摘要：港珠澳大桥海中桥梁工程非通航孔桥墩台采用预制安装工艺，分段式墩身的安装场地位于海上，气候环境较为恶劣，作业条件相对较差。中上节墩身的吊装重量大，安装精度及耐久性要求高，施工难度大，属于国内罕见的海上分段式墩身安装施工，是港珠澳大桥桥梁施工中的难点之一。本文结合港珠澳大桥海中桥梁工程的建设实际情况，对中上节墩身安装施工工艺作初步探讨，以达到安全施工的目的，为今后类似项目提供参考。

关键词：港珠澳大桥中上节墩身施工工艺

中图分类号：U215文献标识码： A

1.概述

作为世界级的跨海通道，港珠澳大桥在促进香港、澳门和珠江三角洲西岸地区经济发展具重要的战略意义。港珠澳大桥分为海中桥隧主体工程、香港及珠澳口岸工程、粤港澳三地接线工程。其中，海中桥梁工程包括九洲航道桥、江海直达船航道桥、青州航道桥、深水区非通航孔桥、水区非通航孔桥，非通航孔桥五部分。

港珠澳大桥非通航孔桥桥址位于南亚热带海洋性季风气候区，常遭遇强对流天气带来的龙卷风、雷击和短时雷雨大风等灾害性天气影响，桥位处于热带气旋路径上，登录和影响桥位的热带气旋十分频繁，如现场采用浇筑法施工，将导致施工难度大，作业周期长，工程材料、人员运输和施工进度等容易受到气候影响的问题。

为适应海洋及气候坏境的要求，保证工期如期完成，非通航孔桥墩身采用分段式设计，施工采用预制安装工艺。墩身在预制场预制完成后，运输到桥位进行海上安装，墩身间采用干接缝或湿接缝进行连接，整个预制安装工艺的关键在于如何克服海洋环境的影响，满足安装精度及耐久性的要求。此外，海上结构受力复杂，构件单件重量大等亦是本工程中上节墩身施工过程需要克服的难点。

本文结合港珠澳大桥海中桥梁工程非通航孔桥的建设实际情况，简单分析中上节墩身安装方案海上作业的特点及施工过程中的控制关键点，探讨施工过程中应该注意的具体问题，以最低限度降低海洋环境对施工的影响，为今后类似项目提供参考。

2.中上节墩身安装施工方案简介

港珠澳大桥海中桥梁工程非通航孔桥设计采用预制结构墩台，墩身采用薄壁空心墩身结构，包括整体墩台、下节墩台、中节墩身和上节墩身四种类型，非通航孔桥墩台节段类型示意详见图1-1。

图 1-1非通航孔桥墩台节段类型示意图

中上节墩身安装施工方案总体步骤为：在非通航孔桥下节墩台位置施工完毕后，运输船只运输中节墩身至安装现场，浮吊安装中节墩身。安装过程主要包括墩身调位、预应力粗钢筋连接、张拉、压浆等工序。中节墩身和下节墩身之间，中节墩身和上节墩身之间采用干接缝或湿接缝连接方式连接，并通过连接张拉直径75mm粗钢筋等措施使各节段间紧密连接，在进行预应力粗钢筋第一次张拉及复张拉后，完成预应力粗钢筋波纹管灌浆并封锚。上节墩身吊装施工方法与中节墩身基本相同。

3.工程施工关键点分析

根据港珠澳大桥海中桥梁工程的施工特点，为较好地克服恶劣海况的影响，在预定时间内安全地完成非通航孔桥的施工任务，应从以下方面控制施工关键点：

3.1满足特殊的海上环境要求。

由于施工场地位于海上，与陆地相比，施工工程中需充分考虑复杂的航运需求、环保要求及航空限高要求。港珠澳大桥所在海域位于习惯航路上，航运船舶进出频繁，航运状态相当繁忙。加上部分中小型社会船舶时常不按规定航道航行，在一定程度上也加剧了施工水域通航现状的复杂性；施工所在及附近海域具有较多的环境敏感区，其中以珠江口中华白海豚国家级自然保护区最为敏感。本工程正处于中华白海豚保护区实验区及附近水域，需按有关方对白海豚保护提出的诸如瞭望观察、监视、噪音及水污染监测与控制等要求严格执行；桥址位于大屿山机场及澳门机场航空管制区域，根据民航等相关部门的规定，所使用的船机设备等高度不能超过航空限高，否则将影响正常的航空运输。

