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港珠澳大桥主体工程桥梁主桥施工方案
一、工程结构概况
1、青州航道桥:采用半漂浮体系双塔整幅钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为110+236+458+236+110=1150m。
青州航道桥主要结构及数量
编号
部位名称
结构形式
工程数量（约计）
备注
1
桩基
2.5m钢管复合桩+2。2m钻孔桩
156根

2
现浇承台
主墩：哑铃形承台，外轮廓尺寸36。5*83.75＊6m
2个
6个(约49626立方砼）
辅助墩、过渡墩:承台外轮廓尺寸24＊39.5*3m
4个
3
索塔
采用H桥塔，上横梁采用钢结构“中国结”造型，塔身163m，塔柱采用渐变倒圆角矩形断面
2个（约20719立方砼）

4
预制墩身（辅助墩、过渡墩)
墩宽12m，厚5.5m，单节最大吊重约2100t
4个

5
斜拉索
采用1940Mpa，平行钢丝索，最长索长约250m,最大索重约29t
14+14

6
加劲梁
主梁采用“整幅式钢箱梁”方案，标准梁段长度为15m，截面尺寸35.34*17.2*4.5m
约65块(约20460吨）

2、江海直达船航道桥：采用独柱型三塔整幅钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为129+258+258+129=994m。
江海直达船航道桥主要结构及数量
编号
部位名称
结构形式
工程数量(约计)
备注
1
桩基
2.5m钢管复合桩+2。2m钻孔桩
60+26=86根

2
现浇承台
主墩承台厚9m，平面尺寸横桥向35m，顺桥向26m
2个
6个（约28090立方砼）
辅助墩、过渡墩：承台厚6m，平面尺寸横桥向33m,顺桥向19m
4个
3
索塔
采用钢—混组合结构塔身,塔身高约103m，索塔钢结构部分吊装重量：主体部分采用大节段整体吊装，吊重约1750t（未考虑吊具重量）
3个（索塔钢结构部分总重量约6500吨）

4
预制墩身(辅助墩、过渡墩）
过渡墩墩高18。8m，墩底厚4.5m,宽12m，采用预制空心墩身，分两节吊装，吊重分别为500t和2300t
4个

5
斜拉索
中央单索面,平行钢丝斜拉索,钢丝抗拉强度1940Mpa，最长索长约135m，最大索重约20t
10+10+10

6
加劲梁
主跨和次边跨有索区段采用整箱形式，边跨无索区段采用分体箱形式，有索区段采用浮吊(索塔处）和桥面吊机架设，最大吊重约350t，边跨区段则利用大型浮吊，采用大节段整体吊装,吊重约3400t（均未考虑吊具重量）
约65块（约24000吨）

3、九洲航道桥：采用双塔整幅正交异性桥面板钢箱梁斜拉桥，桥跨布置为85+127。5+268+127.5+85=693m.
九州航道桥主要结构及数量
编号
部位名称
结构形式
工程数量（约计）
备注
1
桩基
2.5m钢管复合桩+2.2m钻孔桩
88根

2
现浇承台
主墩承台36.5＊23。5m（横桥向＊顺桥向）＊5m，
2个
6个（约20525立方砼）
辅助墩承台36.5*17(横桥向＊顺桥向）*4.5m，过渡墩承台18*11（横桥向*顺桥向）*4m
4个
3
索塔
采用钢—混组合结构塔身，主塔高115。2m，塔柱和曲臂自塔底至塔顶依次为：14m混凝土塔柱、5m钢-混结合段和96。2m钢塔柱
2个（索塔钢结构部分总重量约5610吨）

4
预制墩身（辅助墩、过渡墩)
过渡墩墩高18。8m，墩底厚4.5m，宽12m，采用预制空心墩身，分两节吊装，吊重分别为500t和2300t
4个

5
斜拉索
采用直径7mm高强度镀锌平行钢丝拉索，钢丝标准强度不低于1770Mpa
7+7

6
加劲梁
主梁采用开口钢箱结合混凝土桥面板的整幅断面形式,截面高度4。485m，标准节段长12.5m，钢梁顶宽12.5m，底宽11.5m
约37块（约14614吨）

