杭州灣跨海大橋工程創(chuàng)優(yōu)情況介紹

一、工程概況杭州灣跨海大橋位于浙江省內(nèi)，南起寧波慈溪，北至嘉興海鹽，全長36公里，其中橋長35.673公里，是世界上最長的跨海大橋，也是世界上建造難度最大的跨海大橋之一，具有技術(shù)含量高，創(chuàng)新點多的特點。創(chuàng)下了6項世界或國內(nèi)之最，用鋼量相當(dāng)于7個“鳥巢”?？梢缘挚?2級以上臺風(fēng)。大橋?qū)?3m，設(shè)南、北兩個通航道，北航道橋為跨度（70+160+448+160+70m）鋼箱雙塔斜拉橋，南航道橋為跨度(100+160+318m)獨塔鋼箱斜拉橋。海上引橋均為跨度70m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁（總長18.27km），南岸灘涂引橋為跨度50m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁（總長10.1km）。兩岸陸地和北岸灘涂采用30m至80m跨現(xiàn)澆連續(xù)箱梁。全橋工程于2003年11月14日正式開工，主體工程于2007年6月26日提前合龍，2008年4月17日通過交工驗收，整個工程提前8個月建成。杭州灣跨海大橋主要工程內(nèi)容有：鉆孔樁3550根；鋼管樁5513根；各類現(xiàn)澆箱梁157孔；50m預(yù)和70m預(yù)制箱梁各404片和540片；承臺1272個；墩身1428個。混凝土用量245萬立方，各類鋼材用量82萬噸。1、主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：道路等級高速公路行車道數(shù)雙向六車道計算行車速度跨海大橋100km/h兩岸引線120km/h行車道寬度2×3×3.75m路基寬度35m橋梁寬度33m最大縱坡≤3%橋面橫坡2%設(shè)計荷載汽車—超20級，掛車—120地震基本烈度為Ⅵ度設(shè)計使用壽命≥100年通航孔主通航凈空（m）邊通航凈空（m）寬度高度寬度高度北航道3254711028南航道1253150202、建設(shè)單位：杭州灣大橋工程指揮部3、參評承建單位：

中鐵大橋局股份有限公司中交第二航務(wù)工程局有限公司中鐵二局股份有限公司中交第一航務(wù)工程局有限公司中交第三公路工程局有限公司中鐵四局集團有限公司廣東省長大公路工程有限公司4、參評參建單位：中交第三航務(wù)工程局有限公司武船重型工程有限公司中鐵十九局集團有限公司浙江省交通工程建設(shè)集團有限公司路橋集團國際建設(shè)股份有限公司寧波交通工程建設(shè)集團有限公司天津城建集團有限公司寧波三鼎鋼管工程有限公司寧波科鑫腐蝕控制工程有限公司聯(lián)合體5、監(jiān)理單位：鐵科院（北京）工程咨詢有限公司武漢橋梁建筑工程監(jiān)理有限公司南華建設(shè)監(jiān)理所中國公路工程咨詢集團有限公司寧波交通工程咨詢監(jiān)理有限公司廣東虎門技術(shù)咨詢有限公司上海舟藝建設(shè)工程咨詢監(jiān)理有限公司東北林業(yè)大學(xué)工程監(jiān)理部江蘇華寧交通工程咨詢監(jiān)理公司6、設(shè)計單位：中交公路規(guī)劃設(shè)計院有限公司中鐵大橋勘測設(shè)計院有限公司7、質(zhì)量監(jiān)督單位：浙江省交通廳工程質(zhì)量監(jiān)督局二、工程技術(shù)難點與新技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用情況杭州灣跨海大橋地處世界三大強潮海灣之一的杭州灣，水文、地質(zhì)、氣象等建設(shè)條件復(fù)雜，大橋建設(shè)的主要難點為:潮大流急，流向紊亂，不利施工；受臺風(fēng)、熱帶風(fēng)暴影響，小氣候反常，施工作業(yè)時間短，全年有效作業(yè)天數(shù)僅為180天；地質(zhì)條件比較復(fù)雜，沖刷嚴(yán)重，腐蝕性強；南岸海域地形復(fù)雜，灘涂長達10km，存在淺層氣分布，不利于樁基施工；同時還受海潮漲落影響，大型船舶無法進入，施工組織困難。

