【摘要】舟山大陸連島工程是浙江省目前規模和投資最大的交通基礎設施建設項目共需建造跨海橋6座．總長約10km，本文簡要地對在建和計劃建造的六座跨海大橋進行介紹，其中包括連續梁橋、混合式斜拉橋、懸索橋、多跨斜拉橋等結構形式和方案。
【關鍵詞】舟山市 大陸連島工程 跨海橋梁

一、概況
舟山市大陸連島工程是329國道的組成部分，主要是為舟山本島連接大陸和開發定西區及金塘、冊子等島嶼而建造的，本工程需跨越6處海峽或航道，其橋梁工程的投資占整個大陸連島工程的85％～90％，設計施工的技術難點亦集中在跨海橋梁上。選擇海面窄、水深淺、航道等級低、地形條件好的橋位，可節省大量投資和減少施工的技術難度，也可加快工程進度提早發揮其經濟效益，見表1。

二、橋型方案選擇的原則
跨海大橋的總體布置與各橋位的地形、地質、氣象、水文、環境、航運和結構等多方面有關，但是總體布置及橋型選擇的主要原則考慮以下幾點：
（l）盡可能避免修建過深的深水基礎
在深水區域修建橋墩和基礎，既困難又昂貴，直接影響建橋的難易程度、工期和造價。根據我國目前所建跨海大橋，施工水深都不超過30m，一般都在20m左右。
（2）應選擇強抗風的橋型結構
舟山市大陸連島工程是受臺風影響的地區，一般最大風速在18～35m／s之間，瞬時最大風速超過40m／s。必須考慮抗風特性較好的橋型結構。
（3）橋梁總體布置要選擇有利的地形
盡可能利用孤島和暗礁作為橋墩基礎，基礎位置盡可能離主航道遠些，以減輕對船舶航行的影響。
（4）橋型結構選擇要考慮國內建橋技術水平
根據國內建橋技術水平，目前修建連續剛構橋的最大跨徑為270m，300m以上宜建預應力混凝土斜拉橋，500m以上宜建結合梁或混合式斜拉橋，boom以上宜建鋼箱梁斜拉橋或鋼懸索橋。

三、正在建造中的兩座橋梁
1.岑港大橋
（1）總體布置（圖1）

主橋橋跨布置：50＋50＋50=150m，為先簡支后連續的預應力混凝土T形梁橋。引橋采用30m和25m的T梁和空心板結構，且均為先簡支后連續。橋梁全長793m。下部構造采用柱式橋墩；基礎根據地質情況不同采用了多種形式，主橋部分采用預應力混凝土管樁（沉樁），引橋主要采用鉆孔灌注樁，橋臺和靠近橋臺處的橋墩采用擴大基礎。
（2）基礎
對于跨海工程，基礎水深直接影響到施工的難易，根據舟山朱家尖海峽大橋的施工經驗，本橋主橋水中基礎均采用直徑120cm的預應力管樁，主邊墩每墩樁數為12根。根據地質報告，主墩處離海底25～35m下有9m左右的砂卵石混粘土夾層，給預應力管樁的施工帶來很大的難度，為此，經各方研究采用了組合樁，即在管樁下加 4～ 14m的鋼樁，以提高管樁鉆
的穿透力，事實證明效果是令人滿意的。引橋考慮均在岸上，故采用D180cm和D120cm的孔灌注樁，每墩為4根。主墩和邊墩均設八角形鋼筋混凝土承臺，主邊墩承臺寬5.1m，長22.6m，厚3.5m。引橋的墩和樁門設地系梁。橋臺采用U形橋臺，橋臺基礎采用擴大基礎。
2.響礁門大橋
（1）總體布置（圖2）

