
(1)公路等级:双向六车道高速公路;
(2)计算行车速度:海中桥隧100 km/h,珠海侧接线桥隧80km/h;
(3)荷载标准:汽车—超20级,挂车—120级;
(4)平曲线半径:≥4000m;
(5)纵坡:≤3%:
(6)视距:160m
(7)设计洪水频率:1/300
(8)设计寿命:120年。
2.工程方案一览
各线位初步考虑的工程方案见下表。
港珠澳大桥总体线位走向方案一工程内容一览表
| 编号 | 桩号 | 工程内容及结构形式 | 长度 | 备注 |
| 1 | K0+000~K5+2 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150m等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 52m | 位于粤港分界线以东水域,水深4.5m~7.5m,构造见附图5。 |
| 2 | K5+2~K12+261 | 对海底隧道进行研究,对采用沉管或盾构法施工进行比较,隧道东西出入口处各建一座人工岛。 | 6369m | 隧道穿越伶仃西、铜鼓西航道及预留铜鼓中线航道,最大埋深约33.32(沉管)/47.42(盾构)m,水深16m,东人工岛位于粤港分界线以东水域,水深约10m,西人工岛位于粤港分界线以西广东水域,水深约8m,人工岛平面尺寸800×243(沉管)/1300×100(盾构)见附图6。 |
| 3 | K12+261~K17+935 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 5674m | 位于粤港分界线以东广东水域,水深4.8m~7.5m,构造见附图5。 |
| 4 | K17+935~K18+845 | 对主跨460米的钢箱梁斜拉桥进行研究。跨径布置为230+460+230米。 | 910m | 跨越青洲航道,水深约5m,构造见附图7。 |
| 5 | K18+845~K33+457 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 14612m | 位于粤港分界线以东广东水域,青洲航道与九洲航道间,水深3m~5m,构造见附图5。 |
| 6 | K33+457~K34+137 | 对主跨220米的预应力混凝土连续刚构进行研究。跨径布置为120+220+220+120米。 | 680m | 跨越九洲航道,水深约3.5m,构造见附图8。 |
| 7 | 对“一地三检”及口岸填海区(面积约2.4平方公里)研究。 | 位于澳门明珠点附近,水深在0.8m~2 m,构造见附图9。 | ||
| 8 | 珠海侧接线对地下隧道,穿山隧道及接线道路进行研究。 | 7700m | 穿拱北地下隧道长3.2km,穿山隧道长4.5km,见附图10。 | |
| 9 | 澳门连接桥对50米等跨等截面混凝土连续梁进行研究。 | 1000m | 口岸至东方明珠连接线,水深约1 m,构造见附图5。 |
| 编号 | 桩号 | 工程内容及结构形式 | 长度 | 备注 |
| 1 | K0+000~K5+2 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150m等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 52m | 位于粤港分界线以东水域,水深4.5m~7.5m,构造见附图5。 |
| 2 | K5+2~K12+261 | 对海底隧道进行研究,对采用沉管或盾构法施工进行比较,隧道东西出入口处各建一座人工岛。 | 6369m | 隧道穿越伶仃西、铜鼓西航道及预留铜鼓中线航道,最大埋深约33.32(沉管)/47.42(盾构)m,水深16m,东人工岛位于粤港分界线以东水域,水深约10m,西人工岛位于粤港分界线以西广东水域,水深约8m,人工岛平面尺寸800×243(沉管)/1300×100(盾构)见附图6。 |
