缝隙用止水带和钢板铆固封闭。钢锚箱节段均采用工厂制作，船运至施工现场，单件最大重量约17吨，塔吊直接起吊安装初就位。钢锚箱在相应节段劲性骨架安装前安装，每次安装节段数量要求保证钢锚箱高度比劲性骨架和竖向钢筋高出不小于50cm。见图3.7。进行钢锚箱节段间的螺栓连接时，利用双向千斤顶调节销孔间隙，确保钢锚箱轴线和标高准确141、，减小索管误差。由于钢锚箱是钢构件，其安装精度受温度（如阳光照射）影响较大，因此钢锚箱节段的定位宜选在局部温差较小的条件下进行，一般选在夜间22:00至次日凌晨日出之前进行安装较合适。钢锚箱第一节安装施工时，根据钢框架底座支点的位置在混凝土顶面预埋铁件，焊接型钢支架，安装前先在支架上用全站仪放出底座支点大样，然后用塔吊将第一节段钢锚箱吊装初步就位，在底座四个角上安放四台双向千斤顶，该双向千斤顶既可顶升，又可在水平两个方向上有80mm的移动量，可精确到1mm，经过全站仪反复校核，安装精度达到设计及规范要求后，将第一节段钢框架与型钢支架点焊固定，再经测量校核准确无误后，方可牢固焊接，绑扎钢筋，支立142、模板，浇注混凝土。3.3 横梁施工3.3.1 横梁施工总述横梁与塔柱采取异步施工（见图3.8示），为了防止横梁混凝土收缩影响混凝土施工质量，横梁两端均设约3.0m后浇段，中间段长度为30.0m，中间段横梁分两次施工，第一次施工高度4.8m，第二次施工高度1.2m，后浇段一次施工完成。图3.8 横梁与塔柱采取异步施工横梁施工程序：承台系梁施工完毕 横梁支架搭设 中间段施工 后浇段施工 预应力施工3.3.2 横梁支架系统设计、施工1）支架系统总体结构横梁支架体系主要由钢管立柱、柱间水平横撑、附墙横撑、支撑牛腿、卸荷砂箱、型钢横梁、贝雷架及工字钢分配梁组成，并结合0#块钢箱梁安装支架综合考虑。部分钢143、管立柱支承于承台系梁顶，故横梁施工前承台系梁应施工完毕。支架系统结构见图3.9。图3.9 横梁支架结构图2）支架系统施工横梁支架必须在承台系梁全部施工完毕进行安装，钢管立柱在车间进行加工，到现场逐根吊装，测量控制平面位置、垂直度和顶标高。钢管立柱安装后，吊装砂箱和钢梁。贝雷桁架在陆上分片分段组拼成块体，现场由塔吊逐块吊装、拼装。安装时，严格控制桁架的顶标高。横梁支架系统拆除时，利用塔吊并辅以卷扬机、手拉葫芦进行。3.3.3 横梁施工完成支架施工后，进行模板、钢筋的安装和预应力管道的定位，预应力管道采用塑料波纹管，塑料波纹管需具有较好的抗折和防火性能。波纹管定位后，穿设预应力钢筋，端部用胶带裹好144、，以防漏浆。为防止横梁在第一次浇注后，第二次浇注时荷载增加导致支架弹性变形过大引起已浇混凝土在塔柱根部出现裂缝，横梁两端均设约3.0m长后浇段。中间段横梁长度为30.0m，混凝土分两层浇注，浇注工作必须在混凝土初凝前完成。第一次混凝土浇注分缝设在顶板下口。当第一次混凝土达到70%强度后，开始施工第二次混凝土。待第二次混凝土达到70%强度后，即可开始施工后浇段。后浇段钢筋在中间段横梁钢筋绑扎时绑扎完毕，两侧面模板与其它处模板同时安装，端口模板采用收网口模板。在后浇段混凝土浇注前，采用型钢将中间段横梁与塔柱牢固连接，待后浇段混凝土强度达85%后，预应力张拉前解除，后浇段采用微膨胀混凝土，以防止收缩145、裂缝。横梁所有预应力束均采取先穿法，单根穿进。待混凝土强度达到设计强度85%后，即可进行预应力张拉，张拉时两端对称张拉。预应力张拉以张拉吨位控制为主、张拉引延伸量为辅，相互校核，实测引延伸量与理论引延伸量误差控制在规范要求以内。张拉完毕24小时内进行孔道压浆，以防预应力松弛。3.3.4 消除横梁支架系统变形影响的措施横梁支架系统变形包括弹性变形和非弹性变形，为消除支架变形的影响，保证横梁混凝土的内在质量及外观线形，施工中采取以下措施：1）根据支架系统弹性变形计算，确定横梁底模起拱值。2）支架系统安装时，各竖向连接部位密贴，减少间隙，设置横梁底模预抬高值。3）配制和易性好、坍落度损失小、缓凝时间146、较长的混凝土，确保混凝土在初凝前浇筑完成。4）选择合理的施工时间，避免因钢管立柱温差引起变形。3.4 塔柱预应力施工3.4.1 预应力施工总述塔柱预应力施工分为上塔柱斜拉索锚固区环向预应力和横梁预应力，施工中均采用真空压浆及深埋锚工艺。3.4.2 塑料波纹管及锚座的安装1）波纹管的弯曲及连接：当气温低波纹管弯曲有困难时，可采用喷灯火焰协助热弯。由锚座处开始，严格控制拐点位置坐标，用喷灯加热时注意其加热度，谨防烫伤波纹管。2）波纹管的定位固定：在各拐点定位后，按设计图绑扎各级钢筋进行固定，定位钢筋之间和定位钢筋与普通钢筋之间均采用点焊连接，以保证定位准确、稳定。3）波纹管内胶管的穿入：上塔柱环向147、预应力采取后穿法，波纹管在施工过程中可能有伤洞、裂缝和变形，为防止其漏浆，在波纹管固定好后穿入一比波纹管内径小1cm胶管。待混凝土浇完后初凝前抽出胶管，如有漏浆马上清除。4）锚座的安装：为了避免预应力张拉端槽口开得过大而切断塔柱的竖向钢筋，采用深埋锚工艺即锚垫板栓接一段套筒，锚垫板按套筒设计要求对螺栓孔进行攻丝，套筒外缘距塔柱外侧表面为5cm，施工塔柱时预先用泡沫塑料封堵套筒，防止施工时混凝土进入套筒内。5）波纹管安装过程中注意防止烫伤，安装完后对其质量进行全面检查。3.4.3 钢绞线下料及穿束1）下料下料长度理论长度千斤顶工作长度工具式过渡板长度预留长度。钢绞线下料场地要平整，地面上铺木板或148、彩条布，以防磨伤钢绞线。