本橋主跨布置為80+150+80m的預應力混凝土連續梁橋。主橋上部構造為單箱室直腹板變截面箱型斷面。連續長度為310m，主墩及邊墩均為實體式重力墩，基礎為大直徑（ D250cm）鉆孔灌注樁，上配以厚 5.0m、長 24.9m、寬 15.2m的六角形鋼筋混凝土承臺。引橋上部構造為50m的預應力混凝土先簡支后連續T梁，柱式橋墩，基礎大部分采用D120cm的預應力混凝土管樁（深入樁），個別水深超過20m時采用D180cm的鉆孔灌注樁。
（2）主梁幾何尺寸擬定和預應力體系
主橋采用兩個單箱單室直腹板的箱型斷面，箱梁頂寬 11m，底寬 6m，懸臂長度為 2.5m，頂板厚度28～50cm，底板厚度25～110cm，腹板厚度40～65cm，均由跨中向根部逐漸增厚。箱梁根部（支點處）梁高90m，跨中架高3.0m。
為了提高箱梁的整體性，減輕結構自重，箱梁采用三向預應力體系：縱向采用高強低松弛鋼絞線，大墩位群錐體系；橫向亦采用高強低松弛鋼絞線，扁錨體系配以扁平波紋管成孔；豎向采用精軋螺紋鋼（或冷拉Ⅳ級粗鋼筋），軋絲錨，該預應力筋在施工中可兼作掛籃的后錨點。
（3）下部構造
主橋下部構造采用實體墩，主墩截面順橋向寬4m，橫橋向寬2 * 7m，設 100 * 200cm的倒角。邊墩也為實體式橋墩，截面順橋向寬 2m，橫橋向寬2 * 6m，設 50 * 100cm的倒角。引橋采用柱式橋墩，柱徑230cm。
（4）基礎
考慮到施工水深較深（最大水深在36m左右，平均水深在25m左右）和水流速度較大，主墩采用直徑250cm的鉆孔灌注樁，主墩每墩樁數為13根，交叉墩為9根，引橋墩考慮到覆蓋層較厚，地質條件適宜于預應力管樁的沉樁，且根據岑港大橋的管樁施工經驗，本橋基礎大部分采用預應力管樁（組合樁），每墩為14根，對于水深大于管樁直徑的18倍時，則采用直徑180cm的鉆孔灌注往，每墩8根。對于覆蓋層較淺，則在未用組合樁的同時，又在管樁加鉆孔嵌巖，使承載力和單樁的穩定性大大增加，既滿足了設計受力的要求，又大大加快了施工進度。

四、設計中的桃夭門大橋
1.總體設計（圖3）
主橋橋跨布置：48＋48＋50＋580＋50＋48＋48＝872（m），為雙塔雙索面混合式斜拉橋，體系為七跨連續；邊中跨比為0.25；索塔總高度150.98m，橋面以上有效高度與跨徑之比為0.21；全橋縱坡為3％，中跨范圍設置豎曲線。
2.主梁（圖4）
主梁梁高（中心線處）為2．8m，橋面板做成2％的雙向橫坡，底板寬17.6m，全寬為27m。梁高與跨徑之比為 1：207，與寬度比為1：9.6，寬度與跨徑之比為 1：21.5。塔、橋臺處梁寬縮窄為 25.6m。

