杭州湾跨海大桥南岸超长栈桥安全论证报告附件三：栈桥施工组织设计中 铁 四 局 集 团 有 限 公 司二四年四月栈桥施工组织设计1 编制依据1.1公路桥涵设计通用规范（JTJ021-89）1.2公路桥涵地基与基础设计规范 （JTJ 024-85） 1.3公路桥涵钢结构及木结构设计规范（JTJ025-86）1.4港口工程桩基规范（JTJ254-98）及2001局部修订1.5公路桥涵施工技术规范JTJ041-20001.6公路全球定位系统（GPS）测量规范JTJ066-981.7公路工程金属试验规程JTJ055-831.8公路工程质量检验评定标准JTJ071-981.9公路工程施工安全技术规程JTJ076-952 工程概况2.1 概述杭州湾跨海大桥IX-A合同段工程新建栈桥全长9.447KM，起讫里程为K71+714.5K81+161.5。栈桥位于主桥下游，沿主桥中心线平行延伸，距主桥中心线21m。栈桥起点设计里程K71+714.5,终点里程K81+161.5与已建栈桥相接。栈桥桥面设计高程为+7.00m，纵向设计为平坡。栈桥按双向行车道设计,桥面宽8.0m，每400米左右设会让点一处，会让点宽4m，长36m，设于栈桥东侧。栈桥采用多跨连续梁方案，跨径为15m，梁部采用8片间距为0.9m的单层贝雷桁架，下部结构采用打入式钢管桩基础。根据受力不同，钢管桩基础单排分别采用3600mm、3800mm两种形式；制动墩设双排桩，桩顶设450H型钢分配梁，桩间焊接型钢剪刀撑；桥面采用钢结构正交异性板，在工厂加工成每孔2块3.78m和2块3.62m标准化模块；桥面两侧安装防护栏杆，栈桥两侧布设输水管路以及夜间低压照明线路。2.2工程地形、地貌本标段位于杭州湾南岸滩涂区，滩涂极为宽阔、平缓，微向北倾，坡降0.50.6，以淤长为主，滩涂约9km，滩面绝大部分高程+2.0-3.0m范围。滩涂前段海床变化较大，在500m范围内海床面高程由-3.0变化到-5.36m。距十塘以北2km处滩地由潮沟发育，为西三潮沟的末段，潮沟呈东西走向，与桥轴线基本垂直，潮沟最大深度至高程-2.5m。2.3工程地质杭州湾南岸滩涂区地质结构复杂、多变，持力层埋藏较深，同时在软土层下的粉细砂层有浅层沼气分布，并有强烈喷发的过程,滩涂区地层状况分布。序号地层编号分布情况11层亚砂土，饱和，稍密，厚2.0m22层亚砂土，饱和，稍密，厚14.4m31层淤泥质亚粘土，饱和，流塑，厚21.6m42层淤泥质亚粘土，饱和，流塑，厚21.6m51层粘土，饱和，流塑，厚10.2 m61层粘土，饱和，软塑，厚9.2 m71层细砂，饱和，中密，中间夹有亚砂土层，厚10.1m82层亚粘土，饱和，软塑，中间夹有粉砂，厚5.1m91层粘土，稍湿，硬塑，厚1.8m102层粘土，湿，软塑，厚1.8m11 层粉砂，饱和，中密，厚1.15m2.4滩涂区浅层气分布规律及特征：杭州湾地区浅层天然气属常压气藏，浅层沼气在整个桥址区普遍存在。从总体上看分布广，埋藏浅，一般55m左右，厚度不一，其主要成分是通过生物化学作用形成的生物气，其中甲烷含量占96%以上，海滩中砂质透镜体为生物气的主要储集体，上覆淤泥质粘土为主要的生气层与覆盖层，储集体往往被非渗透性粘土包围，呈大小不等的串沟状或带状透镜体，单个气藏面积小，砂透镜体之间的浅层气有些是连通的，有些完全被粘性土所隔离，呈大小不等的独立含气砂体。杭州湾大桥滩涂区浅层沼气主要储存在第四层的细砂、粉细纱层中，距海床以下5357m处，气压大，气量充沛，在空间分布上不均匀；此外，在1840m不等深度的淤泥质亚粘土、粘土，也出现短暂冒气泡现象，但气量小，气压小，仅零星分布。2.5气象水文杭州湾地处300N附近的我国东部沿海地区，属典型的亚热带季风湿润气候区，季风显著，四季分明，总的气候特征是温和、湿润、多雨。2.5.1气温杭州湾地处亚热带，四季分明，气温随季节变化明显。常年平均气温16左右，南岸略高于北岸。最热月为7月，慈溪平均气温分别为28.2、28.3；最冷月为1月，平均气温分别为3.7、4.1。极端最高气温为38.4-39.1，出现在7-8月；极端最低气温为-10.6-9.3。出现在1月份。2.5.2湿度杭州湾地区气候湿润，空气中水汽含量较高，全年平均相对湿度为8182%，南北两岸相差甚微。各月平均相对湿度夏季略高于冬季。最小相对湿度为510%，出现在冬季。2.5.3降水 杭州湾地区降水充沛，降水量南岸略高于北岸。慈溪累积年平均降水量分别为1294.6mm、1220.2mm，其中6月份最多，平均分别为177.6mm，173.4mm，12月份最少，平均分别为46.3mm、40.5mm。最多年降水量为1754.21810.7mm，最少年降水量为674.8790.7mm。2.5.4潮汐特征杭州湾属浅海半日潮海区， 湾内高潮位从湾口至湾顶逐渐增高，低潮位则逐渐降低，潮差相应增大；另外，南岸高潮位略低于北岸，低潮位高于北岸，潮差略小于北岸。其潮汐特征值见下表。