下料要力求准确，误差不超过1cm，减少浪费，下完料后分长度编号挂牌，妥善保管，防止锈蚀。2）穿束采用单根穿束的方法，在单根钢绞线头部套上钢性子弹头帽，采用人工将钢绞线逐根穿入管道。3.4.4 预应力张拉1）在混凝土强度达到85%后张拉预应力钢束。横梁预应力钢束张拉顺序为：先从腹板中部向上、下缘依次进行，腹板两侧同一高度预应力钢束对称张拉，再从底板中部向左、右对称张拉各底板束，底板两侧同一高度预应力钢束对称张拉。2）预应力钢束均为两端张拉，一次张拉完成。横梁预应力钢束采用1522钢绞线，上塔柱环向预应力采用1512钢绞线，张拉控制应力为1395MPa。横梁预应力张拉步骤：149、0 初应力 4297kN 持荷5分钟 4297kN锚固；上塔柱环向预应力张拉步骤：0初应力2343.6kN持荷5分钟2343.6kN锚固预应力钢束张拉采用张拉吨位与引延伸量双控，以张拉吨位为主，实际伸长量与理论伸长值差控制在规范要求以内，断丝率不得超过施工规范要求。3.4.5 切割多余钢绞线钢束张拉完毕，严禁撞击锚头，锚头以外钢束采用砂轮切割机切割，预留长度不小于30mm，且不大于50mm。3.4.6 压浆上塔柱采用真空压浆工艺。在专业人员指导下进行，首先采用真空泵抽吸预应力孔道中的空气，使孔道内达到负压0.1MPa左右的真空度，然后在孔道的另一端再用压浆机以0.7MPa的正压力将水泥浆压入预150、应力孔道，以提高压浆的饱满度，减少气泡影响。3.4.7 封锚压浆完毕，经检查后随即立模浇注封锚混凝土，以防锚具锈蚀。3.5 塔柱施工注意事项1）为消除索塔混凝土收缩、徐变和塔柱、钢锚箱弹性变形的影响，索塔设置预抬量，斜拉索锚固点设计理论计算预抬量为2.5cm。施工时动态监控该数值，以确保斜拉索在塔上锚固位置的准确。2）塔柱、横梁采用C50混凝土，必须保证泵送混凝土的流动性、和易性及缓凝、早强等性能。注意保温和养生，防止因水化热过高而使塔柱开裂，应尽量缩短塔柱起步段混凝土与承台混凝土之间的龄期差。3）各种施工用的预埋件外端距塔壁不小于50mm，必须外露的预埋件在索塔施工完毕后均割除磨平和防锈处理151、，满足索塔整体景观和防锈的要求。4）施工塔柱交汇段时，注意预埋钢锚箱支承钢框架及锚固钢筋，钢框架安装时，测量并准确定位，然后进行临时连接固定，浇筑混凝土。5）横梁施工时，注意预埋横梁栏杆、人洞门、排水系统、电力管线孔、装饰块等各种预埋件及预埋钢筋。6）竖向支座、限位支座垫石和阻尼装置预埋件在索塔施工时预埋，在索塔全部施工完成后再浇筑支座垫石，保证竖向支座顶面标高准确无误。7）塔柱施工时，随时观测塔柱的变形，并进行相应调整，以保证塔柱的几何形状符合设计要求，根据索塔混凝土试验参数对索塔压缩变形进行分析计算，并设置相应的预抬量。8）索塔各部的钢筋接长及横梁预埋钢筋外露长度应满足搭接长度的要求，同一152、个断面内接头数量应满足规范要求。9）索塔各部的施工缝均进行凿毛、除油、清洗处理，以保证新老混凝土结合质量。10）温控水管进出水口处不得采用金属管，以免留下结构钢筋和钢材的腐蚀通道，并对管道压浆封闭。4钢箱梁及斜拉索安装施工说明：本章节的编写主要参照投标文件部分，待钢箱梁及斜拉索部分正式设计图纸下发后，根据情况再做适当进行调整。4.1 主梁及斜拉索总体施工方法主梁梁段划分见图4.1。主梁除D11、D12、D13、D14号墩顶节段外，其余均拟采用350t步履式桥面吊机吊装，墩顶节段采用300t浮吊吊装，主梁节段间均为现场栓焊连接，斜拉索采用塔吊整盘吊至桥面展索。挂索采取先下后上方式，塔端为张拉端，153、分两次张拉。主梁及斜拉索施工程序见图4.2。图4.1 主梁梁段划分图 图4. 2 主梁及斜拉索施工工艺程序图4.2 主梁安装4.2.1 箱梁第一阶段安装零号块、辅助墩、过渡墩支架顶钢箱梁安装1）零号块、辅助墩、过渡墩支架设计与施工D13墩顶零号块梁段（即01、02、03块）、辅助墩（D11、D14）顶NB16、04号梁段及过渡墩（D12）顶NB10节段均采用浮吊起吊至墩顶支架上，水平滑移就位。根据零号块及边跨密索区梁段的纵向长度、箱梁中纵间距、钢箱梁自重、风载、水流荷载等数据，借助承台，和主墩、过渡墩及辅助墩平台钢管桩作为基础搭设的支点。架支架结构见图4.3、图4.4。零号块、辅助墩、过渡墩支154、架上梁段参数见表4-1。0#块、辅助跨、过渡墩支架上梁段的技术参数 表4-10# 块辅助墩(D11、D14)过渡墩（D12）梁段类型CDCIJF梁段重量（kN）162018841620200913812185节段长（m）8.756.58.757.52待定8.75梁段数量111111 图4.3 零号块钢箱梁安装支架结构图图4.4 D11、D12、D14号墩顶节段钢箱梁安装支架结构图为了确保墩身、塔柱、承台混凝土外观质量和耐久性，支撑钢管安装所有埋件均通过预埋32精轧螺纹粗钢筋及其连接器，待混凝土达到龄期后，再安装埋件，架设钢管支撑，支架塔设采用桅杆吊或塔吊起吊安装。2）起重船及吊具、吊索的选择采155、用300t浮吊完成零号块及辅助墩、过渡墩顶梁段吊装。根据各梁段的吊点距离参数，设计滑移式吊点专用吊具，以满足各梁段吊点变化的需要，吊具为平面刚架结构。3）墩顶梁段吊装及就位 吊装吊架、吊具、吊索运到现场后，先将四个小吊具与钢箱梁上的吊耳销接，然后将吊索的八个经挤压而成的扣挂在大钩上，钢丝绳与吊架是销接，通过手拉葫芦使钢丝绳与吊架连接好后，浮吊吊起吊架慢慢对准小吊具，销接连接。