（1） 邊跨構造
邊跨為單箱四室預應力混凝土梁，設3道縱腹板，板厚為50cm，頂板厚為37cm、底板厚為30cm。頂、底板厚度不一致是為了盡量將混凝土箱梁斷面形心與鋼筋梁斷面形心對齊。近橋臺一孔采用外載壓重，以消除支座負反力。橫隔板標準間距為6m，標準厚度為40cm，輔助墩頂根隔板厚140cm，塔、橋臺處橫隔板厚100cm。邊跨主梁縱向預應力的配置考慮施工及運營兩個階段。
（2）中跨構造
中跨采用封閉扁平流線形鋼箱梁，為16Mn鋼全焊結構。采用正變異性板鋼橋面。橋面板厚14mm，腹板厚25mm，斜底板、底板厚度分別為：標準梁段12mm，10mm，J4，J5號索對應梁段14mm，12mm，J2，J3號索對應梁段16mm，14mm。橋面板U形肋尺寸300mm*280mm*nX8mm，間距600mm；斜底板及底板U形肋尺寸400mm*260mm*6mm，間距800mm。采用板式橫隔板，標準間距為3．25m，板厚8mm。中跨在J3號索對應的橫隔板與鋼-混凝土接合面之間（即靠近接合面的局部區段），橫向設置兩道縱隔板，間跨11.4m，板厚10mm，對稱布置；其余區段無縱隔板。風嘴的橫隔板、頂板分別與鋼箱梁腹板、頂板焊接，順橋向各梁段間風嘴各部件不連接。由于風嘴內空間較小，為便于風嘴各部件檢修，在其底板65cm寬范圍設置可旋轉的硬質聚氯乙烯板。風嘴各部分板件厚 8mm，加勁板厚 8mm。橫隔板間距為 6．5m，其位置與鋼箱梁橫隔板位置錯開。
鋼箱梁劃分為45個梁段進行制造和架設安裝，其中36個標準段，標準梁段長13m。五個跨中梁段，梁段長12m；6個有縱隔梁段，其中梁段長6.7m的兩個，長13m的四個，最大吊裝重量約153t；兩個接合段，梁段長2.7m。
鋼箱梁外部防腐涂裝采用溶劑型無機富鋅底漆，用環氧漆進行封閉，采用環氧云鐵中間漆及脂肪族聚氨酯面漆；鋼箱梁內表面涂裝從環保角度考慮采用純環氧防銹漆；鋼箱梁內部設置抽濕系統。
3.鋼-混凝土接合部
鋼-混凝土接合面深入中跨 16.7m。鋼箱梁與厚度 80mm的厚鋼板相連接，頂、底板深入混凝土段1m，該段鋼箱梁采取加強措施，即在U形肋上增加了π形加勁，以增大厚鋼板承壓面，利于內力傳遞。厚鋼板與厚度為1m的等斷面混凝土加厚段相接觸，與混凝土加厚段接觸的各種鋼板表面都焊有φ19* 140mm的剪力焊釘，以增加與混凝土的粘結。接合面共配置89根φj15.24-7鋼絞線，一端錨固于80mm厚的厚鋼板上，一端設齒板錨固于邊跨（塔附近）。
4.斜拉索
斜拉索采用直徑7mm的低松弛高強平行鍍鋅鋼絲束。斜拉索外層防護采用熱擠雙層PE防護套，外層防護套的顏色可根據景觀要求選用。邊跨斜拉索標準間距為6m，中跨斜拉索標準間距為 13m，橫向間距為 23.6m。全橋共設 4 * 21對斜拉索。主塔兩側斜拉索的設計以避免產生較大的塔身彎矩為原則。
斜拉索兩端用冷鑄錨分別錨固于索塔和主梁上。斜拉索與鋼箱梁上的耳板采用銷絞式連接，通過耳板用高強螺栓與鋼箱梁連接，斜拉索中心線在耳板平面內擺動。風嘴處膠板的橫橋向傾角與斜拉索橫橋向最大傾角相同。腹板與耳板的連接處設置楔形夾板，通過楔形夾板來適應斜拉索棧橋向傾角的變化。
5.索塔
索塔采用鉆石形塔，其優點是抗風性能好、剛度大、整體性好，且挺拔美觀。塔柱底面標高為700m，塔頂標高為157.979m，塔的總高度為150.979m。根據受力需要，索塔設置上、下兩根橫梁。
（1）塔柱（圖5）
考慮塔柱受力及施工兩方面的因素，擬定的斷面尺寸如下：上塔柱上部18m高的區段為單箱雙室斷面，其余56m高的區段為兩個單箱單室斷面，單箱雙室斷面尺寸由7m（順橋向） * 6m（橫橋向）向下漸變為由 7m（順橋向） * 10.176m（橫橋向），壁厚為 2 *1.2m（順橋向）和3*0.8m（橫橋向）；單箱單室斷面尺寸為7m（順橋向）*4m（橫橋向），壁厚為1.2m（順橋向）和 0.8m（橫橋向）。中塔柱為兩個單箱單室斷面，斷面尺寸為 7m（順橋向） * 4m（橫橋向），壁厚為 0.8m。下塔柱為兩個單箱單室斷面，斷面尺寸由 7m（順橋向） X 4m（橫橋向）向下漸變為由9m（順橋向） * 7m（橫橋向），壁厚為 1.2m（順橋向）和 1.0m（橫橋向），底部實心段高度為2m。
上塔柱為斜拉索錨固區，采用環向預向預應力混凝土結構，為平衡斜拉索的水平分力，配置了456束φj15.24-12鋼絞線。
斜拉索在塔上的布置是：1～4號索間距為5m，其余均為2.5m；為避免斜拉索產生塔內截面附加彎矩，邊中跨斜拉索在塔柱上的錨固點高度按照斜拉索與塔內壁交點對齊的原則確定。
中塔柱內側在主梁高度位置設橫向抗風支座，以限制主梁的橫向位移。

（2）橫梁
上、下橫梁皆為單箱單室斷面。上橫梁長度為
15.75m，斷面尺寸為 6.8m（寬） * 5m（高），壁厚為 0.6m；下橫梁長度為 28m，斷面尺寸為 6.8m（寬）* 6m（高），壁厚為0.8m，下橫梁上設主梁支座。
上、下橫梁皆為預應力混凝土結構。上橫梁共配置了 20束 φj15.24-22鋼絞線，下橫梁共配置了 50束φj15.24-22鋼絞線及10束φj15.24-28鋼絞線。
6.塔基
初勘地質資料表明：塔基處中風化霏細斑巖出露，層厚力 8.5～14.3m，其下的微風化霏細斑巖巖面坡度較陡。塔基采用鉆孔群樁基礎，一個塔基采用
12根直徑2.2m的鉆孔樁，樁底嵌入微風化基巖 1.5部樁徑；承臺厚度為5m，頂面標高為 7.00m。
兩岸橋臺均為U形橋臺。

