千年古运新地标——“广西第一跨”龙门大桥施工技术创新

龙门大桥上跨新中国成立以来第一条修建的运河——平陆运河，起点位于广西钦州市，是目前广西在建的第一长跨海大桥，是国道G228丹东至东兴广西滨海公路主线的重要组成部分，项目采用双向六车道一级公路建设标准，批复概算总投资57.1亿元。

龙门大桥全长7.6km，主桥是主跨1098m单跨吊全漂浮体系钢箱梁悬索桥。龙门大桥跨越西部陆海新通道出海口，建设规模大，施工环境多样，施工技术复杂，施工难度高。龙门大桥建成后，将打通广西滨海公路的“卡点”，大大缩减防城港与钦州港的两个广西重要港口的时空距离，推动服务向海之路经济发展、西部陆海新通道建设。

主桥下构施工技术创新

龙门大桥锚碇基础为圆形结构，直径90m，深14～16m。锚碇基础基坑内为8m厚C20填芯混凝土及6～8m厚C40顶板混凝土，其设计方量分别为46998m3和41135.8m3。锚碇基础支护结构采用大直径桩+二期槽设计，桩基直径3.5m，二期槽长2.8m，宽1.5m，桩基和二期槽平均长度都为33.85m，该组合支护结构尚无相关施工经验可以参考，属世界首创。与常规连墙结构需要施工内衬才能开挖锚碇基坑相比，圆-矩咬合桩结构形式可以直接开挖基坑，高效推进施工进度，施工效益显著。

主桥索塔采用门式造型，总高度174m。主要构件包括塔柱、上横梁、下横梁及塔冠。塔柱为矩形圆倒角截面，内腔为直径6m的圆形。上、下横梁均为实心矩形截面。

图1 大尺寸圆-矩咬合支护桩示意

圆-矩咬合桩异形钢筋笼制作

圆-矩咬合桩的施工工艺流程为先施工大直径桩基，后施工大直径桩之间的二期槽，二期槽与大直径桩咬合形成闭环支护结构。为保证在施工二期槽过程中不破坏钢筋，大直径桩钢筋笼采用异形设计，加工难度大。

项目团队研发异形箍筋加工装置及异形钢筋笼成套加工系统，该加工装置及系统具有可带动钢筋移动、自动识别后折弯、可压弯加工圆弧等功能。新加工装置及系统的使用，使得异形箍筋一次加工完成，提高钢筋笼加工制作效率。

圆-矩咬合桩成孔

锚碇大直径桩基和二期槽结构尺寸大，其所处海域地质情况复杂，环保要求高，基岩强度高，间有斜岩，成孔难度较大。针对圆-矩咬合桩成孔效率低问题，提前对筑岛区域咬合桩桩位周围使用旋喷桩进行护壁加固，保证成孔稳定性。采用分级成孔施工大直径桩基、旋挖钻+铣槽机相结合的二期槽成孔工艺，大直径桩和二期槽均不到2.5d完成一根，大幅度提高施工效率。3.5m大直径桩清孔采用气举反循环+正循环工艺，二期槽清孔采用泵吸反循环+正循环工艺，大大提高清孔质量和效率。

传统铣槽工艺均采用混凝土导墙进行辅助施工,项目团队取消原设计异形钢筋混凝土导墙,改为钢护筒和矩形钢导墙。矩形钢导墙不仅能循环利用,达到节材的效果，也能更好地实现绿色施工，而且还可以减少钢筋混凝土导墙施工的投入，提高成孔的效率，达到节省成本及工期的效果。

图2 采用矩形钢导墙替代钢筋混凝土导墙

为方便二期槽的铣槽以及保障垂直度，采用特制隔离箱待混凝土浇筑完成后，在二期槽与一期槽槽段搭接上部7m的部分预留下槽口起导向作用，使二期槽的成槽垂直度精度更高。

圆-矩咬合桩钢筋笼安装

锚碇圆-矩咬合桩的二期槽需咬合大直径桩一部分，以达到止水和传力效果，施工中需严格控制大直径桩钢筋笼的定位和垂直度，防止二期槽铣槽过程中铣到大直径桩钢筋笼，也要防止施工过程中大直径桩钢筋笼发生扭转。故圆-矩咬合桩钢筋笼安装的垂直度精确性，是保证咬合桩在后续铣槽施工不破坏钢筋的关键。

咬合桩钢筋笼安装采用先预制，后整体翻身安装的方式，在此过程中采用专用吊架及孔口定位架，保证钢筋笼安装过程中不产生形变，保障安装垂直度。大直径桩钢筋笼下放采取波纹管限位，隔离钢套箱导向，经纬仪控制下放垂直度，测斜仪复核等方法，以达到控制大直径桩钢筋笼的定位、扭转和垂直度，52个二期槽施工过程中，均未出现铣到大直径桩钢筋情况。

圆-矩咬合桩高效灌注

3.5m大直径桩采用大导管+大料斗,并配备汽车泵同时灌桩；二期槽采用提升架式料斗直卸灌槽，新型升降式料斗系统使用时，可通过卷扬机收放绳索上提下放料斗，抖动导管疏通堵塞，提升浇筑效率，保障灌注质量。通过第三方检测，所有槽段混凝土浇筑质量均达到Ⅰ类桩效果。