吊装之前利用浮吊上的电动缆风与箱梁两侧相连，即可正式进行吊装，起吊缓慢进行（第一吊要求试吊半小时），先起大钩大约至支架高度后，再根据水平距离进行绞锚和落钩，落至20cm左右时用四只葫芦一端带在箱梁小车轨道梁上，另一端带在支156、架上，然后再缓慢落钩并进行调整手拉葫芦使箱梁轴线在3cm以内。钩落到位后，打掉小吊具与箱梁吊点的销接即完成一片箱梁的吊装。 移动梁段移动系统由滑槽、四氟滑板滑块、牵引装置组成。在承重梁上铺焊40a作为滑槽，滑槽内铺设厚2mm不锈钢板，滑块采用四氟滑板及型钢组合而成。梁段的牵引装置由拉力架、10t电动葫芦、钢丝绳扣构成。01#梁段在移动过程中存在过墩顶支座的问题，在实际施工中，在梁段落放到支架上时，将滑块向梁后端放，当最前端滑块到达支座时，用千斤顶将梁段顶起，将滑块移至支座另一端的滑槽内，松掉千斤顶，继续拖动梁段至设计位置。 精确就位0#块、辅助墩、过渡墩支架上梁段在精确就位调整过程中，采用双向157、顶镐，技术参数为：顶升重量85t，纵向位移量150mm，横向位移量50mm，顶升高度80mm。调梁前在贝雷架节点处（01#梁段除外）垫四根工字钢，将千斤顶滑槽放在工字钢上，千斤顶顶口顶在钢箱梁底板与“U”形肋交点处，并加垫两块20mm厚钢板及橡胶皮（防止底板变形或划伤涂装层）。钢箱梁纵肋两侧各两只，共8只，8只千斤顶同时顶升，直至钢箱梁被顶起，然后按照先调整轴线，再调整里程，最后调整标高的顺序调整梁段，直至梁段标高、四角相对高差、轴线及拼缝宽度符合设计及监控要求后，方可进行栓焊连接。由于采用了双向顶镐，可以使轴线控制在2mm以内，标高控制在5mm以内。梁段间栓焊连接工艺同标准节段施工。4）零号158、块临时固结零号块的临时固结采取在零号块处钢箱梁与横梁间用临时预应力束进行锚固。即当01#梁段的标高、四角相对高差、轴线均调整至符合要求后，将临时锚固支座与钢箱梁底板的高强连接螺栓全部用扭矩扳手终拧，并将临时支座与支座垫石之间塞紧垫牢后，才可进行临时预应力束的张拉，临时锚固共设8个点，张拉时每个点预应力束对称张拉，同时8个点也要对称张拉。钢箱梁经过预应力锚固后，其抗扭能力增强，具有较强的抗风载能力。4.2.2 钢箱梁第二阶段安装用桥面吊机进行钢箱梁安装1）桥面吊机的结构型式桥面吊机采用连续千斤顶液压步履式悬臂吊机，其结构见图4.5。图4.5 桥面吊机结构图该桥面吊机起吊重量3500kN，起升高度159、50米左右，主要由金属结构、起升绞车、变幅绞车、液压站、吊具、滑道及整机前移机构、前、后锚定装置、司机室、机房电器系统、整机支承及调整用螺旋顶、油压顶及环链手拉葫芦等组成的大型专用起重设备，特点是：步履行走、双束起升、微调对位、双吊点起吊。该桥面吊机上下均能通过液压千斤顶调节其纵向位置，能够使钢箱梁吊装时保持水平（通过扁担梁调节吊点，使重心通过吊心即可），箱梁吊上来以后，可通过前纵梁上的连续千斤顶的移动达到对位和调坡的功效。2）桥面吊机安装及调试待零号块钢箱梁调整好标高并栓焊连接完成后，即可进行桥面吊机的安装。由于受已安桥面长度限制，首先采用塔吊起吊中跨侧桥面吊机至桥面拼装、调试。利用浮吊起吊160、NZ1号梁段，浮吊不松钩，桥面吊机穿钩起吊，待桥面吊机钢丝绳受力后，浮吊脱钩，用桥面吊机起吊，调整就位，与02号梁段焊接，第一次张拉Z1号拉索，中跨侧桥面吊机前移至NZ1号梁段，为拼装边跨侧桥面吊机腾出空间，再采用塔吊起吊边跨侧桥面吊机至桥面拼装、调试，待NB1号梁段安装并第一次张拉B1号拉索后，边跨侧桥面吊机前移至NB1号梁段就位，中跨侧桥面吊机回退至对称位置，完成桥面吊机的安装。桥面吊机拼装调试后，进行两大试验： 空载试验：在空载状态下，做下降、提升、调频、行走试验。 负载试验：分级加载进行静载、动载试验。动载按0.5G、1.0G、1.2G进行试吊，待试吊满足设计要求后方能使用。3）钢箱梁161、起吊及平面位置和标高的调整南北钢箱梁与吊具均连接好并经过检查后方可起钩，起钩时要平稳，充分利用电子秤分级加载使上下游均衡。当箱梁要离开运输船时，起吊缓慢加速，使箱梁迅速离开船体，以避免由于载荷减小船只随水流有相对位移，导致检查小车轨道梁与船上支座相撞。起吊接近至桥面时，缓慢减速直至起吊箱梁与桥面相平，由于箱梁坡纵较大，通过吊机顶上的连续千斤顶的底座移动使箱梁的顶对齐。水平拉动时通过检查小车观察检查小车轨道梁是否对位。上好零时连接件，并通过葫芦调节前端轴线。由于桥面吊机所在的钢箱梁在中纵前支点反力和边上斜拉索拉力的作用下，箱梁处于中间下挠，边上上翘的态势，而吊装的箱梁在大钩和自重的作用下正好相反162、，所以给顶口U型肋嵌补件安装带来了困难，在实际操作中采取如下办法：先从边纵向中间开始利用冲子、嵌补件和螺栓之间的2mm间隙及顶上打码子先上一部分，然后大钩稍落，使箱梁的一部分重量通过顶板的码子、嵌补螺栓、边纵及下口的部分咬合传递给已安梁上，使大钩载荷降低，则前支点的反力也随着减小，即已安梁和待安梁顶口的高差随之减小，再打码子、上嵌补件，落大钩如此两三个反复即可将顶板的嵌补件上完（此时大钩只有一半左右的载荷）。接下是到了没有局部温差的夜间进行标高调整，通过扁担梁上钢绞线吊点移动、千斤顶张拉，调整钢箱梁前支点高程。钢箱梁精确定位后，即可完成顶板U肋高强螺柱施拧，并完成除顶板U肋外的全截面焊接，第一163、次张拉该梁段斜拉索，吊机前移，吊装下一梁段，第二次张拉斜拉索，钢箱梁安装过程中根据设计位置，主梁抽时机同该节段主梁一并吊装就位。