杭州湾跨海大桥平台码头工程建设的探讨

杭州湾跨海大桥平台码头工程建设的探讨

摘 要 杭州湾跨海大桥平台码头施工受风、浪、流的影响较大，要考虑交叉作业的影响，对工程建设的组织和安全控制难度高。本文根据现场实际情况及工程特点，对海中平台工程施工的工艺及方法进行了阐述，供类似平台码头工程施工参照借鉴。

关键词 平台码头；施工工艺；跨海大桥 1 工程概况

杭州湾跨海大桥是目前世界上在建的最大的跨海湾特大公路桥梁，平台码头标段距离南、北两岸远，分别达16km和20km。桥位区浪高、流急，加上该区域有同时作业的Ⅲ-B标段和观景平台基础标段。施工受风、浪、流的影响较大，还要考虑交叉作业的影响，工程建设的组织和安全控制难度高。

海中平台码头包括码头、沉桩、二层平台、码头与平台连接栈桥及相关附属结构等。码头平台顶高程8.50m，平台尺度62×10.2m，采用高桩梁板结构，排架间距5.9m。在码头平台的下游端设置二层平台，平台尺度10×9.6m，码头底层平台与上层平台通过钢结构爬梯连接。码头与海中平台通过跨径5.0m，宽3.9m的钢栈桥连接通过连接栈桥与海中观光平台相连。因此对现浇模板的设计、施工流水线、安全等施工技术和工程管理方面都提出了更高的要求。

2 主要施工工艺和施工方法 2.1 钢管桩沉放

钢管桩沉放施工工艺如下：施工准备→测量控制网复核及施工基线布置→运桩→打桩船抛锚定位→运桩船靠打桩船→吊桩→动船定位（先测量控制）→钢管桩施打→停 锤→移锚换位（吊桩）→桩临时连接、复测。

码头钢管桩为全平面扭角布置，桩径1.5m,最大桩长.7m,最大桩重约70t。受施工水域影响，打桩船必须克服横流作业。本合同段钢管桩沉放的精度要求较高，其沉放精度要求如表1示：

根据以上特殊情况，目前能满足施工要求的打桩船，只有国内的海力801#打桩船。其有如下独特的性能：1）锚碇系统配备有7个10t锚和4根液压锚锭桩，打桩船在恶劣的工况条件下，驻位和沉桩稳性好；2）桩架可360o全旋转，对平面扭角变化较大的叉桩可以减少抛锚次数；3）运桩驳船在现场不需另外抛锚，可直接停靠打桩船；4）沉桩可不受先后顺序的影响；5）沉桩操作机械化程度高，工人劳动强度低，安全保障性能好；6）打桩船上配备了GPS沉桩测量定位系统。

对本区域软土层较厚，一般厚度20m~25m，其上有一层6m~8m厚的亚砂土，作为桩基持力层的中密粉砂层，埋藏较深。这种地层能发挥其高效率。

受施工水域的影响海力801#只能克服横流作业。由于杭州湾涨落潮水流比较大，打桩船只能在水流比较小的平潮时间段作业。39根桩受天气和水文影响，经过15天时间施工完，沉桩质量合格率100%。

2.2 桩芯、桩帽、现浇纵横和现浇面板施工 总施工流程如下：多功能作业船驻位→对钢管桩临时加固并浇筑填芯混凝土→墩台桩帽现浇→横梁、纵梁分段安装→横梁、纵梁和工作平台现浇→面板安装→面板现浇→二层平台现浇。

施工桩帽、桩芯前搭设施工作业平台，使海上作业变成陆地作业。施工作业

平台搭设是利用施工桩帽的底模主梁I22型钢为依托，在I22型钢上捕设木枋，将整个码头桩帽形成一个整体作业面。此作业平台在施工完桩帽后拆除。

桩芯钢筋笼在后场加工成成品，平板车运到码头，运输船从码头运到现场。现场利用多功能作业船上的克令吊吊装到位。桩芯混凝土浇筑利用串通，按干施工法分层振捣浇筑。

桩帽尺寸为2.3×2.3×1.5m和2.3×4.5×1.5m两种形式。现浇桩帽施工用主梁I22架设在焊接在钢管桩上的牛腿上（拆除底模后，气割牛腿，修复破坏的钢管桩防腐涂层）， 主梁型钢I22上铺设10×10木枋，木枋上铺竹胶板作为底模，侧模板是定制钢模板。

墩台DT2底标高2.5m,水平段面尺寸为6.0m×1.5m，厚3.5m。临海侧有厚30cm、宽200cm的安装橡胶护弦凸出部分。分1.5m和2.0m高两次浇筑混凝土。墩台DT2的底模板支撑利用钢管桩顶焊接牛腿，牛腿上挂吊带，吊带与牛腿间作绝缘处理。吊带底端焊接工28工字钢，在工28上水平铺设[20槽钢，墩台底模板铺在[20上。侧模板为定制的整体钢模板，侧模板的安装和拆除利用多功能作业船上克令吊完成。