二、工程特点
港珠澳大桥是中国交通建设史上技术最复杂、环保要求最高、建设要求及标准最高的工程之一。
桥位区水文、地质条件复杂、珠江口航道众多、航行密度大、对航行安全要求高；工程方案研究中要满足香港及澳门机场航空限高要求（针对本工程的高度限制要求,青州航道桥小于208米;江海直达船小于158米；九州航道桥小于138米。在施工生产中,施工船机设备及设施高度均需考虑航空限高要求.）；桥轴线穿越珠江口中华白海豚保护区,对环保要求高；大桥设计寿命为120年,要同时满足内地、香港、澳门有关技术标准及法律、法规要求；业主提出的建设目标定位高;项目的特点及定位决定了本项目施工工作也将是高标准、高难度的.主桥预制构件重量大、体积大、质量要求严格、预制和安装难度高。
三、施工部署和主要施工手段及设备
考虑到三座主桥中，以青州航道桥最为复杂、最为典型,因此本方案以青州航道桥为主。
1、施工部署
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QZ3、QZ4墩基础、索塔混凝土结构、索塔钢结构及钢箱梁施工；
过渡墩及辅助墩施工工段：负责QZ1、QZ2、QZ5、QZ6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、混凝土预制构件、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，QZ3、QZ4墩基础优先开工，QZ1、QZ2、QZ5、QZ6墩钻孔桩待QZ3、QZ43墩桩基施工完毕后陆续开钻.
将QZ3、QZ43墩钻孔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，水流、风浪等诸因素较复杂.
2、施工流程及关键设备
2.1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,钢吊箱封底抽水干施工承台、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 → 起重船配合搭设施工平台及下沉钢护筒（边施工平台边进行抛填维护）→ 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。2关键设备
打桩船：我局现有技术性能优良的打桩船10艘，包括具有全回转功能、外海施工抗风浪能力强的天威号打桩船等4～5艘可以投入本项目施工。
混凝土拌和船：我局现有技术性能优良的各种混凝土拌合船9艘，混凝土拌合能力为60～270m3/h，其中高性能、高效率的天砼号（270m3/h）、拌和7号（160m3/h）等2～3艘可以投入本项目施工。
钻机：采用KP3500型或购置德国产扭矩大于200kn-m、钻深大于130m的顶置式全液压回转钻机，并配置空压机和泥浆分离器以满足钻孔桩施工需要。投入20台左右。
发电机：根据需要配备一定数量的400kW和200kW发电机组.
起重船：（350t全旋转起重船）（100t全旋转起重船）（3500t全旋转起重船)，可满足安装起重作业需要。
龙门吊：投入4台100t高架龙门吊。
桅杆吊：投入4台WD70的桅杆吊。
千斤顶：投入200t千斤顶20台左右。
塔吊：投入1台H3/36B改进型塔吊作为主塔及挂索施工起重设备；
液压爬模：投入4套液压爬模作为主塔施工模板系统;
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：我局现有从荷兰进口的S-280型液压冲击锤可满足钢管组合桩和部分钢管打入桩的施工
3、影响施工作业的自然因素和有效作业天数的估计
3。1台风
据统计，从1949~2003年共55年间在广东中部（阳江～惠东）一带沿海地区登陆的热带气旋有101个(其中达到台风量级的49个）,年平均1.84个，其中13个年份达3个以上，最多的1999年达6个，正面袭击拟建桥位或对桥位会产生严重影响的台风有19个。台风来临时，施工船舶须拖至避风锚地避风。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3次避风，则台风影响时间为:30天。
3。2雾、雷暴
本区域以澳门观测站记录的雾日最多，年平均达19.3天。雾天主要发生在每年的1～4月，其中以3月为最多，平均7。3天。考虑部分起雾时间发生在夜间,因此雾日影响时间按15天计算.
年平均雷暴日以珠海观测站记录最多，年平均为61.6天.雷暴天气主要集中出现在4～9月，约占全年的89~93%，11月至翌年1月较少出现雷暴天气.考虑雷暴与台风影响叠加，全年雷暴影响按40天计算。
3。3风
对于打桩船和起重设备，考虑风速≥6级风时停止作业，以珠海站统计为例，年平均6级(10分钟最大风速≥10。8米/秒）以上大风日数10.7天，全年影响按11天计算。
3。4浪
根据九澳站1986年～2001年波浪观测资料统计，有效波高大于1m的波出现频率为4。96%。当浪高超过1m时起重及混凝土拌和船应停止作业.
全年浪高≥1m的总天数为365d×（4.96%）=18。104d
影响按18天计算。
3.5 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。根据下表，潮流流速均小于2m/s。可忽略潮流影响。
工程区附近测站潮流可能最大流速(m/s）
层次
测站
表
0。2H
0.4H
0。6H
0.8H
底
垂线
平均
SW02
1.58
1。81
1。62
1。52
1.22
0.68
1.41
SW07
1.57
1.78
1.85
1.66
1。30
1。14
1。55
3。6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：
365d-30d—40d-15d-11d-18d＝251d
四、桩基施工
1、概述
