北东口水道特大桥工程 实施性施工组织设计
第2章 工程概况及特点
2.1工程简介
北东口水道特大桥为福平铁路四标控制工程，是平潭海峡公铁两用大桥组成部分，位于福建省平潭县境内。
图2.1-1 北东口水道特大桥效果图
桥梁全长3712m，公铁主跨均采用92m+2×168m+92m预应力混凝土连续刚构，其余桥跨铁路为64m、40m简支梁，公路左右幅各5联连续箱梁，孔跨与铁路简支梁跨度相对应。下部结构主要采用桩基础，高、低桩承台，薄壁空心墩。
3550右侧路肩行车道行车道行车道中间带行车道行车道行车道右侧路肩1255030037537537510015010037537537530050125水管水管250电缆250电缆175050175094844012201280.8
图2.1-2 桥梁横断面布置示意图（单位：cm）
通航孔（B38#~B42#）：（92+2×168+92）m连续刚构桥，满足500吨级航道单孔双向通航。 大练岛侧非通航孔（B0#~B42#）：铁路为（2-40+9-64+2-40+11-64+2-40+11-64+1-40）m简支梁，公路为40m连续梁边跨+(40+9×64+40)m连续梁+(40+11×64+40)m连续梁+(40+11×64 +40)m连续梁。
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北东口水道特大桥工程 实施性施工组织设计
平潭岛侧非通航孔（B42#~B58#）：铁路为（1-40+6-64+2-40+5-64+2-40）m简支梁，公路为 (40＋6×64+40)m连续梁＋(40＋5×64＋40)m连续梁+40m连续梁边跨。
全桥共59个墩台，其中2#～26#及56#墩（共26个墩）位于浅水区，27#～55#墩位于深水区（共29个墩），桥台、1#、57#墩（共4个）位于陆地上，桥式布置见图2.1-3。
福州平潭桥全长3712.06m1490.280785.4深水区引桥（1-40m+11-64m+1-40m）简支梁2538522主桥区(92+2×168+92)m连续刚构4042914.38深水区引桥（1-40m+6-64m+2-40m+5-64m+2-40m）简支梁5558浅水区引桥（2-40m+9-64m+2-40m+11-64m+1-40m）简支梁公路路面线铁路轨面线大练岛平潭岛19.7栈桥1480m最高通航水位最低通航水位4.62-3.40北东口水道栈桥110m
图2.1-3 北东口水道特大桥桥式概略图
2.2主要设计标准
表2.1-1 主要设计标准表
铁 路 铁路等级 正线数目 设计速度 限制坡度 I级 双线 200 km/h 13‰ 等级 车道数 设计速度 设计荷载 公 路 高速公路 双向6车道 100 km/h 公路-Ⅰ级 2.3工程特点
（1）风大：6级以上大风年日数309天，7级以上234天，8级以上123天，9级以上35天，年台风次数3.8次。
（2）水文复杂：桥址条件具有典型跨海桥梁特征，平均最大风速为44.8m/s、最大水深42m、最大浪高2.71m、最大流速3.7km/h、最大潮差7.0m，冲刷严重。
（3）淡水资源缺乏：平潭是全省干旱最严重的地区之一，旱灾频繁，春旱三年一遇，夏、秋、冬旱两年一遇，严重缺乏淡水资源。
（4）陆运不便：大练岛为海上孤岛，无陆运条件，平潭岛也仅在2011年结束轮渡历史，岛内交通极为不便。大量建筑材料均需海运至临时码头中转储存，尤其是水泥、粉煤灰、柴油、淡水等材料，转运复杂，需大量修筑岛内施工便道。
（5）地质条件复杂：桥位处海床面极不平整，高差起伏大，单个承台范围内海床面高差
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北东口水道特大桥工程 实施性施工组织设计 最大达11m，坡度达1:2，单根护筒范围内海床面最大高差约2m；覆盖层厚度不等，43#~56#墩基本无覆盖层，基岩风化不均，存在球状风化，基岩为坚硬的花岗岩，其轴压强度达100MP以上。
图2.3-1 海床地质情况示意图
2.4重难点分析和对策 2.4.1难点分析
（1）水中基础施工难度大
开辟工作面多：北东口水道特大桥全桥共59个墩台有55个处于水中，需全部搭设水上作业平台施工。由于水上作业平台搭设困难，周期长，钻孔桩嵌岩深度大，根据工期安排，需同时开工4个工作面计15个墩，施工组织难度大，施工投入的48台套大型水上设备布满海面，缆绳、锚锭交织分布，航道运输繁忙，船舶调度面临挑战。
水上作业平台结构复杂多样：海床面覆盖层不均，高差大，必须针对每个墩位的不同情况专门设计作业平台，采用钓鱼法、打桩船直接插打法、整体导管架法等多种施工方案以应对不同的海床面条件。裸岩区钢管桩需通过钻孔浇筑钢筋混凝土的方式与基岩锚固，以抵抗风浪的冲击，钢护筒需通过下放铁围裙、灌注水下混凝土方式稳固，高差大的区域需水下炸礁整平，施工难度巨大。
钢吊箱围堰施工困难：承台施工采用钢板桩围堰和钢吊箱围堰。共30个承台采用钢吊箱法施工，钢吊箱最大尺寸为36.7m长*24.1m宽*12m高，用钢量1200t，下放过程中将承受约1000t的波浪力冲击，钢吊箱吊装、定位困难。
（2）工期压力巨大
风、浪影响：年有效施工时间约180天，线下工程工期为54个月，实际有效施工时间仅为27个月。
工序相互干扰：公铁合建模式下，铁路梁节段拼装制约公路墩施工，公路墩施工必须待铁路造桥机完成造桥任务后方可进行；公路梁横向间距仅50cm，左右幅不能同时施工，施工
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北东口水道特大桥工程 实施性施工组织设计 需错开0#段、1#段；公铁主通航孔铁路梁与公路墩间距5cm，需铁路梁0#段完成后，方可进行公路墩施工，考虑左右幅挂篮干扰，相当于三座桥施工。
图2.4-1 通航孔横断面示意示意图
（3）安全风险大
本地区6级风为常态，为满足节点工期要求，部分工序在小于8级风时应正常施工，从而使施工安全风险急剧增大。所有临时工程、海上设备、大桥主体结构等必须考虑大风的影响，制定抗风安全措施。台风登陆前将所有海上设备转移避风港水域锚泊，加固临时工程和主体工程接受台风的考验。
海上施工的几十艘大型设备来自多家租赁单位，交织在海面2km范围内，要保证正常通航要求，给海上施工安全带来极大隐患。
公铁合建模式下的立体交叉作业，海上、大风、高墩施工环境，使得安全控制难度极大。 2.4.2对策
(1) 编制切实可行的施工组织设计和专项施工方案，邀请国内专家进行专题评审。 (2) 由于工期紧迫，同时受恶劣天气如台风、暴雨等对施工工期的影响，故采用多作业面同时开工，以保证工期。
(3) 配置足够海上施工装备（大型吊船、打桩船、钻孔机械等），研究设备的抗风对策，提高海上作业工效。
(4) 研制开发双孔连做移动支架造桥机，梁段从已架设的梁上运输，降低海运风险，提高铁路箱型简支梁节段拼装工效。
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