港珠澳大橋九洲航道橋建造關鍵技術

康平 潘軍

摘 要：港珠澳大橋九洲航道橋鉆孔樁采用搭設海上大型鉆孔平臺由KTY4000鉆機完成，承臺采取雙壁鋼吊箱在墩位處分塊拼裝下放后施工鋼筋及混凝土。鋼混組合梁采用臨時墩+大型浮吊安裝法施工。橋面以下主塔采用分節(jié)段安裝，橋面以上主塔受航空限高影響采用整體吊裝到橋面后整體豎轉方法完成。受航空限高影響斜拉索采用塔頂設置掛索吊架完成。本文對九洲航道橋建造全過程進行了總結，值得相關工程學習和借鑒。

關鍵詞：大型鉆孔平臺;雙壁鋼吊箱;臨時墩;大型浮吊;整體豎轉;斜拉索掛設

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A

1 工程概況

港珠澳大橋設計壽命120年，設計車速為100 km/h，雙

向六車道。CB05標段九洲航道橋采用雙塔單索面鋼混組合梁斜拉橋，中跨設雙向通航航道，橋跨布置為（85+127.5+268+127.5+85）m，全長693 m。全橋共6個橋墩，其中206#、207#墩為主塔墩，主塔采用“風帆”型的鋼混結構：13.7 m混凝土下塔柱、3 m鋼混結合段和98.0 m鋼上塔柱，鋼上塔柱凈重量達963 t。205#、208#墩為輔助墩，204#、209#墩為邊墩。采用塔、梁、墩固結體系。主梁采用分離式開口鋼箱+混凝土橋面板的組合截面，斜拉索采用豎琴形布置，平行鋼絲索，見圖1-1。

2 施工特點

橋位地處珠江口九洲列島伶仃洋區(qū)，地質條件復雜，受海洋風、浪、涌、潮、雨等惡劣環(huán)境影響巨大。在實際施工中，吊裝擺幅達3 m及以上是常態(tài)化，施工關鍵技術包括：永臨結合雙壁鋼圍堰安裝及封底技術，限高條件下鋼主塔整體吊裝和豎轉施工技術，組合梁的場內制造、海上運輸及架設施工技術，限高條件下斜拉索安裝技術，橋梁防腐施工技術及耐久性檢測等。基于環(huán)保要求，不布置棧橋，全部物質、機械、人員等采用船舶運輸。

3 鉆孔樁施工

九洲航道橋鉆孔樁采取采用打樁船插打定位支撐樁，浮吊安裝連接系、樁頂分配梁、貝雷梁及橋面板形成大型鉆孔平臺后在平臺上完成復合鋼管樁插打施工，并布置KTY4000型動力頭液壓鉆機進行鉆孔灌注樁施工。

4 承臺施工

九洲航道橋現(xiàn)澆承臺采用鋼吊箱圍堰施工，鋼圍堰由底板及龍骨、側板、內支撐、吊掛系統(tǒng)等組成，其中側板利用防船撞設施與基礎施工用鋼套箱相結合，即將承臺施工用鋼套箱兼做基礎防船撞設施的主體結構。通過受力計算，圍堰滿足各工況相關要求。

根據(jù)圍堰結構尺寸、重量以及施工機械設備情況，九洲航道橋主塔墩、輔助墩及邊墩鋼圍堰均采用墩位拼裝，利用千斤頂下放的方案進行安裝。

九洲航道橋主塔墩圍堰整體拼裝流程如下：

樁基施工完畢，拆除鉆孔樁施工平臺，開挖墩位中心部分海床面至-5.5 m標高→利用桅桿吊機布設圍堰拼裝支撐梁→拼裝圍堰底板及龍骨→分塊拼裝圍堰側板→安裝吊掛系統(tǒng)、內支撐以及限位裝置→布置圍堰下放千斤頂→圍堰下放前檢查驗收→將圍堰整體提升0.8 m，拆除護筒頂支撐梁→緩慢下放圍堰就位→檢查圍堰軸線偏差及高程→進行承臺封底混凝土施工。

5 主塔施工

九洲航道橋總體采用先梁后塔的施工方法：先建造下塔柱到塔梁結合段，同步進行組合梁臨時墩搭設及組合梁架設，組合梁架設完成后，將鋼上塔柱整體吊裝到橋面，利用豎轉支架進行鋼上塔柱整體豎轉，最后進行斜拉索掛設。

混凝土下塔柱（13.7 m）采用模板四次澆筑完成：塔座、第一節(jié)混凝土、第二節(jié)混凝土、鋼混結合段T0。

鋼塔T1、T2節(jié)段及相應曲臂段采用“沿江2號”700 t起重船吊裝，吊裝前設置導向匹配裝置。

鋼塔T3節(jié)段為塔梁固結段，重約609 t。吊裝前先搭設墩旁托架，并布置豎向千斤頂用于精調。吊裝前在T2頂面、T3底面設置導向匹配裝置。采用“秦航工65號”1 000 t起重船吊裝。

鋼塔T4～T9節(jié)段約963 t，吊具及臨時支撐等臨時結構重154 t，上塔柱整體吊裝總重為1 117 t，采用“正力2200”浮吊整體吊裝到橋面，吊裝前在橋面安裝整體豎轉滑道及提升支架。T4～T9節(jié)段吊裝到橋面后整體豎轉到垂直狀態(tài)。鋼塔柱提升采用四臺連續(xù)千斤頂同步提升，并適時做好各種監(jiān)控。

6 組合梁施工

九洲航道橋鋼混組合主梁左右幅各分為十大節(jié)段+一節(jié)合龍段，梁段長59.5 m～85.1 m，單個構件最大重量1 645 t，利用“天一號”3 000 t運架一體船運輸至橋位處進行架設施工。鋼混組合主梁與淺水區(qū)非通航孔橋一樣在中山預制場制造、組合。

施工架設步驟為先主墩206#墩兩側組合梁，后主墩207#墩兩側組合梁，再進行組合梁中跨2 m合龍安裝。組合梁大節(jié)段架設通過在主跨設置兩排臨時墩，次邊跨（輔助墩與主墩之間）設置一排臨時墩，全橋共設置臨時墩5個（L1～L5），利用墩頂布置的臨時支座為三向調節(jié)滑移副（縱向、橫向、豎向）達到組合梁位置精調的目的。

7 斜拉索施工

斜拉索施工順序按照組合梁架設順序及斜拉索設計要求的“由近塔索至遠塔索，對稱張拉斜拉索”的順序進行，即順序為：BS01、ZS01→BS02、ZS02→…→BS08、ZS08，根據(jù)塔柱及組合梁大節(jié)段架設施工情況，先施工206#墩主塔斜拉索，后施工207#墩主塔斜拉索，受航空限高影響斜拉索采用塔端吊架和汽車吊配合完成斜拉索安裝。單個主塔墩的斜拉索施工完畢之后，拆除組合梁大節(jié)段架設施工的臨時支架，進行線形及索力調整，安裝合攏段。最后進行全橋線形及索力的再調整。

8 總結

港珠澳大橋九洲航道橋從下至上，從結構制造到安裝，積極推行貫徹大型化、工廠化、標準化、裝配化的建設理念，通過對一系列關鍵技術的研究和實踐，保證了斜拉橋施工質量、加快了施工進度，同時形成了一套完整的復雜海況組合梁塔斜拉橋建造關鍵技術，對國內外同類型橋的設計施工具有很好的借鑒、參考價值。

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