青州航道桥桩基由QZ1～QZ6号墩共计156根直径分别为2.5m的钢管复合桩和2.2m的钻孔桩组成.其中QZ3和QZ4号墩各38根,桩径为φ2.5m钢管复合桩和φ2.2m钻孔桩，桩底标高分别—121m和-114m，桩长分别为（68.3+58.5)m和(57.3+55。5）m；QZ1、QZ2、QZ3、QZ4号墩各20根，桩径为φ2.5m钢管复合桩和φ2.2m钻孔桩，桩底标高分别-100m、-100m、-91m、-91m，桩长分别为（61.8+38.5)m、（61。8+38.5)m、（54。3+37）m、（59。3+32）m。
桩基础分两批施工,首先施工QZ3、QZ4号墩，QZ1、QZ2、QZ5、QZ6号墩桩基础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，搭设钻孔平台,进行浅层沼气排放工作（为便于区分,将施工辅助使用的钢管桩称钢管桩，将结构钢管桩称钢护筒，下同）.
2、钻孔平台设计与施工
2。1 QZ3、QZ4号墩钻孔平台设计
2.1.1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。
由于主桥离岸线较远，且施工条件复杂，为尽量减少恶劣天气对施工的不利影响,在QZ3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，将施工人员办公生活设施放置在施工船平台上,将QZ3号墩及施工船平台共同作为主桥水上施工基地。
2.1。2设计条件
① 水文条件（见下表）:
钻孔平台设计水文条件表
序号
设计参数
数值
1
高潮位
3.52m（澳门最高潮位）
2
低潮位
－1.24m(澳门最低潮位）
3
垂线平均流速
最大垂线平均水流流速约为2。2m/s
4
允许冲刷深度
5.0m（抛填维护后的允许冲刷深度）
5
风速
澳门年平均风速分别为3。6米/秒
6
最大波高
2。86m
平台顶标高=最高潮位+最大波高/2+富余高度=3。52+2。86/2+1=5。95m≈6m
② 其它设计参数
其他设计参数表
序号
分项参数
取值
1
平台顶标高
钻孔施工平台为+6。0m；两端的辅助平台为+8m；
2
钢护筒
最长护筒67。5m，一次性施沉，重量约97t，采用S—280型液压冲击锤，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8台KP3500型钻机同时作业，钻机隔孔布置，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。
2.1。3平台结构型式
平台基础采用Ø1500×16mm钢管桩以及Ø2500×25mm钢护筒作为支撑，钢管桩桩顶标高为+6.0m,钢护筒顶标高为+6。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Ø800×10mm钢管作为下层平联。所有构件之间的连接均采用焊接方式。
QZ4号墩和QZ3号墩形式一样，同时施工。
2。2 QZ1、QZ2、QZ5和QZ6墩钻孔平台设计参数
QZ1号墩设计参数：
QZ1号墩设计参数表
序号
分项参数
取值
1
起重设备
平台上布置1台WD70桅杆吊
2
钻机荷载
考虑4台KP3500型钻机作业，冲击系数1。3 ；
3
船舶荷载
系泊1艘1000t级驳船,靠船力取30t。
2.3 钻孔平台施工
天威号等打桩船进行钢管桩、钢护筒沉放,100t起重船进行上部结构安装.
2.3。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。
2.3。2钢管桩制作、运输
钢管桩在专业钢结构加工厂制作好后，驳船运输至施工现场.
2。3。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。利用打桩船上配置的打桩定位仪测量定位沉桩.
沉桩施工要点及注意事项:
① 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，将打桩船精确定位在桩位上；
② 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;
③ 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;
④ 应尽量使船体与水流方向一致，以提高钢管桩的定位精度；
⑤ 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；
⑥ 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。
2。4 起始平台搭设
钢管桩整根沉放，经平联后形成钢护筒沉放初始平台.初始平台形式见下图。
2。5 钢护筒沉放
2。5.1钢护筒结构
钢护筒直径为2。5m，采用厚25mm的钢板卷制拼焊而成。最长护筒底标—62.5m,顶标高+6。0m，全长68。5m。单根钢护筒重约97t。
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。5.2护筒制作及运输
① 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；
② 护筒制作、运输方案
钢护筒由有资质的专业钢结构加工厂制作。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.
③ 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。
④ 矫正
a、在环境温度低于–5℃时不能进行冷矫正和冷弯曲；
b、矫正时的加热温度控制在700～800℃,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。划线痕深度不得大于0.5 mm。
⑤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。