4.2.3 桥梁检查车安装在桥面吊机吊装第一对钢箱梁的同时要进行检查小车的安装。检查小车是环围钢箱梁底部和侧面的可以移动的通道和工作平台。由于安装时要将滑轮挂在轨道下，难度较大。当钢箱梁吊离船体4米时，采用塔吊将检查小车从箱梁底部间隙吊至其轨道处，当高度达到要求后，在钢吊箱走道上用手拉葫芦使检查小车外侧滑轮与轨道下翼缘对上，再边松葫芦边松钩头使小车滑轮全部挂在轨道梁上，然后人工将小车摇至箱梁中部，紧好刹车并用绳索绑住加以保险之后，检查小车才随箱梁一同起吊就位。4.2.164、4 合拢段安装及临时固接解除合拢梁段吊装时，由于一边是支架，且桥面吊机起吊钢箱梁时，由于桥面纵坡的影响，加之起吊时箱梁的晃动，箱梁易碰支架。采用在辅助墩或过渡墩上固定两台50kN卷扬机，通过滑车拉住钢箱梁，使钢箱梁起吊时有向塔柱的外加拉力，使箱梁不左右摆动且与支架保持安全间隙，从而安全的将紧挨支架的箱梁安装就位。全桥钢箱梁合拢段分为D12、D14号墩次边跨合拢和D11号墩边跨合拢，根据主梁安装顺序，先是D12墩次边跨合拢，其次是D11号墩边跨合拢，最后完成D14号墩次边跨。各合拢段在安装之前，其前一梁段均采用浮吊吊安至墩顶支架上，并向背塔侧预偏一定距离，待合拢段采用桥面吊机起吊就位与靠塔侧相邻165、段作临时连接后，第二次张拉相应拉索，合拢段前一梁段（背塔侧相邻段）回退、调整，与合拢段临时连接并精确调整合拢段与靠塔侧相邻段间缝宽，进行焊接，再精确调整、焊接合拢段与背塔侧相邻段间接缝，完成合拢。D14墩次边跨合拢前必须确定合拢块的长度，为此在箱梁顶底分别设置多个观测点，对合拢段的空间尺寸、温度、悬臂箱梁顶标高和旁弯进行48h观测，观测频度为2h，根据观测的结果绘出不同温度不同时间合拢段的空间尺寸，确定合拢时的温度与时间。按合拢时的温度尺寸在厂家进行配切。在D14号墩次边跨合拢段安装前，将主塔临时支座拆除，再进行合拢段安装，完成全桥合拢。4.2.5 压重混凝土施工在边跨压重施工前一个月，在后场166、完成配重混凝土块的预制。达到设计要求并经验收通过后，在压重施工前运至施工现场。通过塔吊、吊笼将混凝土块从运输船吊至桥面，利用桥面运输车运至配重梁段。通过人孔将预制块运至压重槽内按照要求码放。全桥合拢、桥面吊机及施工支架拆除完毕，进行相应梁段的第二次压重施工。4.2.6 支座安装1）零号块临时支座安装临时支座垫石混凝土浇注时对顶标高取正公差。比理论值高25毫米，混凝土浇注完毕，用手提砂轮机将高出的混凝土磨去，并要求垫石顶面水平、光滑。垫石浇注完毕，将临时支座安放在垫石上。完成上叙工作后，安装零号块钢箱梁01#号块，并就位，测量验收。将临时支座与钢箱梁间用高强螺栓连接，张拉临时预应力束进行临时固结167、，临时支座在D14号墩次边跨合拢段安装前解除。2）支座安装在墩顶梁段钢箱梁吊装前，采用塔吊或桅杆吊起吊支座安装于支座垫石顶，锚固。4.2.7 桥面吊机的拆除全桥合拢后利用桥面吊机顶升设备，在桥面吊机轨道梁下安放带有四氟滑板的橡胶板。四氟滑块面朝下，用卷扬机将桥面吊机拖至塔柱根部，利用塔吊将桥面吊机拆除吊离。4.3 斜拉索安装斜拉索采用空间双索面，每索面共20对斜拉索，全桥共80根斜拉索。标准索距为15m，最大索长340.367m，重14.295t。斜拉索锚具采用冷铸镦头锚，主塔处为张拉端。斜拉索安装施工主要分为牵索上桥放索、塔端挂设、梁端挂设、索力张拉调整几个部分。4.3.1 挂索准备挂索前，168、对钢锚箱内的索道管进行检查、清理，清除焊渣、毛刺及杂物。制作安装2部水平放索支架，沿桥面纵向每隔4m设置外包橡胶皮的滚轮支座，作为斜拉索放索时的牵引行走防护支垫。为便于挂索施工，塔顶安装两台50kN卷扬机作为挂索施工时的辅助提升机具，配4轮滑车组，卷扬机沿塔墩中心线南北对称布置。同时，钢锚箱内配置两台100kN葫芦，作为钢锚箱内机具提升和牵引设备。桥面布设4台50kN卷扬机和滑车组作为梁端牵引设备。塔柱上游侧安装一台塔吊配合斜拉索的上桥放索及塔段挂索等起重作业。传感器、钢丝绳、卷扬机、滑车、索头行走小车、葫芦、千斤顶、撑脚、张拉杆及相应的螺母、连接头、软牵引器、提吊头、夹板、卡环等挂索设备均需169、在挂索施工前准备齐全。传感器、千斤顶、油泵、油压表进行统一标定。4.3.2 挂索1）拉索转运、放索：斜拉索船运至进场后，组织相关人员检查符合要求后，用塔吊直接将整根索盘吊至桥面水平放索架上，在距固定端锚头1.5m处安装夹具，用塔吊和卷扬机配合进行放索。2）梁端牵引就位展索采取“先下后上”方式，即先箱梁固定端锚固，而后塔内牵引张拉锚固。首先在距固定端锚头1.5m处安装夹具用梁端4台卷扬机分别向梁端牵引，梁端锚头牵引至待挂索梁段耳板处，利用简易可移动式提升架挂10t手拉葫芦提升梁端锚头穿入耳板连接件内，按设计位置旋好梁端拉索锚头螺帽锚固（穿锚头前耳板与连接件已连接），此时提升架手拉葫芦不松钩，防止170、锚头下落。对于索长小于100米的斜拉索，可利用塔吊直接将索从索盘上抽出，用专制夹具夹紧梁端锚头，一边利用桥面卷扬机牵引向梁端前进，一边下放塔上锚头，直至牵引至梁端耳板连接件锚固后，再提吊塔端锚头就位。3）塔端挂设在距塔端锚头3m左右安装夹具，并锚头上装好张拉杆（或软牵引），然后利用塔吊和塔顶卷扬机将索提升至塔上锚固点，拉索锚头到达索道管孔口位置后，由塔内葫芦接上牵引绳，向索道管孔内牵引拉索，逐渐将张拉杆引出锚板，约35扣螺纹，戴上大螺母，作临时固定，在挂设短索时，若塔内葫芦牵引能力足够，可直接将张拉杆牵引出锚板满足安装张拉设备长度，作临时固定，否则，需安装接长杆，以便安装张拉设备。