| 3 | K12+261~K17+935 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 5674m | 位于粤港分界线以东广东水域,水深4.8m~7.5m,构造见附图5。 |
| 4 | K17+935~K18+845 | 对主跨460米的钢箱梁斜拉桥进行研究。跨径布置为230+460+230米。 | 910m | 跨越青洲航道,水深约5m,构造见附图7。 |
| 5 | K18+845~K33+290 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 14445m | 位于粤港分界线以东广东水域,青洲航道与九洲航道间,水深3m~5m,构造见附图5。 |
| 6 | K33+290~K33+970 | 对主跨220米的预应力混凝土连续刚构进行研究。跨径布置为120+220+220+120米。 | 680m | 跨越九洲航道,水深约3.5m,构造见附图8。 |
| 7 | 对“一地三检”及口岸填海区(面积约2.4平方公里)研究。 | 位于澳门外港附近,水深在2.8 m~3.5m,构造见附图9。 | ||
| 8 | 珠海侧接线对海底隧道进行研究。 | 7130m | 采用隧道穿越澳门航道及澳氹一、二、三桥,见附图11。 | |
| 9 | 澳门连接桥对50米等跨等截面预应力混凝土连续梁研究。 | 2000m | 口岸至东方明珠连接线,水深约1m,构造见附图5。 |
| 编号 | 桩号 | 工程内容及结构形式 | 长度 | 备注 |
| 1 | K0+000~K6+400 | 海滨浅水区对50m等跨等截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 00m | 位于水域,沿石散石湾至大澳海岸边,水深约5m,构造见附图5。 |
| 2 | K6+400~K10+110 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150m等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 3710m | 位于大澳岛至粤港分界线附近通航孔间,水深10 m~16 m,构造见附图5。 |
| 3 | K10+110~K12+862 | 对采用长约5公里的海底隧道或主跨700m左右的多塔特大型桥梁进行研究,推荐采用桥梁方式跨越航道。 | 2752m | 伶仃西、铜鼓西航道及预留铜鼓中线航道汇合成一条出海航道,水深18m,可考虑采用海底隧道(盾构6.33公里,沉管5.315公里),也可考虑特大型桥梁。桥梁方案布置见附图12~13。 |
| 4 | K12+862~K19+792 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 6930m | 位于粤港分界线以东广东水域,水深5 m~20m,构造见附图5。 |
| 5 | K19+792~K20+702 | 对主跨460米的钢箱梁斜拉桥进行研究。跨径布置为230+460+230米。 | 910m | 跨越青洲航道,水深约5.5m,构造见附图7。 |
| 6 | K20+702~K34+142 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 13440m | 位于粤港分界线以东广东水域,青洲航道与九洲航道间,水深3.5m~5m,构造见附图5。 |
| 7 | K34+142~K34+822 | 对主跨220米的预应力混凝土连续刚构进行研究。跨径布置为120+220+220+120米。 | 680m | 跨越九洲航道,水深约3.5m,构造见附图8。 |
| 8 | 对一地三检及口岸填海区(面积约2.4平方公里)研究。 | 位于澳门明珠点附近,水深在0.8m~2 m,构造见附图9。 | ||
| 9 | 珠海侧接线对地下隧道,穿山隧道及接线道路进行研究。 | 7500m | 穿越拱北区地下隧道长3.2km,穿山隧道长4.3km,见附图10。 | |