项 目澉 浦乍 浦庵东西二历年最高潮位（m）+6.56+5.544.31历年最低潮位（m）-4.36-4.01-2.78平均高潮位（m）+3.05+2.52+3.03平均低潮位（m）-2.56-2.12-2.11最大潮差（m）8.937.576.54平均潮差（m）5.614.655.13平均涨潮历时5h28min5h27min5h13min平均落潮历时6h57min6h59min6h57min2.6灾害性天气台风：杭州湾大桥位于浙江北部沿海地区，台风影响时有发生。统计结果表明，1949年2000年该地区共有133个影响台风，平均为2.56个/年，影响台风最早出现于5月份，最迟出现于11月份，其中8月份出现最多，其次为7月和9月。台风影响时，极大风速分别为22.6m/s，31.7m/s。雾：该地区全年各月均有雾出现，夏季出现最少，冬季出现最多。慈溪全年平均雾日数为21.5天，12月份出现最多，平均为3.2天，7月最少，平均为0.4天，最多年雾日数为67天。雾的持续时间一般都较短，70%左右的雾持续时间不超过4小时，最长的也不超过24小时。雷暴：强雷暴伴有大风、暴雨或冰雹，偶而还会出现龙卷风，常常造成局部地区的严重危害。平均雷暴初日为3月份，终日出现于911月份，慈溪全年平均雷暴日数为36.6天。2.7主要工程数量新建栈桥全长9.447km。主要工程数量：1、600钢管桩621根、800钢管桩1532 根、累计2153根7900t；2、分配梁 1006根，7444 延米；3、安装贝雷梁25184片、4、铺装8米宽桥面板9447米。2.8施工组织机构杭州湾大桥IX-A合同项目经理部下设一、二分经理部，由一分部负责栈桥施工。一分部设分部经理1人，副经理2人，总工程师1人，下设四部一室，即工程技术部、财务部、设备物资部、安全质量部及综合办公室。根据栈桥的施工特点，一分经理部下设三个作业队。其中一作业队负责钢管桩的施工栈桥的安装。二作业队负责桥面模块制作、运输。三作业队负责桥面附属设施的施工和各种连接杆件的加工。施工组织机构见下图。 2.9主要机械设备 杭州湾大桥-A标段栈桥工程工程量大，作业面单一，工期紧。根据施工进度安排，投入施工机械设备详见下表。机械设备表序号机械名称型号规格额定功率、容量、吨位数量备注1汽车起重机QY1616t22汽车起重机QY1212t13汽车起重机25t14平板运输汽车8t45履带式起重机80t16振动沉拔桩锤DJ9090kW27液压夹具单钳28车床19刨床110铣床111钻床112发电机250kW313气割设备1014电焊机352.10、施工计划安排按照杭州湾大桥总体工期的安排，-A合同栈桥合同工期为24个月（有效工作日500天）。由于我们在栈桥施工中不断改进工艺优化施工方法，栈桥施工进度不断加快。根据现有的施工能力，最快可日铺装两孔即30m每天。结合现有的施工能力，考虑天气、运输不断增加等因素的影响，栈桥计划在18个月（有效工作日400天）内建成。工程量合同期计划完成时间6300Km（K81+161.5 K74+861.5）2005.3.32004.7.69447 Km（K81+161.5 K71+714.5）2005.12.202005.2.1平均日进度12m21m3.3 栈桥结构设计3.3.1 栈桥工程概况 杭州湾大桥位于长江三角洲南翼的浙江省境内，跨越杭州湾天堑，是同三国道主干线的重要组成部分，也是浙江省十五重大基础设施建设项目。 在本工程南引桥滩涂区的下部结构施工中，需要先行建造9.447km长的施工栈桥伸入到杭州湾中央，其规模与建造难度在国内尚无先例。由于施工栈桥作为施工中的通道和平台，除承受竖向施工车辆荷载外，还受到海湾风、浪的作用，它的质量直接影响到引桥下部结构施工的质量和进度，因此必须高度重视。 栈桥作为一种重要的临时结构，根据相关规范要求和具体工程情况，确定设计验算准则为： （1）在工作状态下，栈桥应满足正常车辆通行的安全性和适用性要求，并具有足够的安全储备。 （2）在非工作状态下，栈桥停止车辆荷载通行，此时栈桥应能满足整体安全性的要求，允许出现局部可修复的损坏。 （3）在栈桥施工状态下，栈桥应满足自身施工过程的安全，但6级风以上时，应停止栈桥施工。3.3.2 设计标准3.3.2.1 车辆荷载 （1）单列汽超20；设计行车速度为15km/h，不计冲击作用。 （2）挂车120； （3）100吨履带吊（履带吊接触面积为251551070mm2），根据招标文件确定。（JTJ02189规范中只有50tT履带吊荷载图式）3.3.2.2 风荷载 （1）工作状态组合 风速为20.7m/s，风压为0.25kN/m2，相当于8级风； （2）非工作状态组合 风速为27.2m/s，风压为0.44kN/m2，相当于重现期为十年的风荷载。 3.3.2.3 潮流参数（1）工作状态组合 V=1.5 m/s（K81+161K80264.5），V=1.85m/s（K80264.5K78+000）V=1.85m/s （K78+000K75+000），V=2.25m/s （K75+000K73+500） V=3.1m/s （K73+500K72+000）；V=3.1m/s （K72+000K71+717）（2）非工作状态组合 V