对于索长在2171、50m以上的索，采用塔内葫芦牵引张拉杆和接长杆不足以牵引出锚板，则采用软牵引，软牵引长度约9米，根据牵引吨位，采用钢绞线制作，软牵引与塔端锚头在起吊前连接，软牵引牵引出锚板后采用千斤顶多次反复顶升，牵引锚头至锚板35扣螺纹，戴上螺母，作临时固定，再安装张拉杆进行张拉。斜拉索起吊方法见图4.6，拉索牵引入孔见图4.7。图4.6 斜拉索起吊示意图图4.7 斜拉索牵引入孔示意图4）斜拉索张拉斜拉索张拉在主塔内进行，张拉时保证两对拉索同步对称张拉，不均衡拉力控制在设计规定范围内。拉索张拉按设计要求分多次完成。 斜拉索张拉前，拉索成品、锚具和配件按图纸规定，全部或抽样检验，确实符合图纸要求后方可使用。 172、斜拉索张拉于塔端单端进行，斜拉索的张拉顺序、次数和张拉力按照监控程序进行，施工中以振动频率计测定的索力或油压表量值为准，以延伸值作校核，并应视拉索减振圈以及弯曲刚度的状况对测值予以修正。 索塔顺桥向两侧的拉索和横桥向对称的拉索必须对称同步张拉，同步张拉的不同步索力的相差值不得超出设计规定，两侧不对称的或设计拉力不同的索，按设计规定的索力分级同步张拉，各千斤顶同步之差不得大于油表读数最小分格，张拉索力误差小于2%。 斜拉索安装与钢箱梁的安装密切相关，两者必须交叉配合进行，不论是初张力的张拉，还是复测、调索的张拉，凡不符合拉索、箱梁施工安装所规定的允许偏差时，必须向监理工程师报告，并由设计、监理、173、施工及监控共同确定调整方法，进行调整。各施工控制节段的标高误差不宜大于20mm，横向两根斜拉索处相对误差不宜大于5mm。各施工控制节段的斜拉索索力张拉误差不宜大于张拉值的2.5%，横向两根斜拉索处相对张拉误差不大于2%。4.3.3 索力调整及减振装置安装斜拉索张拉完成后，全桥合拢前后，采用传感器或振动频率测力计检测各拉索索力值，同时视防振圈及索的弯曲刚度等状况对测值予以修正，每组及每索的拉力误差超过设计规定时应进行调整，调整时可从超过索力最大或最小的拉索开始（放松或拉紧），直调至设计索力。调索时对塔和相应梁段进行位移检测，并作出存档纪录。纪录内容包括：日期、时间、环境温度、索力、索伸缩缝、桥面174、荷载状况、塔梁的变位量及主要相关控制断面应力等。斜拉索安装期间，按设计规定，安装阻尼橡胶减振圈及斜拉索减振装置，有效抑制各类风致振动。4.4 主梁及斜拉索施工注意事项1）斜拉索锚头部分应用麻袋或塑料布等将锚头全部包裹好，以防损坏斜拉索锚头丝口，拉索的标记应明显。2）安装斜拉索前，应用钢凿或手砂轮将锚座钢管内和锚垫板上有可能挂破斜拉索的异物全部清理干净。3）安装斜拉索前所有丝口均应仔细检查，发现问题及时处理。锚头穿过锚管时应用2m胶布将锚头包住，并设限位器调控，防止锚头偏位和损伤。4）斜拉索存放采取防污、防油、防水、防火措施，斜拉索牵引平移设置滚轮，禁止硬拖擦伤PE保护层，制作专用吊具、夹具，保175、证起吊时斜拉索始终处于自由弯曲状态。5）所有起吊用的卷扬机、钢丝绳、滑车组等使用前均应进行严格检查，合格后方可使用。6）钢箱梁及斜拉索吊安过程中，加强桥面污染控制，确保桥面系施工质量。7）斜拉桥施工过程中的临时抗风系统按设计、监理工程师、监控要求进行办理，在主梁悬拼至最大双伸悬臂时，可采取在D12、D13、D14墩承台顶设下拉缆，同时采取设置临时减振器等抗风措施。4.5 施工监控4.5.1 施工监控的主要内容1）根据设计资料和施工方案以及结构的实际参数，通过软件计算分析得到成桥时的受力状态和线形，采用倒退分析，制定合理的挂索张拉方案，确定各节段的施工标高。2）在主塔的控制截面布置应力、位移测点176、，实时监测主塔在各施工阶段的受力状态和变位。根据实测的结构状态参数，通过计算分析确定当前阶段结构的实际状态。3）在主梁的控制截面布置应力测点，实时监测主梁在各施工阶段的受力状态和变位。根据实测的结构状态参数，通过计算分析确定当前阶段结构的实际状态。4）采用弦振法对斜拉索的索力进行实时监测和控制。5）进行控制截面的温度及环境温度分布进行测试。6）其他环境参数的测试。4.5.2 施工监控方法1）监控系统组成斜拉桥现场施工监控必须包括设计、施工、测试等方面的工作，程序如下：监控分析人员根据现场测试及测量的各种有关数据，及时地输入计算机对结构进行各种参数的分析，从而确定下一节段施工控制值，发送下一节段177、施工工序通知单；对各施工阶段进行现场测量（标高、结构实际尺寸、施工偏差等），并及时掌握现场施工荷载变化情况，将有关资料反馈给监控分析人员；监测人员测试出前端几对索的索力大小、测试控制断面的应力状态、测试控制点的温度，将有关资料反馈给监控分析人员；重复上述三步进行下一节段施工控制，直至大桥合拢。2）监控分析由于该桥属跨海大桥，受潮水冲击及台风影响大，本项目监控组拟采用美国MSC公司开发的高级非线性有限元分析软件MARC及NASTRAN对施工过程进行三维仿真，并结合国内主流桥梁空间分析软件进行校核。3）索力及线型控制索力和线型控制是斜拉桥挂索施工的关键所在。为了保证结构建成后全桥的索力和线型达到既178、定的设计状态，施工过程中应尽量做到线型和索力双控。索力采用几次张拉到位，是一个值得考究的问题。