為了在水文條件復(fù)雜、氣象多變、工程地質(zhì)條件差、海洋腐蝕環(huán)境等特定的建設(shè)條件下順利地建造杭州灣跨海大橋，通過施工決定設(shè)計的設(shè)計理念，在設(shè)計上提出了“大型化、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化、裝配化”的總體設(shè)計新理念，最大限度地減少海上作業(yè)的工作量與時間；同時還對大橋設(shè)計施工中關(guān)鍵技術(shù)進行深入、系統(tǒng)的研究，為大橋工程順利建設(shè)和運營期行車安全及橋梁使用壽命提供了理論依據(jù)和工程指導(dǎo)。1、大直徑超長鋼管樁設(shè)計、制造、防腐和施工成套技術(shù)由于杭州灣跨海大橋橋墩數(shù)量巨多的特點，為了減少海上作業(yè)量，降低施工風(fēng)險，加快施工速度，充分發(fā)揮大型船舶機械化施工優(yōu)勢，大橋中引橋單幅橋墩采用了9根直徑150cm鋼管樁；南引橋單幅橋墩采用了10根直徑160cm鋼管樁，鋼管樁的最大樁長達89m。

杭州灣是世界潮水流速最大的海灣，海水的最大流速在5m/s以上。鋼管樁長期處于海洋大氣、浪濺、水位變動、水下和泥下的復(fù)雜腐蝕環(huán)境中，一般年腐蝕速率可達0.1-1mm。

為了確保在橋梁100年正常使用期內(nèi)鋼管樁安全可靠，開發(fā)了具有抗沖擊強度高、結(jié)合力強，抗水滲透性強的優(yōu)異防腐蝕性能雙層復(fù)合熔融結(jié)合改性環(huán)氧涂層，超長螺旋焊縫鋼管制造、變壁厚螺旋焊縫鋼管制造新技術(shù)，其中變壁厚螺旋焊縫鋼管已經(jīng)獲得了國家專利授權(quán)。為了確保鋼管樁在海洋環(huán)境下耐久性要求，耐久性鋼管樁采用高性能復(fù)合涂層與犧牲陽極陰極保護聯(lián)合防腐方案。由于本橋鋼管樁無論是樁徑、樁長還是吊裝重量均為國內(nèi)橋梁界之最，而且鋼管樁直徑大，入土深，加上墩位處局部地區(qū)中密砂層厚度超過20m，因此鋼管樁沉樁必須依靠強大的水上打樁船。所有打樁船均配有GPS全球定位系統(tǒng)。因此打樁時無通視要求，不受雨霧等氣象條件限制，與常規(guī)方法比較，鋼管樁定位實現(xiàn)了自動化。杭州灣跨海大橋大直徑超長鋼管樁設(shè)計、制造、防腐和施工成套技術(shù)的成功實踐，對發(fā)展我國跨海橋梁設(shè)計和施工技術(shù)具有重要指導(dǎo)意義。2、蜂窩狀淺淺層沼氣地地質(zhì)條件下下基礎(chǔ)施工工大橋南岸10公里灘涂底底下蘊藏著著蜂窩狀淺淺層沼氣，，對施工安安全構(gòu)成嚴(yán)嚴(yán)重威脅。。通過對南南岸灘涂淺淺層氣勘探探及對工程程影響對策策研究，在在灘涂區(qū)的的鉆孔灌注注樁施工中中，在世界界同類地理理條件首創(chuàng)創(chuàng)了控制放放氣的安全全施工工藝藝。3、70米預(yù)應(yīng)力混混凝土箱梁梁整體預(yù)制制、海上運運輸和架設(shè)設(shè)杭州灣跨海海大橋海中中除南北航航道外，全全部采用70米預(yù)應(yīng)力混混凝土箱梁梁整體預(yù)制制、海上運運輸和架設(shè)設(shè)的方案，，箱梁共540片，架設(shè)分分布長度達達18.27km，最高架設(shè)設(shè)高度達53米。