3.2施工时间窗口的选择

预制墩身安装施工为水上船舶作业，吊装重量大，安装精度要求高，施工过程受水流、波浪和风等因素影响较大，对水文气象等环境要素条件要求较严格，因此需要选定合适的安装作业窗口。根据吊装经验，预制墩台安装施工应选择作业点风速6级风以下，无雨雾天气，且温差变化较小的时段内进行。浮吊作业环境条件要求见表1-1。

表1-1 浮吊作业环境条件要求

3.3安装精度控制

预制墩身的安装受风-浪-流耦合作用，结构受力复杂，精度控制是中上节墩身施工过程的一个关键点，精度控制既要求保证施工误差累积不能偏离理想施工状态和最终目标状态，也要保证克服施工过程中客观存在的机械性能限制和施工误差，避免在施工阶段反复调整，施工精度难以保证，甚至无法达到。中、上节墩身吊装采用干接缝或湿接缝连接，墩身重量及吊装高度都较大，对平面位置和倾斜度的安装精度要求高，要求倾斜度不大于H/3000，截面中心位置偏差不大于10mm。

为保证安装精度，施工过程中需严格控制各工序，如粗钢筋对接精度控制，轴向偏位允许值较小，张拉力要求控制准确，压浆高度大，对真空度要求严格。干接缝匹配性要求极高，需严格控制剪力键的外形尺寸及上下面的对应性，环氧树脂涂抹时间要求短，且需饱满均匀。湿接缝的连接混凝土需满足防收缩、防裂缝、耐久性好、力学性能好等质量要求。

4. 施工保证措施汇总

为了能更好地控制上述施工关键点，保证工程质量及工期的要求，施工过程中需采取有效的控制保证措施，汇总如下：

施工保证措施汇总表

关键点 保证措施

满足特殊的海上环境要求 与相关部门协商，设置临时航道，设置浮标指示标志，警示标志等；

根据相关规定，制定白海豚保护的相关预案；

采用满足相关部门要求的的施工器械；

施工时间

窗口的选择 了解气象预报、天气变化情况；

选择平潮且气象条件适宜的时段作业；

安装精度控制 采用工厂化施工，保证墩身的预制精度；

采用完善的水域布置和锚缆定位方案，测量人员指导精确抛锚驻位。

专门设计吊挂纠偏系统，采用简单高效的纠偏控制系统进行纠偏控制；

对于干接缝：墩身预制时采用高精度干接缝上下面匹配钢模板，确保接缝对接严密、平顺，且有效控制粗钢筋预留孔道的偏差值；确保压浆质量满足设计要求安装前，测量对接上下面的结构特征数据，分析是否影响干接缝对接；通过模拟施工，使施工人员熟练掌握环氧树脂涂抹技巧，并采用专业涂抹工具，确保涂层均匀；

对于湿接缝：设计预制墩身精确定位系统，辅助墩身安全落位并完成体系转换，该定位系统具有三向调位功能，能实现墩身精确调整与定位；采用合适的配合比、浇筑工艺及质量控制措施，保证连接混凝土防收缩、防裂缝、耐久性、力学性能等质量要求。

电脑程序控制专业设备，实现张拉全程数字化可控，提高张拉准确性；

反复工艺试验，确定真空压浆的各项参数，施工中严格执行；

对吊装操作人员充分交底并提前演练，使之熟练掌握各项操作；

使用数字倾角仪对墩身垂直度进行实时监控，使用全站仪对墩身平面位置和标高进行高精度测量。

5.小结

随着工程的不断推进，港珠澳大桥海中桥梁工程非通航孔桥中上节段墩身吊装顺利，能在比较短的时间内完成规模宏大的施工任务，各项控制指标均达成了预期效果，本文在实际工程满足进度、质量的基础上，综合考虑海况气候等因素对工程的影响，对非通航孔桥中上节墩身施工工艺的关键点及施工保证措施作了初步探究，为今后类似项目提供参考。

参考文献：

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[2] 郭熙冬.港珠澳大桥承台墩身工厂化预制施工技术.桥梁建设.2014(02)

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[6] 赵传林，徐波，秦观.港珠澳大桥超大型预制墩台吊装工艺探讨.中国港湾建设.2013 (06)

作者简介：陈东兴（1987-），男，广东台山人，助理工程师，工学学士