拉索张拉调整次数多，则梁体结构在施工期较为安全，但多次调索张拉其施工繁琐，且施工工期长。反之，如果索力一次张拉到位，施工简便，工期短，但梁体结构在施工阶段应力很大，甚至引起梁体在施工阶段发生破坏。针对该桥的实际情况，采用二次调索方案（局部三次调索），即设计索力分二次张拉到位。斜拉索的控制张拉一般选在夜间温度比较稳定的时段进行。主梁悬拼阶段第一次张拉斜拉索（仅为设计值的一部分），依据分析计算出的线型标高以索力控制为主；待合拢前和合拢后进行第二次调索（张拉至设计值的100%），此次以斜拉索的张拉伸长量控制179、为主。合拢后通过对全桥斜拉索的索力实测结果，进行个别索的补拉或放松，使梁和索的受力均达到理想状态。悬拼过程中的应力控制，则是通过第一次张拉所选合适的索力值来实现的。4）监测方案在施工过程中，特别是悬拼挂索的过程中进行实时测试是斜拉桥施工监控极其重要和不可缺少的内容。只有将实测的线型标高、索力、应力、温度等参数输入结构分析模型中，才能可靠地计算出下一节段的施工控制值。 线型测量所选测量仪器应满足施工验收规范中的精度要求。鉴于该项目的地理位置，采用GPS及级徕卡自动跟踪型全站仪相结合。主要内容包括主塔施工期的变形观测及悬拼前主塔的竣工位置测量。每一对索在张拉时对塔、梁进行控制测量。线型测量受温度影180、响极大，测量宜在气温相对稳定的夜间与索力、应力、温度测量同步进行。 索力测试斜拉索的索力测试采用较为成熟的弦振法进行测试。其测试系统如下：过渡墩及辅墩工段图4.8 索力测试系统根据斜拉索的脉动随机振动测试分析出其自振频率，从而推算出索的拉力大小。关于拉索护套PE管对索力的影响，需要赴制索厂家对不同规格及不同长度的索进行标定加以修正。根据设计图初步估计，有相当数量的斜拉索的自振频率低于1赫兹（施工期间最长的索其自振频率接近0.5赫兹），采用目前国产的传感器及放大器和分析设备是不可能测定的。结合在珠海淇澳大桥的成功经验，选用国外进口的高档设备进行测试。本项目配备国际名牌丹麦B&.K公司的传感器和放181、大器，通过美国DP公司SignalCalc Analyzer 4通道动态信号转换接卡传送到笔记本电脑进行分析处理，使测试结果准确可靠。每挂一对索后对前端45对索进行一次索力测定。 应力测试应力测试的目的是了解梁、塔控制断面应力状态，为确定斜拉索张拉力提供依据。图4.9 主梁应力监测断面示意图该项目拟在墩、塔、梁上共选取9个内力最不利断面进行控制测试，54个测点。在施工阶段采用贴应变片的方法推测应力是极不现实的，因为每完成一节段悬拼施工需要几天时间，而应变仪不可能持续开机工作那么久时间。监控组多年的经验,较为理想的方法是采用振弦式应力计进行测试。具体测试断面和点位待详细计算后依具体情况作相应调整182、。 温度测试温度是影响索、塔、梁应力和变形的重要因素之一，必须通过测试，才能指导施工。拟在塔、梁上共设6个控制断面，另制作2个斜拉索温度测试段。因不能直接在拉索上布置测点, 故需制作专门的测温段, 将其悬挂在拉索上, 通过测量测温段的温度来得到拉索内部温度分布情况。温度采用高阻值热敏电阻安放在测试点位，用专用仪表进行测读，温度传感器的精度为0.15。 关于混凝土收缩徐变的考虑收缩、徐变是混凝土材料不可忽略的特性，在结构中引起附加变形和内力重分布。处理方案是在监控分析时将收缩、徐变单独进行计算，将其结果同其他内力和变形进行叠加，同时在本构关系中修正混凝土的弹性模量对其以综合考虑。图4.10 主塔183、及横梁应力监测断面示意图图4.11 拉索测温段测点布置示意图4.5.3 施工监控设备、软件施工监控设备、软件表 表4-2编号设备仪器名称单位投入数量1QLA-2 钢弦式智能测频仪套12FLUKE 数字繁用表台137V14 数据采集器台14台式计算机台25笔记本电脑台16打印机台27丹麦B & K 电荷放大器个28SignalCalc Analyzer 4通道动态信号转换接卡套192通道便携式动态应变仪套110传感器台411施工控制专用程序套112MSC.Marc 2001 仿真分析软件套113NASTRAN 三维有限元分析程序套114BRCAD套115DP动态分析系统套116DASJ 系统软件184、套14.6 附属工程施工本标段内附属设施主要有：塔内电梯及爬梯、索塔排水系统、伸缩缝、边缘防撞护栏安装底座、中央隔离带防撞护栏安装底座、灯柱基础、桥面泻水孔等预埋件安装和主梁内抽湿机、桥梁检查车安装。4.6.1 各种预埋件安装塔内电梯及爬梯、索塔排水系统等预埋件在主塔节段施工时安装，伸缩缝、边缘防撞护栏底座、中央隔离带防撞护栏底座、灯柱基础、桥面泻水孔等预埋件在钢箱梁加工制作时根据设计图纸制作，与钢箱梁一起吊装。4.6.2 主梁内抽湿机全桥共设计有八台除湿机，除湿机及底座在钢箱梁加工制作好后根据设计要求安装，与钢箱梁节段一起吊装。4.6.3 桥梁检查车（见“钢箱梁安装”有关章节）5 辅助墩及过185、渡墩墩身施工D11、12、14号墩分别为北过渡墩、辅助墩和南过渡墩，墩身均为矩形圆倒角断面分离式混凝土薄壁墩。D11号墩身主引桥侧高度分别为31.762m和31.396m，D14号墩身主引桥侧高度分别为27.525m和27.159m，两墩上部尺寸为横顺桥向6.25m4.66m，下部尺寸为横顺桥向6.25m4.0m；D12号墩身高度为28.837m，结构尺寸为横顺桥向6.25m4.0 m。墩顶设置支座垫石，各墩均采用C40混凝土。根据墩身结构尺寸，拟采用大块木模翻模施工，每节施工高度为5m。