為了使70米預(yù)應(yīng)力混混凝土箱梁梁整體預(yù)制制、海上運運輸和架設(shè)設(shè)的方案順順利實施，，在國內(nèi)首首次提出并并制定了低低強早期張張拉控制裂裂縫的施工工工藝，成成功解決了了箱梁溫度度應(yīng)力裂紋紋問題。研研制了已獲獲得國家實實用專利的的2400噸輪軌式液液壓懸掛縱縱移臺車，，和采用MGB高分子摩擦擦材料的橫橫向滑移臺臺車。研制制了吊高54米的“天一一號”3000噸中心起吊吊運架一體體船，解決決了在洶涌涌澎湃的浪浪濤中吊裝裝高墩區(qū)變變坡度梁的的這一技術(shù)術(shù)難題，為為我國現(xiàn)代代跨海橋梁梁施工提供供了全新的的施工方法法和設(shè)備。。經(jīng)中科院武武漢科技查查新咨詢檢檢索中心檢檢索查新：：“查新項項目《大噸位70m預(yù)應(yīng)力混凝凝土箱梁整整體預(yù)制和和強潮海域域上運輸、、架設(shè)技術(shù)術(shù)》具有新穎性性。”4、大噸位50米預(yù)應(yīng)力砼砼箱梁整體體預(yù)制和梁梁上運輸架架設(shè)南引橋位于于長達10km灘涂區(qū)域，，采用50米箱梁先簡簡支后連續(xù)續(xù)的結(jié)構(gòu)形形式，由于于大型船舶舶無法進入入，在對比比移動模架架法、節(jié)段段拼裝等施施工方法的的基礎(chǔ)上，，采用了““大噸位50米預(yù)應(yīng)力砼砼箱梁整體體預(yù)制和梁梁上運輸架架設(shè)技術(shù)””。為了確保該該技術(shù)的科科學(xué)實施，，我們解決決了50m箱梁整孔預(yù)預(yù)制技術(shù)；；50m箱梁運架施施工技術(shù)；；海工耐久久性混凝土土的施工技技術(shù)；連續(xù)續(xù)梁體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換施工技技術(shù)等技術(shù)術(shù)難題?？偪偨Y(jié)出一套套安全、優(yōu)優(yōu)質(zhì)、高效效的大噸位位箱梁預(yù)制制施工工藝藝。引進了了ML800輪胎式走行行式搬運機機、HM800輪軌式走行行的提梁機機、TE1600大噸位、組組合式運梁梁機和大噸噸位的LGB1600架橋機，形形成一套有有關(guān)箱梁場場內(nèi)運輸、、提升上橋橋、梁上運運輸和架設(shè)設(shè)施工的綜綜合技術(shù)。。刷新了目目前世界上上同類技術(shù)術(shù)、橋梁建建設(shè)“梁上上運架梁””的新紀(jì)錄錄。目前該該項研究成成果已獲得得二○○六六年度四川川省科學(xué)技技術(shù)二等獎獎。5、海洋環(huán)境境下混凝土土結(jié)構(gòu)耐久久性設(shè)計與與施工為使杭州灣灣跨海大橋橋海工混凝凝土耐久性性符合100年設(shè)計要求求，我們在在全面采納納世界最新新耐久性研研究成果基基礎(chǔ)上，全全面系統(tǒng)地地對海工耐耐久混凝土土概念及其其配合比設(shè)設(shè)計原則和和對應(yīng)配套套技術(shù)、非非預(yù)應(yīng)力鋼鋼筋的選用用、氯離子子擴散系數(shù)數(shù)快速測試試方法和鋼鋼筋保護層層質(zhì)量控制制及檢驗方方法、混凝凝土耐久性性預(yù)埋式監(jiān)監(jiān)測等技術(shù)術(shù)進行了系系統(tǒng)研究。。多項成果果被納入中中國土木工工程學(xué)會標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)耐久性設(shè)設(shè)計與施工工指南》、交通部行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《公路工程混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)防腐蝕技技術(shù)規(guī)范》等規(guī)范中。。