| 10 | 澳门连接桥对50米等跨等截面预应力混凝土连续梁研究。 | 1000m | 口岸至东方明珠连接线,水深约1 m,构造见附图5。 |
| 编号 | 桩号 | 工程内容及结构形式 | 长度 | 备注 |
| 1 | K0+000~K6+400 | 海滨浅水区对50m等跨等截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 00m | 位于水域,沿石散石湾至大澳海岸边,水深约5m,构造见附图5。 |
| 2 | K6+400~K10+110 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150m等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 3710m | 位于大澳岛至粤港分界线附近通航孔间,水深10 m~16 m,构造见附图5。 |
| 3 | K10+110~K12+862 | 对采用长约5公里的海底隧道或主跨700m左右的多塔特大型桥梁进行研究,推荐采用桥梁跨越航道。 | 2752m | 伶仃西、铜鼓西航道及预留铜鼓中线航道汇合成一条出海航道,水深18m,可考虑采用海底隧道(盾构6.33公里,沉管5.315公里),也可考虑特大型桥梁。桥梁方案布置见附图12及图13。 |
| 4 | K12+862~K19+792 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 6930m | 位于粤港分界线以东广东水域,水深5 m~20m,构造见附图5。 |
| 5 | K19+792~K20+702 | 对主跨460米的钢箱梁斜拉桥进行研究。跨径布置为230+460+230米。 | 910m | 跨越青洲航道,水深约5.5m,构造见附图7。 |
| 6 | K20+702~K33+722 | 海中非通航孔桥对70m等跨等截面预应力混凝土连续梁或150米等跨变截面预应力混凝土连续梁进行研究。 | 13020m | 位于粤港分界线以东广东水域,青洲航道与九洲航道间,水深3.5m~5m,构造见附图5。 |
| 7 | K33+722~K34+402 | 对主跨220米的预应力混凝土连续刚构进行研究。跨径布置为120+220+220+120米。 | 680m | 跨越九洲航道,水深约3.5m,构造见附图8。 |
| 8 | 对一地三检及口岸填海区(面积约2.4平方公里)研究。 | 位于澳门明珠点附近,水深在0.8m~2 m,构造见附图9。 | ||
| 9 | 珠海侧接线对海底隧道进行研究。 | 7130m | 采用隧道穿越澳门航道及澳氹一、二、三桥,见附图11。 | |
| 10 | 澳门连接桥对50米等跨等截面预应力混凝土连续梁研究。 | 2000m | 口岸至东方明珠连接线,水深1m,构造见附图5。 |
(1)青洲航道桥
青洲航道桥为跨径布置230+460+230米的斜拉桥。
A.基础
首先施工两个索塔钻孔桩基础,使用打桩船插打钢管桩搭设工作平台,利用浮吊和振动打桩机插打钢护筒,采用反循环钻法成孔,混凝土浇注由水上搅拌船供应。辅助墩、过渡墩钻孔桩基础,可以在索塔基础施工完成后,采用同样的方法施工。
承台施工采用钢套箱围水,浇筑封底混凝土,抽水后浇筑承台混凝土,混凝土浇注由水上搅拌船供应。
B.索塔
索塔采用爬架配翻转模板法施工工艺,爬架设计高度为18m,塔柱外模采用翻转大块钢模板,沿高度方向分作3节,每节高度4.5m,交替翻转施工,每次混凝土浇筑高度为4.5m;内模采用5m高的钢制大面板提升模板,内、外模板块之间均采用螺栓栓接工艺。下横梁采用钢管结合钢桁梁支架现浇,中、上横梁可采用钢管或塔柱预埋牛腿结合钢桁梁支架现浇,外模采用大块钢模板,内模采用组合钢模板和亿利式门架支撑施工,混凝土由水上搅拌船供应,泵送浇筑;横梁预应力采用后张法施工。
塔柱施工起重设备采用固定附着式塔吊,施工电梯采用双笼斜爬电梯。