5.1施工工艺流程测量放线脚手架搭设简易劲性骨架安装钢筋绑扎模板安装第一节砼浇注循环施工其余节段支座垫石。186、5.2起重设备及通道由于墩身比较高（最高达到近32m），材料垂直运输工作频繁，D11、12、14号墩采用各自钻孔平台上布置的WD70桅杆吊作为墩身施工起重设备。为避免桅杆吊重复挪位，在布置桅杆吊时综合考虑其工作内容和作业半径，并将其升高至平台以上10m（即17.0m）左右，以保证其吊高能够满足整个下构施工。利用搭设的脚手架作为施工通道。5.3钢筋工程钢筋在车间加工成半成品，水运至施工现场绑扎成型。主筋连接采用冷挤压接头。由于墩身具有一定高度，拟在墩身四角应设置劲性骨架，用以固定钢筋和模板。劲性骨架采用型钢焊接而成的桁架结构，现场逐段接高。根据每次浇注节段高度及主筋长度确定劲性骨架标准节段长度。187、5.4模板为提高砼表面光洁度、减少气泡等缺陷，提高墩身砼的耐久性、加快施工进度和提高墩身施工的安全性，拟采用木模系统进行墩身施工。5.5混凝土工程5.5.1墩身混凝土配合比墩身混凝土设计强度为C40，其配合比详见第四章。5.5.2墩身混凝土浇筑a、混凝土拌制和泵送混凝土由水上搅拌船生产，采用拖泵泵送。为克服超大潮差影响，先通过拌和船上的布料杆输送至墩上布置的拖泵内，然后再由拖泵泵送至浇注位置；b、混凝土养护及施工缝处理采用养护剂或浇水养护，同时加强保温，保湿工作，降低结构物内外温差，并根据施工时具体条件制定针对冬季、夏季和雨季混凝土养护措施。施工缝采用人工凿毛，高压空气清洗。10m以下浪溅区施188、工缝涂刷硅烷溶液进行处理。养护用水通过淡水补给船运至墩下水箱内存放。第四章 海工混凝土配合比设计及质量控制1. 海工混凝土耐久性综述杭州湾跨海大桥横跨杭州湾海域，地处亚热带，四季分明，气候特征温和、湿润、多雨。其海面宽阔，自然条件复杂，所处环境对结构腐蚀作用按分区由中等程度（C级）至极端严重程度（F级）。在这种环境下，氯离子极易穿过砼表面渗透到钢筋，导致钢筋截面减小、砼胀裂剥落，砼结构破坏，危及建筑物的正常运行。因此，在杭州湾大桥的建设中，必须考虑结构使用环境的侵蚀特性，制定严格的海工砼耐久性施工组织设计，强化与耐久性有关的技术条款，确保砼结构使用寿命100年。海工砼耐久性设计应遵循以下原则：189、 氯盐对钢筋的腐蚀属电化学过程，受综合性多因素影响，因此，其单一的防护措施往往不能奏效，应该采取综合性措施； 海工砼的设计应执行“以防为主”的战略方针，重点在“预先设防”，就具体的技术思路而言，应考虑基本措施（加强砼自身对钢筋的保护能力）加上附加措施（一项或几项）的综合方略； 进行经济效益分析，适当增加施工期投入，可以大大减少修复费用以确保结构砼使用寿命。目前普遍采用的海工砼耐久性基本措施包括： 采用高性能混凝土,不但提高砼密实性，而且通过大掺量复合矿粉的掺入，增加氯离子的结合量，减少有害的游离氯离子。高性能混凝土是以耐久性为设计指标的混凝土，它的突出特点是高耐久性，与常规混凝土相比，具有独特190、的优越性：a、优良的工作性能。具有较高的流动性，并能长时间保持较高的流动性、不离析、不泌水；b、高耐久性。包括高抗渗性、高抗冻性、耐腐蚀能力好等；c、体积稳定性好。混凝土体形变形小。高性能混凝土最大限度提高混凝土的密实性，阻挡氯离子的渗入，减缓氯离子的扩散速度，从而延长了氯离子到达钢筋表面并达到“临界值”的时间。在同样环境条件下，混凝土的水灰比越低和更加密实，氯离子在砼中的浓度随之明显降低，并随砼的深度的增加而衰减越快，说明混凝土密实对于减少氯离子在砼中的渗透速度是很有效的。 增加砼保护层厚度。氯离子在砼中的浓度（含量）是随着砼深度（厚度）的增加而减小，说明增加保护层厚度对于减缓氯离子的渗透是191、很有效的。 最大限度的防止砼裂缝的产生。砼的裂缝是影响钢筋锈蚀和砼耐久性的重要因素之一，必须从原材料选择、配合比优化、砼温控措施的制定以及施工中的质量控制等多方面来防止裂缝的产生。主要附加措施包括：a、钢筋材质与钢筋涂层的选用；b、掺加钢筋阻锈剂；c、砼表面封闭、涂层的选用；d、阴极保护等电化学方法；e、施工中的质量控制。针对杭州湾大桥各构件的腐蚀环境和施工工艺，我们将采取以上两项或多项措施联用，确保海工砼的耐久性。2. 海工混凝土原材料优选及品质控制1）水泥选用安徽宁国水泥厂海螺42.5P.水泥，水泥的氯离子含量低于0.3，强度等级、SO3含量、MgO含量、碱含量、安定性均符合国家标准。2）192、矿物掺合料a、粉煤灰选用北仑电厂级灰，粉煤灰的烧失量不大于7，需水量比不大于100，SO3含量不大于2；b、磨细矿渣水淬高炉矿渣的比表面积控制在420m2/kg,需水量比不大于100，烧失量不大于5；c、硅灰硅灰中SiO2含量不小于85，比表面积不小于1800 m2/kg,含水率不大于3；d、复合超细矿粉使用两种或两种以上的掺合料复合而成的超细矿粉掺合料，其效果远远优于单一的矿物掺和料，复合超细矿粉应在工厂预先加工，质量稳定并经有关部门鉴定。3）外加剂采用性能优良的缓凝高效引气型减水剂。减水率大于25，与水泥及其它矿物掺合料、膨胀剂、阻锈剂相容性较好，其氯离子含量不大于胶凝材料总重量的0.1。193、4）阻锈剂拟选用山西凯翕克化工有限公司生产的亚硝酸钙（粉剂）。其产品性能稳定，阻锈效果好，掺量为胶凝材料的1.52。5）膨胀剂拟选用建研院生产的UEA砼膨胀剂，它可以提高砼抗裂防渗性能，掺量为胶凝材料的1012，总膨胀量为1.5/万4/万。