此外，還還在工程建建設(shè)階段就就編制了本本工程專用用的《維護與耐久久性例行檢檢查規(guī)程》，作為現(xiàn)行行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的補充，，提出高于于現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)規(guī)定的耐耐久性維護護要求。其其社會經(jīng)濟濟效益顯著著。6、跨海長橋橋全天候運運行測量控控制杭州灣跨海海大橋跨海海面寬約32公里，大多多數(shù)施工區(qū)區(qū)域遠(yuǎn)離海海岸，中間間沒有島嶼嶼可以利用用，海上影影響測量成成果的外界界因素復(fù)雜雜，為解決決跨海長橋橋特有的施施工測量控控制問題，，建立了連連續(xù)運行的的GPS工程參考站站系統(tǒng)，實實現(xiàn)了實時時平面定位位精度3~5cm，實時高程程定位精度度5~10cm，滿足了海海上鋼管樁樁和鋼護筒筒施工實時時定位的精精度要求，，不僅解決決了本橋海海上的施工工測量控制制問題，而而且對于跨跨海長橋具具有普遍意意義。同時時對于幾十十千米乃至至更寬闊范范圍的海上上精密工程程測量控制制具有重要要的借鑒意意義。三、工程質(zhì)質(zhì)量情況質(zhì)量是杭州州跨海大橋橋建設(shè)的根根本，針對對大橋工程程技術(shù)要求求高、施工工難度大、、施工作業(yè)業(yè)面分散、、自然條件件差、有效效作業(yè)天數(shù)數(shù)少、海上上施工風(fēng)險險大等特點點，我們在在建設(shè)之初初，確立了了“優(yōu)良工工程、國家家優(yōu)質(zhì)工程程魯班獎””的質(zhì)量總總目標(biāo)，使使大橋質(zhì)量量創(chuàng)優(yōu)工作作制度化、、規(guī)范化、、長效化。。依靠科技技創(chuàng)新、管管理創(chuàng)新和和完善的質(zhì)質(zhì)量管理體體系，精細(xì)細(xì)管理，精精細(xì)施工，，各施工單單位抽調(diào)管管理精英和和技術(shù)骨干干組成了強強有力的項項目班子，，投入了設(shè)設(shè)施先進的的打樁船、、運架一體體船等，研研發(fā)了當(dāng)今今獨一無二二的1600噸梁上運梁梁成套設(shè)備備，精心組組織，科學(xué)學(xué)管理，勇勇于創(chuàng)新、、攻堅克難難，先后攻攻克了大噸噸位50m預(yù)應(yīng)力混凝凝土箱梁整整體預(yù)制和和梁上運架架技術(shù)，大大噸位70m預(yù)應(yīng)力混凝凝土箱梁整整體預(yù)制和和強潮海域域海上運輸輸架設(shè)技術(shù)術(shù)，大直徑徑超長鋼管管樁設(shè)計、、制造、防防腐和沉樁樁成套技術(shù)術(shù)、高性能能海工耐久久混凝土性性能研究，，大體積混混凝土構(gòu)件件裂縫防治治技術(shù)，大大直徑超長長鉆孔樁施施工技術(shù)，，急彎大縱縱坡鋼橋面面瀝青面層層鋪裝等施施工技術(shù)難難題。面對對惡劣的施施工環(huán)境，，制定了各各種詳細(xì)的的施工預(yù)案案，加大安安全設(shè)施的的投入，加加強施工現(xiàn)現(xiàn)場全過程程的安全管管理，經(jīng)受受了強潮、、臺風(fēng)、紊紊流、深沖沖、富淤、、淺層氣等等各種不利利自然條件件的考驗，，創(chuàng)造了建建設(shè)施工無無重傷及以以上事故的的奇跡。