锚碇基础开挖

龙门大桥东岸锚碇基础基坑共需开挖10万余方强风化岩，项目采取分区开挖的方式进行施工。圆-矩咬合桩的成功应用，使得龙门大桥锚碇基础无需按传统地下连续墙基础逆作法分层施工内衬，从开挖至基底完成出土共20d，节省工期3个月。此外，圆-矩咬合桩最大变形量5mm，施工过程基坑内无涌水现场，支护效果优良。

锚碇填芯一次浇筑

锚碇基础施工时间为冬季的11月份，根据同类型特大桥填芯浇筑数据，每进行一次填芯混凝土浇筑都需在顶面进行凿毛处理，如果4.7万方混凝土分4层浇筑，凿毛面积大，则需要24d才能完成浇筑，这样将会对后续锚碇顶板大体积混凝土施工带来影响，将会使强度更高的锚碇顶板C40混凝土错过一年中最冷的时间段。所以，对于锚碇填芯混凝土，最佳的浇筑时间必须在11月完成，故项目团队优化填芯浇筑方案，将填芯混凝土一次浇筑成型，填芯浇筑过程共历时5d完成。

为保证4.7万方的填芯混凝土水化热温升不过高，项目根据规范按60d混凝土强度评定进行混凝土配合比优化。混凝土配合比中水泥用量显著优化，增加了粉煤灰掺量，较大限度降低了混凝土水化热的总量，并延缓了温峰出现时间。

填芯一次浇筑过程，布置7台D泵进行泵送，10个串筒/4个溜槽进行自卸。并采取炮雾机补水湿润、骨料过筛及除水、水泥提前进场、控制混凝土入模温度等大体积混凝土抗裂措施，实现填芯混凝土温峰实测最大值54.2℃，填芯混凝土最大内表温差12.6℃，填芯混凝土最大降温速率1.2℃/d。混凝土拆模后未见有害裂缝，外观质量验收合格，内表温差符合温控标准要求，养护效果良好。

图3 龙门大桥东岸锚碇基础填芯一次浇筑施工

索塔施工技术创新

索塔采用中心直径6m、壁厚16mm的薄壁钢圆筒代替内模，模板不便于设置对穿拉杆，采用无拉杆体系模板。模板内部整体采用无拉杆施工，模板下口提前预埋双埋件地脚螺栓，上口采用D32拉杆整体对拉，以减少混凝土表面预埋孔，提高塔身外观质量。爬模模板系统与塔身混凝土锚固，增大模板体系的抗变形能力，浇筑的塔柱混凝土线形更加良好。

针对索塔内腔钢圆筒，项目团队研发整套钢圆筒制造、安装以及浇筑定位技术，采用装配式的钢圆筒内支撑架、劲性钢圆筒吊架等措施，保证钢圆筒在施工过程各环节不产生较大的变形，提高施工效率。

龙门大桥东西两岸索塔施工采用不同的钢筋安装方式，西塔部品化安装，东塔散件安装。部品化施工钢筋最快可实现4d1节段的施工速度，散件施工钢筋最快可实现5d1节段的施工速度。索塔施工从2021年9月19日开始，于2022年5月20日完成。比类似高索塔快3个月以上，内薄壁钢圆筒塔身施工效率高，索塔整体进度与锚碇施工进度匹配。

图4 龙门大桥索塔塔身钢圆筒安装

主桥上构施工创新

龙门大桥主缆采用预制平行钢丝索股（PPWS），通长索股127股，每根索股由127根直径为5.25mm 的锌铝合金镀层高强度钢丝组成。另在边跨侧设有6根背索，主缆跨中索夹内直径为736mm，边跨索夹内直径为753mm。吊索采用平行钢丝吊索，顺桥向标准间距12.8m。吊索采用公称直径φ5mm、公称标准抗拉强度1770Mpa的锌铝合金镀层高强度钢丝。普通吊索规格为91-5，加强吊索规格为241-5。

龙门大桥钢箱梁总长为1198m，主跨钢箱梁往两侧边跨各伸入50m。全桥钢箱梁共8种类型，96个梁段，包含2个合龙段。钢箱梁宽度为38.6m，梁高为3.2m，标准梁段长度为12.8m，最大重量265.2t。

牵引系统及猫道施工

龙门大桥东岸锚碇施工区域为海岛填筑区，施工场地狭窄，布置牵引卷扬机及放索场地较为困难。因此，牵引卷扬机及索股放索场地主要布置于大桥西岸，索股均从西岸锚碇向东岸锚碇牵引架设。故龙门大桥在猫道架设阶段采用三段接力式牵引系统，主缆架设阶段采用双线往复式牵引系统，此牵引系统形式减少卷扬机在地面布置，场地适应性强。

龙门大桥猫道采用三跨连续式结构，猫道宽度4.2m，门架高度7m。猫道承重绳与主缆空缆中心线竖向间距为1.5m，整体稳定性高。猫道采用托架法进行架设，通过大、小拉杆组合的方式对猫道线形进行调整，调整精度高。

