杭州跨海大桥的技术含量

1 工程概况

杭州湾跨海大桥建造在以钱江潮闻名于世的杭州湾上，是杭州湾工程的重中之重。该桥为世界第二、目前国内第一长的特大型跨海桥梁。该桥的建成将加强宁波与上海以及杭州湾南北两岸之间的联系、对促进长江三角洲区域经济的繁荣发展起到至关重要的作用。

第Ⅸ 一B标段起止里程为K75+135至K81+385，全长6 250 m。共计1 080根钻孔桩，126个墩。F69一F194承台厚2．5 m，承台为圆形，桥墩高度8．3—13．5 m，为花瓶式矩形墩，桥墩周边倒以圆角，墩顶截面长6．625 m，宽3．20 m，墩底截面长5．20 m，宽2．20 m，桥墩为现浇实体桥墩。以杭州湾跨海大桥第Ⅸ 一B标段承台施工为例，着重阐述如何应用钢板桩围堰进行海上承台施工。

2 施工方案的选择与确定

在投标阶段，设计采用钢套箱围堰进行承台施工。考虑这种围堰在水压力作用下，只产生环向轴力，可不设内支撑，因此能提供足够的施工空间，钢套箱围堰的内径比承台外径稍大，在灌注承台混凝土时，可作为承台模板使用。另外，由于其截面可以导流，因此抗水流能力强，对于流速较大的深水施工十分有利。但在实际施工中发现：虽然此方法对水中承台施工特别适用，也能确保承台混凝土施工质量，但采用此方法需要把巨大的十分笨重的钢套箱整体沉入水中，其吊运和定位特别困难，特别是在施工结束时，不能重复利用，造成巨大浪费。

经过对图纸、河床高程、水位高程及浪高的细致分析，对原投标方案进行了调整，用钢板桩围堰代替钢套箱围堰，经过多次试验和技术论证，此方法获得了成功。不仅打下去和拔出来十分方便，而且可以重复利用，大幅度降低了成本。仅将钢套箱围堰改为钢板桩围堰一项，就节约周转性材料500多万元。

3 钢板桩围堰的构造与施工

钢板桩采用德国拉森I1 a型。钢板桩间为锁VI连接，插打前进行检查及锁VI试验，根据计算埋入地面深度应大于8 m。围堰直径采用13．4 m，在承台顶面以上设两道圆形内支撑。围堰顶标高应高出一般平均最高潮水位(包括海浪)0．5 m。承台施工前，利用吊机拆除部分钻孔平台，插打钢板桩围堰，进行承台施工。

3．1 插打钢板桩

钻孔桩施工完成后，拆除部分钻孔平台，利用吊机施工钢板桩围堰。

首先用履带吊打设定位桩，安装圆形内支撑架，吊机逐根吊装钢板桩沿内支撑下插，振动锤逐根打到稳定深度，待全部合拢后依次施打到设计深度，随时检查桩身是否垂直，并进行调整。为减少水流阻力，插打顺序可采取从侧面开始，向上、下游插打，在另一侧合龙。

3．2 堵漏

钢板桩插打到位后，可在其外侧围一圈彩条布，在布的下端绑扎钢管沉人河床，并用砂袋压住，堰内抽水时，外侧水压可将彩条布紧贴板桩，起到一定的防水作用，在板桩侧锁口处用止水材料密封。

3．3 吸泥、硬化基层

根据围堰抽水情况，确定是否浇注封底混凝土。若能将水抽干，用抓斗挖泥至设计标高，回填片石，混凝土硬化基底，进行承台施工。否则，用高压水枪配合泥浆泵吸泥至设计标高，浇注水下封底混凝土。
3．4 承台施工

承台为左右分离式，截面为圆形，直径分别为8．5 m和9．8 m。承台顶设计标高+2．0 m，厚2．5 m，承台采用海工混凝土，在南岸拌合站集中拌合，由混凝土罐车水平运输，承台混凝土输送泵浇注。围堰封底后，测量放出承台尺寸以及承台底面标高，绑扎承台钢筋，安装承台模板，浇筑承台混凝土。混凝土的浇筑采用分层浇筑，一次成型，分层厚度为30 em左右，分层浇筑时间不得超过实验所确定的混凝土初凝时间，防止裂缝出现。当承台顶表面收浆后，采用淡水养护。

3．5 承台大体积混凝土浇注降温、防开裂

本标段承台直径 8．5 m( ．8 m)，承台厚2．5 m，混凝土方量141．9 m (188．6 m )。由于承台直径较大，以及进人夏季，骨料温度较高，在混凝土的凝结过程产生水化热，易造成承台混凝土表面温度裂缝，导致抗氯离子渗透能力减弱，影响结构安全和混凝土的美观。在施工过程中采取在承台内部埋设降温管路施工工艺，通过循环水以达到降温防裂目的。

3．5．1 冷却水管路的布设

上、下两层降温循环回路，两层间距1．10 m，每个回路水平回转间距按0．85 m布设。

3．5．2 冷却水管路的固定

上层冷却水管路采用 8钩固定，下层管路采用 l6钢筋支架，吊钩和钢筋支架间距暂按2．0 m布置。为避免水平移动，利用钢管脚手进行固定。浇注混凝土后拔除。混凝土浇注时避免混凝土直接冲击上层钢筋和冷却水管路，防止变形。

3．5．3 冷却降温

混凝土灌注完成后对混凝土采用草栅覆盖。并在24 h后开始间隔2—3 h通过测温管测量混凝土内部温度，并随时做好记录。当混凝土温度达到25℃以上时开始采用自来水循环冷却降温。循环降温可采用小型离心泵配合助力循环。当循环储水池水温超过20℃时，需及时更换循环水。

4 质量控制点及海上施工注意事项

(1)承台在施工过程中，由于在落潮后大部分露出水面，为保证承台表面质量，承台采用大块钢模板工艺进行施工。

(2)钢板桩围堰在设计时，要求围堰顶标高高出一般平均最高潮水位(包括海浪)0．5 m，防止承台在养护期内，受到海水的浸泡腐蚀。

(3)承台混凝土浇注完成后，用淡水养护，严禁使用海水。

(4)承台在混凝土施工完成至少6周后，方可拆除围堰，确保承台混凝土的质量。

(5)承台底面受力钢筋采用焊接或机械接头，其它非受力钢筋可采用搭接接头。

(6)承台混凝土灌注属大体积混凝土施工，施工中采用低水化热水泥降低混凝土的水化热、承台混凝土内部埋设降温水管路通过循环水来降温，避免混凝土产生裂纹，承台浇筑一次完成。另外，在承台中均布预埋5根 0钢管，作为温度测控管，每天间隔2—3 h测混凝土温度，以了解水化热变化情况。