C.斜拉索
斜拉索采用高强平行钢丝成品索,其技术要求须符合《斜拉桥热挤聚乙烯拉索技术条件》(JT/T6—94),出厂成品斜拉索盘绕成卷运至现场,进行工地起吊入位,然后使用千斤顶进行斜拉索的张拉。
D.主梁
索塔施工完成后,安装索塔处主梁零号段托架,用大型浮吊起吊零号梁段并就位焊接,再采用桥面吊机,顺序向两侧对称吊装拼接其余梁段至辅助墩,并实行边跨合拢,接着向跨中方向吊装拼接,直至中跨合拢。
边跨过渡墩与辅助墩间梁段可搭设临时支架,对于混合式斜拉桥方案,则现浇边跨混凝土梁段;对于钢箱梁斜拉桥方案,则采用浮吊起吊梁段预置墩顶。
(2)伶仃航道桥斜拉桥方案
跨径布置为344+3×688+344米的四塔斜拉桥。
施工方法同青洲航道桥。
(3)伶仃航道桥悬索桥方案
跨径布置为210+3×768+210米的四塔悬索桥。
索塔的施工方法与斜拉桥方案类同。
A.锚碇基础施工
由于沉井规模庞大,采用整作,一次吊运就位难度较大。采用第一节钢壳沉井整作,浮运就位,其上部分的钢壳沉井宜在陆地上分节段预制后浮运至拼装现场,再现场拼焊成整体。第一节沉井浮运就位后,沉井采用分节段组拼接高,为加快施工速度,在起吊设备许可的前提下,应尽量减少节段数。
B.主梁施工
钢箱梁制作、运输、安装流程如下:
工厂制造散件→汽车运至工地组拼场地→场地组拼成梁段后运至运输船→通过运输船运至所需位置→用缆载吊机从跨中向两塔对称吊装梁段,安装吊索并临时连接梁段→安装索塔中横梁上梁段→最后吊装合拢段梁段并临时连接→调整主桥线形,焊接梁段,铺设桥面铺装,安装桥面附属设施。
(4)九洲航道桥
跨径布置为120+220+220+120米连续刚构桥。
A.下部结构
钻孔灌注桩的施工目前在国内已属常规的施工工艺,技术成熟、质量可靠。
承台施工采用钢套箱围水,浇筑封底混凝土,抽水后浇筑承台混凝土,钢套箱可重复利用。
墩身采用常规的滑模施工。
B.上部结构
采用对称悬臂浇注法施工:首先浇注主墩墩顶0号块,然后拼装挂兰,向两侧对称逐块浇注至跨中,搭支架浇注边跨现浇段,浇注边跨合拢段,合拢边跨,最后浇注跨中合拢段,合拢中跨。
(5)非通航孔桥
非通航孔桥的跨径为70米或150米的连续梁桥。
① 下部结构
桩基施工均为常规施工,岸上、浅水区段采用钻孔灌注桩,深水区段采用钢管打入桩。
对于浅水区部分,由于船机设备无法进入,墩身考虑采用现浇方式施工;对于深水区部分,则采用预制吊装的方法。承台均采用干施工,施工方法同通航孔基础。
② 上部结构
不满足浮吊吃水深度的浅水区段的上部结构采用逐孔现浇法。深水区段采用整孔吊装法,以减小海上作业的工作量,降低施工风险,缩短施工工期。
A.逐跨现浇法
根据模架的承重梁位置,逐跨现浇施工支架可分为下导梁式、上导梁式两种,见图1。
逐跨现浇法的优点是:
·结构整体性好;
·结构耐久性有保证;
·施工高度机械化;
·模板、钢筋、混凝土及张拉工艺均在模架内完成,不受气候和外界因素干扰;
·便于工程管理,能提高工程质量、加快施工速度;
·目前国内已有多座跨径50m左右的同类型桥梁建成,施工设备已有多套,设计、施工技术已十分成熟。
逐跨现浇法的缺点是:
·针对如此规模的非通航孔桥而言,施工速度还不够快,该工法完成一孔梁的速度约为10天;
·长距离供应原材料、水、电等有一定的难度。
因此,对本桥而言,逐跨现浇法适用于浅水区及近岸区段。鉴于下导梁式施工支架结构简洁、使用方便,同时国内已有多套设备,因此,拟推荐采用下导梁式施工支架。
图1 逐跨现浇法施工支架示意
B.整孔吊装法
整孔吊装具有下述优点:
·结构整体性好;
·结构耐久性有保证;
·整孔吊装可以提供最快的作业速度。
·整孔吊装可以最大限度地减少现场的作业量,保障现场的施工安全。
·整孔吊装便于加强施工质量管理,预制场的质量管理措施更容易保证箱梁质量。
·整孔吊装可以减少现场作业船只数量,减小由于施工船只来往频繁给现场的施工组织管理带来的压力。
·整孔吊装采用大型施工船舶,可以抵御不利气候条件的影响和海洋环境的不利影响,保证船舶在运输、锚泊和作业时的安全。