6）石子采用舟山定海碎石，粒径525mm，颗粒级配良好，其骨料碱活性检验合格，各项性能指标满足公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）。7）砂采用福建闽江中粗砂，细度模量2.69，颗粒级配良好，为满足泵送要求，0.315筛孔的累计筛余宜不少于85。各项性能指标满足公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）。8）拌合水采用自来水，水中的氯离子含量不大194、于200mg/L，硫酸盐含量按SO42-计不大于500 mg/L。3. 桩基、承台、墩身及索塔砼配合比设计1）桩基砼设计要求及结构使用环境砼强度等级C30，最大水胶比0.40，氯离子扩散系数3.510-12m2/s。为使砼均匀密实，砼应具有良好的流淌性，砼坍落度控制在182cm。配合比设计要点a、选用P.水泥掺粉煤灰，粉煤灰可改善砼和易性，提高砼抵抗氯离子扩散的能力，粉煤灰的掺量占胶凝材料总量的35-40；b、选择性能优良的缓凝高效减水剂，减少坍落度损失，确保砼自密实、自流淌；c、通过调整胶凝材料用量、粉煤灰掺量、外加剂掺量及砂率，使砼的抗氯离子渗透性和工作性满足施工要求。2）承台混凝土设计要195、求及结构使用环境承台砼强度等级C30，最大水胶比0.36，氯离子扩散系数2.510-12m2/s。为保证砼的均匀密实性，砼坍落度控制在162cm，初凝时间为12h。由于承台砼处于水位变化区，受潮差的影响较大，砼结构使用环境较为恶劣，必须对承台砼进行耐久性设计，采用多种措施，确保砼结构的使用寿命。配合比设计要点a、承台属大体积砼，必须有效降低砼绝热温升，防止温度裂缝的产生，有效控制氯离子的渗入；b、采用我局开发的大体积砼温度应力程序包进行温控计算，承台砼绝热温升应小于40；c、通过水泥、粉煤灰及矿渣的掺入，充分发挥级配效应和复合效应，有效降低氯离子扩散系数，延缓氯离子达到“临界浓度”的时间，增加196、结构使用寿命。胶凝材料总用量不少于420kg/m3。粉煤灰掺量拟定为20-30，矿渣掺量拟定为40-50；d、通过掺入阻锈剂亚硝酸钙增强砼抵抗氯离子侵蚀的能力。亚硝酸钙掺入砼中能起到两方面的作用：允许更多的氯离子进入砼中，提高氯离子引起钢筋锈蚀的临界值，从而推迟钢筋开始生锈的时间；减缓了钢筋腐蚀发展的速度。亚硝酸钙的掺量拟定为1.52；e、海工砼通过适当引气提高砼的工作性和耐久性，由于杭州湾大桥地处亚热带，极少出现结冰现象，新拌砼中含气量控制在34左右，引气剂与减水剂复配后直接加入砼中；f、优化砼配合比，提高砼工作性和密实性。3）墩身砼设计要求及结构使用环境墩身砼设计强度等级C40。砼最大水胶197、比0.34，砼氯离子扩散系数2.510-12m2/s。墩身砼处于浪溅区，受干湿循环和温度变化的影响很大，砼中的钢筋如缺少有效保护极易锈蚀。因此，墩身砼的使用环境最为严酷，保证高质量砼和保护层厚度是第一道防线，应从材料选择，合理配比及施工，养护等全过程进行系统控制。配合比设计要点a、为降低墩身砼氯离子扩散系数，胶凝材料选用42.5P.水泥掺粉煤灰和硅灰，胶凝材料最低用量大于450kg/m3，粉煤灰掺量拟定为15-30，硅灰掺量5左右；b、选用引气型高效减水剂提高海工砼耐久性，新拌砼含气量在5左右；c、由于墩身砼处于的严酷环境，掺加阻锈剂亚硝酸钙以提高砼抵抗氯离子侵蚀的能力，亚硝酸钙掺量拟定为胶凝198、材料的1.52；d、现浇墩身属大体积砼，通过配合比优化，控制砼绝热温升小于40。 4）索塔混凝土设计要求及结构使用环境混凝土强度等级C50，最大水胶比0.34，氯离子扩散系数2.510-12m2/s。索塔混凝土大部分处于浪溅区,环境条件较恶劣,必须严格控制砼质量,使混凝土具有低收缩、抗抗渗等性能。配合比设计要点a、为降低墩身砼氯离子扩散系数，胶凝材料选用42.5P.水泥掺粉煤灰和硅灰，胶凝材料用量480kg/m3左右，硅灰掺量5左右。b、选用引气型高效减水剂提高海工砼耐久性，新拌砼含气量在5左右c、通过试验确保选用的外加剂、与引气剂与水泥的相容性较好。d、优化砼配合比，提高砼工作性和密实性。4199、海工混凝土施工质量控制与保证 对原材料的质量控制 按本文第三章对海工高性能混凝土进行原材料控制。 对混凝土拌和物的质量控制杭州湾大桥海工混凝土采用泵送施工，新拌混凝土的工作性应符合泵送要求。混凝土坍浇度控制在162cm，1小时坍落度损失2cm，混凝土凝结时间满足浇筑要求。混凝土不离析、不泌水，和易性好。混凝土氯离子扩散系数满足招标文件。施工时的质量控制a、加强振捣，改善砼密实性，防止蜂窝、麻面；b、严格控制砼保护层，使用保护层定位夹（块）；c、由于承台砼保护层较厚，设有防裂钢筋网，保证防裂钢筋网与承台钢筋绝缘良好，防裂钢筋网混凝土保护层厚度应不小于5cm；d、承台、现浇墩身属大体积混凝土，采用我局开发的砼温度应力计算程序包对进行温度应力计算，据此制定相应的温控措施，如控制砼入仓温度、埋设冷却水管、保温养护等，避免温度裂缝的产生；e、加强砼养护，防止干缩裂缝的产生。砼浇筑完毕后及时覆盖，终凝后浇淡水养护或涂刷养护剂并覆盖塑料薄膜；f、为避免砼受海水的冲刷和污染，应尽量推迟新浇砼与海水接触的龄期，一般不小于6周；g、由于阻锈剂亚硝酸钙较难溶解，应延长混凝土搅拌时间或提前将硝酸钙化成溶液，以保证搅拌均匀。