⑥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，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。
⑦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30～50 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.纵缝调平见下图.
纵缝调平示意图 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。单向推撑器见上图。
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。
⑧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下图。
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600 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。钢护筒环缝定位见下图.
环缝“马”板定位示意图
⑨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.
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，见下图。
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。
⑩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 (min.） ≤ 0.3% of Dnom
OD （max。)- OD (min.) ≤ 20 mm
OD = 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。
2.5.3钢护筒沉放
钢护筒拟采用最大起重能力为300 t的起重船(或相近性能的起重船）作为起重设备，利用安装在定位船上的定位导向架整根沉放。
①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。
②振动锤选择
我局荷兰进口的S-280型液压冲击锤可满足钢管组合桩和部分钢管打入桩的施工，根据需要可以进口锤击能量更大的液压冲击锤,以满足大直径钢管打入桩的施工。
③钢护筒定位导向架
定位导向架采用钢桁结构，为大刚度悬臂式定位导向架,安装在起始平台上，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下图.
钢护筒导向架结构示意图（单位：cm）
④ 护筒沉放精度及保证措施
为确保桩基平面定位、桩身垂直度和高程控制精度，结合西岛钢圆筒振沉实时监控系统的成功经验,在我局自行开发研究的GPS打桩定位系统的基础上进行改进,提高定位精度，实现垂直度实时监控，确保直桩的垂直度控制在1/200以内.
a 、沉放精度
以标高控制为主，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。
2。6 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。
2。7 平台上设施设备安装
平台上设施设备包括：起重设备、供电系统、压缩空气供应站、泥浆配制及循环系统等。
2。7。1起重设备
QZ3和QZ4号墩平台上共安装2台WD70桅杆吊及2台100t龙门吊，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。
QZ1、QZ2、QZ3和QZ4号墩平台上各安装1台WD70桅杆吊和1台100t龙门吊。
2。7。2供气、供电设备
a、供电
QZ3、QZ4号墩平台上布置10×400KW发电机组:每两台钻机配备一台发电机，两台桅杆吊配备一台发电机,两台龙门吊配备一台发电机,照明及电焊等配备一台发电机，共10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。
另外QZ1、QZ2、QZ5、QZ6墩再各配备五台400KW发电机组.
b、压缩空气供应
QZ3、QZ4号墩考虑在平台上安装8×20m3/min、排气压力为1。2MPa的电动空压机集中供气，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。
其余墩也是按照每台空压机供应一台钻机的原则配备。
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2~3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,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;
2。8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。
3、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。
本节主要阐述QZ3号墩钻孔桩施工,其余墩钻孔桩施工可以参照此节。
3.1 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.
3.2 钻孔灌注桩成孔施工
3。2。1钻机选型
QZ3号墩钻孔灌注桩从平台到孔底深达近120米，对钻机的扭矩及钻杆质量提出了较高要求，因此拟选用KP3500或型技术性能先进，提升能力和配重较大的德国WIRTH公司生产的扭矩大于200kn—m、钻深大于130m的顶置式全液压回转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1～2台冲抓钻机,用以应付钻孔过程中出现的异常情况。
