钢管桩在港珠澳大桥中的施工技术

曾经以为，中国的建筑水平落后于西方国家，但近几年，从高铁、桥梁、港口到各类基建，从硬实力到软实力，中国都在“弯道超车”，中国速度、中国力量和中国智慧，一次次创造了奇迹。

目前，在世界跨海大桥长度榜上，前三名依次是：中国，中国，中国！！！（对，就是这么霸气！）

第一名，已经通车的港珠澳大桥，全长55公里（请自行换算相当于多少架金门大桥）——

第二名，胶州湾跨海大桥，全长36.48公里，2011年6月通车，前“世界之最”——

第三名，杭州湾跨海大桥。2008年5月通车，全长36公里，仅次于第二名0.48公里，比分那是咬得相～当～之紧！！

跨海大桥，长度不是唯一衡量标准。但长度，的确考验着一个国家的工程技术、建筑功力乃至科技水准，更何况，港珠澳大桥可以达到120年的设计寿命，打破了国内大桥的“百年惯例”。

那么，问题来了，作为最根基的部分“桥墩”部分，又是怎样施工的呢？港珠澳大桥上全长55公里，目之所及，全是水，看不到陆地，海底那么深，工人难道要潜水下去，或者是直接把桥墩插入海床？

今天，小编请教了承建青州航道桥索塔主墩和辅助墩的中交二公局一公司的建设者，给大家解开深海大直径钻孔灌注桩施工的奥秘。

首先，我们要知道港珠澳大桥的下部是由桩基础、承台、桥墩和支座系统组成的，桥墩怎样顺利建到海上？还要从桩基说起。

说起来容易，做起来难！青州航道桥为双塔钢箱梁斜拉桥，是港珠澳大桥桥梁工程三大通航孔桥之一，其56、57#主墩桩基础采用76根D2.5m/D2.15m钢管复合桩，每个主墩38根，呈梅花型布置，整个桩身分为有钢管段和无钢管段，57#主墩最长设计桩长达到了137.8米，混凝土方量为565.7m³，为国内同类型桩基中桩长最长、混凝土方量最大的桩，施工难度非常大。

承台是塔身与桩基之间的一个实体结构，一半在水下，一半在水上，要顺利施工，钢套箱自是必不可少。

据介绍，钢套箱的作用主要有3个：一是作为浇筑承台水下砼结构的模板，二是防撞，三是作为索塔施工的平台，在业界被形象地称为“海上陆地”。56、57#两个索塔承台的钢套箱平面长度90.39米、宽度43.14米、高度8.5米、厚度3.3米，高达3层楼高，单个重量达1750吨，是目前国内外海上同类型桥梁中最大的双壁哑铃型防撞钢套箱，堪称“巨无霸”。

2013年8月20日、9月29日，56、57#防撞钢套箱相继吊装成功，在气候环境恶劣的外海条件下，实现了国内海上桥梁施工的新突破。由38根大直径钢管复合桩组成的群桩基础被钢套箱“揽入怀中”，随即便是水下封底、箱内排水，汹涌的海水便被隔阻在“大坝”之外。

青州航道桥所在的伶仃洋海域，是珠海通往香港、澳门的渔业、水上运输主要通道，平均水深约为8米，风大浪急，潮水最大流速达1.86米/秒，基本风速46.5米/秒，气候环境十分恶劣。每天的潮起潮落对承台水下封底而言是最大的“拦路虎”，如果不掌控好时间，碰上涨潮或者退潮，刚刚封好的底就会被冲刷为 “烂泥一堆”。

为了确保水下封底一次成功，项目超前谋划，早在半年前就开始对桥址区域的涨退潮时间进行观察和记录，严密分析后根据其规律制定详细的封底施工方案。经测算，一天内仅有2次合适的浇筑时间，偌大的面积须分区域逐层浇筑，整体完成总耗时一个星期。

索塔承台巨大的个头，施工所需材料自然少不了。单个承台所需钢筋总量达2093吨，一根根连接起来总长320公里。在国内首次采用了普通钢筋与不锈钢钢筋组合，其中不锈钢钢筋用量711吨。而且钢筋规格多达近百种，结构布置复杂，间距、层距密集。

海量的钢筋如何一一就位，是承台施工的关键环节之一，稍有差池必将对大桥的120年寿命埋下隐患。项目技术人员首先进行计算机模拟，通过CAD软件放样，精确地计算出每一道钢筋的直线段长度，并给每根钢筋分配一个独一无二的编号；然后配切下料，做好标记，按序转运至现场；安装时按照标记一一对应，按照横平、竖直、斜到位的要求，如扎灯笼般，先扎成八个棱、16个斜面的骨架，再由里向外、自下而上逐层加密。另一个难点是不锈钢钢筋的安装，为了确保加工质量，选择了由专业厂家生产并运输至施工现场的模式，但安装中要求不得与普通钢筋直接接触，且不能进行焊接、切割处理。面对严格的精度要求，作业中对人员进行分组，在工程技术人员的指导下，每三人一组，依次摆放，然后一层层地往上绑扎。连续5个月，100多名工人在纵横交错的钢筋丛林中穿梭，手磨破了贴个创可贴，衣服挂破了顺手捡一根扎丝连上，最终将一堆小山似的钢筋加工成一个有棱有角、疏密有致的艺术品。

2013年7月9日，青州航道桥索塔桩基工程提前一个月完成任务，期间更试过短时间相继浇注5根过渡墩桩基，包括54#墩1根、59#墩4根，桩长均为120米左右，创下大桥开工以来桩基浇注速度新纪录！

高速高效的背后正是一系列创新方案和工艺的支撑。“我们在港珠澳大桥项目虽然只负责了青州航道桥包括两个主墩在内的6个墩基础施工、两主塔施工以及钢箱梁和斜拉索安装等施工任务，但面临的各类挑战也是空前的，施工组织上具有外海作业条件差、离岸运输距离远、防风防台频繁、地质情况复杂等难点，尤其还面临技术工艺新颖、难度大、标准高的严峻考验”。中交二公局第一工程有限公司董事长兼总经理文德安表示，这个超级工程之建设难度不容小觑，最初设计的方案几乎全盘被推翻了。

港珠澳大桥管理局局长朱永灵（左）与文德安握手祝贺

观历程，虽然艰辛，但一系列的方案优化更彰显出二公局一公司着眼创新创效的智慧、韧性。

其中，对钢护筒插打工艺的成功创新可谓吹响了项目技术攻关的号角。面对下沉后中心偏差不大于10cm、倾斜度不大于1/250，国内桥梁外海施工中尚属首次的钢护筒插打精度要求，文德安带着技术团队反复论证，增设一套倾斜仪，通过3套GPS系统、两套倾斜仪、红外线激光测距仪、全站仪辅助控制，以解决原投标阶段确定的设置导向架，采用浮吊配合振动锤插打方案中存在的工序繁琐、所需工期较长的“短板”。

此外，项目施工海域是中华白海豚保护区，招标要求配置节能环保的>400KJ的液压打桩锤，但是该型号打桩锤资源缺乏，国外产品购置费需要上千万元。文德安在多方走访后果断决定与上海路建及广东一家打桩锤生产厂家联合开发，实现了国产CGL525型液压锤在项目上的应用，经统计直径2.5米钢护筒打插费用为5.8万元/根，而相邻标段每根采用导向架加打桩锤打插费用都达到了10万元以上，共计156根钢护筒，节约成本1000万元，可谓实现了先进技术“白菜价”的应用。

这一切的一切，都可以用文德安的一个重要理念来概括——“做项目就离不开效益，创效必须坚持到底”！

稿源：南方+

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