图5 三段接力式牵引系统立面示意

图6 双线往复式牵引系统立面示意

钢箱梁制造

实行钢箱梁流水线自动化智慧制造，以板材型材智能切割生产线、板单元智能焊接生产线、片体和节段智能组拼焊接生产线、智能涂装生产线和BIM信息化系统，组成高度集成的“四线一系统”智能车间，实现钢箱梁等钢结构件的工业化、智能化生产。

针对传统钢箱梁桥面板U肋角焊缝易开裂问题，应用U肋组焊一体化及双面全熔透焊技术，消除初始缺陷，破解大断面正交异性钢桥面板疲劳开裂难题，提高钢箱梁耐久性。

U肋内角焊采用内焊自动焊接系统，可以实现12把气保焊枪同时对6根U肋内部双侧的角焊缝进行气保焊焊接，解决了传统工艺只能进行U肋外侧单面焊的弊端，从实现了U肋内外角焊缝的双面焊接。

钢箱梁安装

中跨钢箱梁采用缆载吊机进行垂直起吊安装，自跨中向两侧一次吊装中跨梁段并与已吊梁段临时连接。通过改进缆载吊机系统，对缆载吊机进行智能升级，提升主桥钢箱梁吊装智能化水平。索塔区及边跨无索区钢箱梁利用临时吊索采用荡移法进行安装。

图7 钢箱梁荡移法安装示意

东引桥移动模架施工创新

龙门大桥东引桥全长2.624公里，分左右两幅，整体呈S形曲线，其中第3-7联采用移动模架现浇施工。东引桥施工线路最小曲线半径716m，移动模架施工站位及过孔需适应曲线线路；且模板内侧与外侧圆弧周长不等，模板应具备调整功能以适应曲线梁。如何适应小半径曲线，保证施工的现浇箱梁的线形是移动模架施工的关键。

图8 龙门大桥东引桥移动模架施工

移动模架结构

为适应东引桥小半径曲线施工，将移动模架主梁与导梁、导梁中部连接设计为水平旋转绞连接，可调整模架方向和位置以适应曲线施工，保证单个旋转折角最小（700m平曲线半径时为3°）。将外模板底模加宽，并设置丝杆调节，采用底模包侧模的形式，通过调整侧模在底模上的横向位置，可调整出适应曲线的梁形；外侧相邻模板留有缝隙，并增加T形板，补偿弧长差值。

由于现场拼装场地有限，移动模架拼装位于施工区段中部，故移动模架在进行前进施工完毕后，需进行倒退行走施工后续梁段。将移动模架主梁设计为前后对称的钢箱梁结构，在结构上可实现反向施工及移动模架倒退行走。采取导梁及油缸倒运安装、调整部分模板、纵移油缸反向安装等措施，即可实现移动模架的反向施工及倒退行走。

双幅移动模架交汇过孔

由于施工组织要求，龙门大桥东引桥采用左右两幅移动模架，而双幅移动模架在曲线段上存在交错而过的工况，如何实现两幅移动模架交汇过孔是个难题。

项目将移动模架翼模板设计为可旋转结构，可将内侧翼模下旋以避开已浇桥梁。另外，后辅助支腿立柱设计为上下宽中间窄的哑铃形结构，使其能够从两幅梁之间500mm宽空间穿过而不干涉。项目还采用墩旁托架及后辅助支腿不对称安装、移动模架不对称开模、移动模架曲线段交汇过孔施工等技术，实现了移动模架曲线段双幅交汇过孔。

项目建设绿色施工

龙门大桥东岸施工路线穿越七十二泾风景区，涉及22亩红树林，项目积极响应习近平总书记的号召，落实“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念，增加投资约5亿元，以调整路线，避让红树林保护区，穿越钦州七十二泾风景区，途经红树林保护区缓冲区。对红树林做到“应保尽保，能保必保”。

采用“插针法”搭建栈桥，优化桥梁设计现浇改预制安装，保护约17000株红树林免遭破坏。同时采取模拟人工降雨、设置红树林观测点、“三倍恢复”异地补种红树林等方法对红树林进行保护。

图9 项目环保成效

自开工建设以来，龙门大桥项目全力推动“广西第一跨”百年标志工程施工建设，为打通钦北防一体化关键卡点，推动广西北部湾经济发展及西部陆海新通道建设，实现广西“三大定位”新使命和“五个扎实”新要求贡献力量。

本文刊载 / 《桥梁》杂志

2023年 第1期 总第111期

作者 / 蒋赣猷

作者单位 / 广西路桥工程集团有限公司

编辑 / 李诗韵

美编 / 赵雯

责编 / 王硕

审校 / 李天颖 裴小吟 廖玲

联系人：李天颖

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：13552183635

稿件投递

联系人：裴小吟

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：15863139869

联系人：黎伯阳

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：010-64282959-503

联系人：穆玉

联系邮箱：xmt@bridgecn.org

联系电话：18910480043

喜欢请转发吧！

原创稿件，转载请标明出处