3.2.2泥浆制备及泥浆循环
钻孔泥浆采用不分散、低固相、高粘度的优质PHP海水泥浆。拌制泥浆的水采用海水.
泥浆的制备在泥浆船上进行。钻孔施工前首先在泥浆船上采用泥浆搅拌机搅拌泥浆，然后利用泥浆泵泵送至钢护筒内.钻进过程中，泥浆通过净化器使直径在0。074mm以上的颗粒筛分到储渣筒内，处理后的泥浆通过相邻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。
为了保证施工各阶段的泥浆性能指标，在钻孔施工过程中对泥浆性能指标定期进行检测。开钻施工期间每1小时检测一次，等泥浆性能稳定后每4小时检测一次，并根据钻进过程中地层变化情况增加检测频率。
对回收利用的泥浆要进行及时的调整，对性能指标不能满足要求的添加新拌制的泥浆、增粘剂、分散剂等材料,使其符合使用要求。
钻渣和泥浆的处理不能就近倒入海中，钻孔过程中的钻渣应装入专用吊渣筒内，通过运渣船转运到指定地点进行处理;浇筑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渣船上泥浆储备箱，然后运输到指定地点处理后排放.
3.2。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。
3。2。4钻进成孔
① 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：
a、护筒内钻进阶段
由于在钢护筒沉放时进行了河床防护，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4~6m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φ2.2m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0.3~0。8m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下表的要求：
钻孔过程中泥浆指标
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
9～11
1。1~1。15
20～25
≥96%
≤20
≤4
根据地层地质情况采用相应的钻进工艺参数。
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30～50cm，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—10要求后（循环时间控制在2～4小时，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。
②钻进注意事项
a、孔内泥浆面任何时候均应高于水面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
项目名称
比重（g/cm3）
粘度（Pa.s）
胶体率(%）
含砂率（%)
指标
1。08～1.1
17～20
≥98%
≤2
c、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。
3.2.5钢管复合桩选用大力冲射式管桩吸泥设备进行桩芯吸泥
钢管复合桩管桩施工时，钢管中主要为淤泥和淤泥质粘土,其次为粉质粘土和砂，厚度约50m，如选用高效率的抽泥设备先将钢管中的泥沙抽出,再用钻机钻取钢管以下的硬土层或岩基,可大大提高成孔效率，加速钻机周转。钢管内清泥拟采用新研制开发的大力冲射式管桩吸泥设备，由离心水泵产生的高压水流通过吸泥设备端头的12个喷嘴冲射泥面,然后由大功率吸泥泵将泥浆抽出。该设备可在4小时完成1根桩芯的吸泥，可大大提高钢管桩内吸泥效率。
3。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的泥块和泥皮.
3.4 成桩施工
3.4。1钢筋笼制安
主墩单根桩钢筋笼长度约120m，过渡墩单根桩钢筋笼长度约100m，所有钢筋笼均在加工车间下料，分节同槽制作,主墩和过渡墩桩基各制作一套胎具，单节钢筋笼长度为12m。主筋采用直螺纹套筒连接,每个断面接头数量不大于50％，相临接头断面间距不小于1。5m。直螺纹套筒加工及连接精度必须符合规范要求.
钢筋笼制作过程中，为保证钢筋笼在运输、吊放过程中不致变形，在钢筋笼上每隔2m设一道加强箍，每隔4m焊一道“米”字撑；加工好的钢筋笼按安装要求分节、分类编号，根据前场需要，钢筋笼通过平板车运至临时码头后通过船舶运至现场.
声测管长度应高出钻孔平台高度，声测管连接采用满焊，接头要求顺直牢靠,为防止声测管和钢筋笼在运输、安装过程中出现相对位移而撕裂焊缝,声测管与钢筋笼严格按照设计图纸进行固定，安装期间采用在声测管内注满清水的方法检验其密闭性.检测管上端口用丝口接头，堵头密封，下端按设计要求密封，严禁泥浆、水泥浆或杂物进入管内，确保混凝土灌注后管道畅通。
3.4。2钢筋笼下放、安装
主墩上部61。3m长桩径2.5m的加强钢筋笼安装时应待直径2。2m桩径钢筋笼全部下放安装完毕后再进行。
成孔检验合格后，采用桅杆吊配合龙门吊将钢筋笼吊立竖直，拆去下端吊绳，降落钢筋笼于基桩内并使用限位卡搁置在钻孔平台上，然后采用同样方法吊放其余各节钢筋笼进行对接，直至完成钢筋笼对接和下放.
另外,用长约7m的吊筋将钢筋笼接长至护筒口,用型钢将钢筋笼固定在护筒上，以承受钢筋笼自重和防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，固定后应确保钢筋骨架与孔中心线基本吻合,不会发生倾斜和移动。钢筋笼下放过程中适时割去“米”字撑，并注意控制其平面位置和倾斜度，防止钢筋笼划坏孔壁导致坍孔.下钢筋笼的时间可控制在2天以内。
3。4.3基桩水下混