墩台DT1设计底标高+2.5m, 临海侧宽1.5m顶标高+6.0m。临海侧面设计有厚30cm、宽150cm的安装橡胶护弦凸出部分。中间1.8m宽为台阶和升降桥预留斜坡，斜坡底标高+4.6m，顶标高+6.0m，台阶底标高+7.1m，顶标高+8.5m。平台侧2.5m宽范围，上游侧2.34m长部分中上游侧和平台侧25cm范围浇筑到+6.8m，其余部分先浇筑到+6.8m等预制梁就位后再二次浇筑到设计标高；下游侧3.66m长部分设计标高为+6.0m。

根据DT1墩台的结构特点和潮位情况，现浇施工分4次浇筑完成。第一次浇筑到+4.6m。从结构上看该层厚2.1m配有上下两层钢筋，从潮位情况看该层又在水位变动区，故该层的钢筋、模板和混凝土施工应选在小潮期间迅速完成。第二次浇筑到+6.0m。第三次将中间现浇踏步和平台侧+6.8m高部分浇筑完成。最后一次等预制梁就位后再浇筑。

现浇纵横梁的底模板支撑系统是利用现浇桩帽的主梁型钢I22为支撑，焊接型钢立柱，在立柱上架设现浇纵横梁底模板，侧模板利用竹胶板为面板，8×8cm木枋为背带。

现浇板厚45cm,分两层施工，第一层施工25cm厚,第二层20cm与码头面层同时施工。现浇板底模板支撑利用施工桩帽主梁I22为受力点。现浇板的底模支撑在施工完第二层码头面层后拆除。

码头20cm厚现浇板与5cm厚磨耗层同时施工。混凝土强度为C50。护轮坎为梯形断面，顶部宽23.2cm,底部宽35cm,高25cm。一次施工一个结构段上现浇板及磨耗层混凝土和护轮坎，同一结构段上，先施工现浇面板及磨耗层混凝土后施工护轮坎。第三结构段上的磨耗层在二层平台施工前施工。现浇板及磨耗层混凝土施工纵向对称分四条施工带，混凝土为C50海工耐久性混凝土。绑扎好钢筋后，做好混凝土表面标高控制。利用外径5cm的钢管作为各施工带的标高控制线。在码头面板上电钻成孔，把“Y”钢筋植入孔内，“Y”钢筋上部焊接在面板主筋上固定，钢管放置在“Y”钢筋上，植入钢筋高度利用钢管顶面高度返推计算，施工中测量水准仪控制标高。在码头结构段的护轮坎内部作两条标高控制线，码头正中间作一条标高控制线，最后在已做好控制线中间增加一条标高控制线，这样每条施工带的宽度大约2.5m，便于现场标高控制。浇筑混凝土前预埋好系船柱、伸缩缝、泄水孔等附属工程预埋件。

2.3 二层平台施工 二层平台尺度10×9.6m,码头底层平台与上层平台通过钢结构爬梯相连接。二层平台利用四根立柱直立于码头面层上。平台有四根Φ1200mm高2100mm的立柱。 四根立柱利用钢模板一次性浇筑；二层平台施工支撑系统如图1示：

先浇筑T梁部位，后浇筑面板部分。面板分四条浇筑带施工，利用标高控制线控制表面高度和平整度。浇筑中振捣棒振捣混凝土，铝合金刮尺找平，人工收光。混凝土利用淡水养护。浇筑完面板后施工其上的护轮坎和安装钢爬梯。面层混凝土强度达到规范要求的强度后，可以拆除底模板支架。外露铁件表面做防锈处理。

2.4 附属工程施工

主要的附属工程有：附属设施主要有钢靠船构件、橡胶护舷、系船柱、系船环、升降梯等。

钢靠船构件和橡胶护舷在钢管桩沉放完后利用多功能作业船上的可令吊安装焊接。其他附属工程在浇筑混凝土前预埋好预埋件，在拆除模板后安装附属工程。

3 施工质量和工程效果

钢管桩沉桩质量满足杭州湾规范的相应要求，施工中的2#、18#斜桩由于距离平台距离较小（仅12m）,无法施工，经设计同意修改为直桩，15天时间沉放完钢管桩。桩芯混凝土浇筑，由于现场沉桩后水流变化大，对原泥面冲刷严重，冲刷深度在3.5m~4.5m间，为了保证质量，超过设计深度部分桩芯按浇筑混凝土施工，加快了施工进度。现浇桩帽、横梁和面层混凝土外观质量都满足《杭州湾专用施工规范》的相应要求。

附属工程在焊接安装完后，修涂好了环氧防锈富锌漆，达到了防腐蚀要求。 4 结论

施工中资源配置非常合理、方便。钢管桩沉放投入国内最先进的打桩船，在水域受限、克服横流作业的情况下完成大直径超长钢管桩的施工。施工方案中，设计施工作业平台经济合理，使桩帽施工、现浇纵横梁和现浇面板都可利用此平台，使海上施工变成陆上施工，提高施工功效，保证施工安全。

参考文献

[1]杭州湾跨海大桥海中平台码头土建工程施工【嘉海航(2007)０005号】.