為了實現(xiàn)國國優(yōu)工程魯魯班獎的質(zhì)質(zhì)量目標(biāo)，，各單位不不斷完善質(zhì)質(zhì)保體系，，注重精品品工程質(zhì)量量意識教育育，落實了了各級質(zhì)量量責(zé)任制，，做好了分分項工程開開工前的質(zhì)質(zhì)量、安全全和技術(shù)交交底，把好好了原材料料質(zhì)量關(guān)，，嚴(yán)格“三三檢”制度度，加強工工序控制，，全力推行行技藝標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化施工。。在施工期期內(nèi)，無質(zhì)質(zhì)量等級事事故發(fā)生，，各分項工工程合格率率達到100%。各單位均均能嚴(yán)格執(zhí)執(zhí)行合同要要求，主要要人員到位位及時，主主要設(shè)備按按合同要求求到位并滿滿足施工要要求，合同同工程均提提前完成，，廉政建設(shè)設(shè)能按照合合同規(guī)定嚴(yán)嚴(yán)格執(zhí)行，，無違規(guī)行行為發(fā)生，，安全、優(yōu)優(yōu)質(zhì)、高效效地提前完完成了各自自所承擔(dān)的的施工任務(wù)務(wù)，施工質(zhì)質(zhì)量滿足設(shè)設(shè)計要求。。經(jīng)橋梁動動、靜載試試驗結(jié)果表表明，南北北航道橋鋼鋼箱梁、現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土土連續(xù)梁、、預(yù)制混凝凝土梁等橋橋梁結(jié)構(gòu)，，其各項性性能指標(biāo)均均滿足設(shè)計計要求。經(jīng)經(jīng)省廳質(zhì)監(jiān)監(jiān)局現(xiàn)場檢檢測，大橋橋各構(gòu)件技技術(shù)指標(biāo)實實測值合格格率在94.4——100%之間，分項項工程合格格率100%。對于照明明、變配電電、塔內(nèi)電電梯安裝、、橋梁健康康監(jiān)測、監(jiān)監(jiān)控通訊收收費等工程程完成了安安裝、調(diào)試試、檢測等等工作，檢檢測結(jié)果各各項技術(shù)指指標(biāo)符合設(shè)設(shè)計要求。。鉆孔樁質(zhì)量量檢測結(jié)果果：直徑(m)

數(shù)量總數(shù)量檢測單位檢測方法檢測結(jié)果Ⅰ類Ⅱ類1.03413476國家海洋局第二海洋研究所機械工業(yè)勘察設(shè)計研究院杭州華東工程檢測技術(shù)有限公司超聲波聲測347331.23951.513362.01642.511502.890Ⅰ類樁比例99.91%橋梁工程實實體質(zhì)量檢檢測結(jié)果實測項目實測數(shù)合格數(shù)合格率（%）下部墩臺混凝土強度45654565100主要結(jié)構(gòu)尺寸3703369599.8墩臺垂直度1910189999.4防護層1378134597.6上部混凝土強度86488648100主要結(jié)構(gòu)尺寸167581669599.6塔身斜度66100伸縮縫與橋面高差1322124694.3橋面寬度140140100防護層焊縫探傷293.1m293.1m100四、綜合效效果及獲獎獎情況杭州灣跨海海大橋依靠靠科技創(chuàng)新新、管理創(chuàng)創(chuàng)新和完善善的質(zhì)量管管理體系，，精細(xì)管理理，精細(xì)施施工，攻克克了50米箱梁梁上上運架技術(shù)術(shù)、70米箱梁整體體預(yù)制運架架技術(shù)、大大直徑超長長鋼管樁設(shè)設(shè)計、制造造、防腐和和沉樁技術(shù)術(shù)、高性能能海工耐久久混凝土性性能研究，，大體積