五、計劃興建的三座橋梁的方索探討
1.西堠門大橋的總體布置及橋型方案探討
該橋跨越金塘島至冊子島間的海峽，海面寬度約為2060m，在很大范圍內的水深都在85m左右，難以設墩，通航等級30000t，布置2孔（280m*44m）的通航孔，由于該橋位在兩岸之間有一露出水面的礁島，經比較推出兩個主跨為1200m和1350m的懸索橋方案，使一個橋墩可以立于礁島上，從而大大節省該橋的工程造價。
（1）方案一：300m＋1350m＋525m懸索橋（簡支加勁梁）方案（圖6）

由于該方案主橋邊跨左右跨不等跨，故采用三跨兩鉸加勁梁懸索橋方案，主梁為帶有利于空氣動力橫截面的流線型的扁平鋼箱梁，橋塔采用簡單的框架結構的形式，兩根塔柱之間采用工字形截面的橫撐相連。主橋兩端采用重力式錨碇，主橋靠近金塘島的基礎采用沉井基礎，靠近冊子島的基礎位于老虎山上，采用實體基礎。
（2）方案二：450m＋1200m＋500m懸索橋方案連續加勁梁（圖7）

由于該方案主橋邊跨左右近乎等跨，故采用三跨連續加勁梁懸索橋方案，主梁為帶有利于空氣動力性能的流線形的扁平鋼箱梁，橋塔采用簡單的框架結構形式，兩根塔柱之間采用工字形截面的橫撐相連，主橋兩端采用重力式錨碇，主橋靠近金塘島的基礎采用沉井基礎，靠近冊子島的基礎位于老虎山上，采用實體基礎。該橋主橋連續，受力比較復雜。
該橋引橋均考慮采用50m預應力混凝土等截面連續箱梁和30m預應力混凝土連續空心板梁。
2.金塘水道大橋的總體布置及橋型方案探討
本橋跨越大黃蟒至金塘島，海面寬度約3050m，最大水深67m，通航等級為50000t，布置2孔51m*160m的通航孔，由于在很大范圍內的水深在50m左右，即使采用大跨徑懸索橋，基礎工程難度還是很大，故采用多跨斜拉橋方案。
（1）方案一：多孔600m疊合梁斜拉橋方案（圖8）

上部主橋為兩組三跨連續梁空間雙索面鋼--混凝土疊合梁斜拉橋，跨徑組合：300＋600＋300＋300＋600＋300＝2400（m），鉆石型主塔高為200m左右，兩根箱形鋼主梁中心距為 22.5m，拉索立面布置索距9m，工字形鋼橫梁間距為 200m，整個疊合梁體系由兩根梁高2．7m的焊接箱形鋼主梁及梁高 1.9m的焊接工字形鋼橫梁及小縱梁組成的鋼構架，與 30cm
厚的混凝土橋面板形成整體-疊合梁，引橋為五跨一聯的50m等截面預應力混凝土連續箱梁，下部主橋為鋼殼沉井基礎，引橋為鉆孔灌注樁基礎，基礎深度視地質鉆探結果而定。
該橋主橋為兩組三跨連續梁空間雙索面鋼筋混凝土疊合梁斜拉橋，受力明確，施工方便，故為推薦方案。
（2）方案二：多孔88m鋼箱梁斜拉橋方案（圖9）

上部主橋為三塔空間雙索面剛箱梁斜拉橋，跨徑組合：400＋800＋800＋400＝2400（m），鉆石型主塔高為230m左右，塔柱間用拉索連接以增加結構穩定性，斜拉索立面布置索距 9m，鋼箱梁梁高為 2.9m，引橋為五跨一聯的 50m等截面預應力混凝土連續箱梁，下部主橋為鋼殼沉井基礎，引橋為鉆孔樁基礎，基礎深度視地質鉆探結果而定。
該橋主橋為三塔空間雙索面剛箱梁斜拉橋，受力復雜，施工困難，故作為比較方案。
3.蛟門大橋的總體布置及橋型方案探討
該橋連接大黃蟒與寧波，海面寬度為 900m，水深最深處河底標高為-87.0m，通航等級5000t級，布置280m*32m雙向通航孔，考慮到下部結構基礎施工的難度和盡可能降低全橋造價，主橋墩處水深宜控制在25m以內，故主跨擬定在500m左右，經比較選擇主跨分別為512m，600m兩個斜拉橋方案和主跨為600m的懸索橋方案。
（l）方案一：200m＋600m＋200m鋼箱混凝土混合式斜拉橋方案（圖10）

本方案為雙塔空間雙索面鋼箱混凝土混合式斜拉橋方案，采用縱向漂移體系；橫截面為
鋼箱梁（跨中部分）和預應力混凝土箱梁（邊跨部分），均為流線型扁平箱梁；橋塔采用抗風性
能較好的鉆石型塔，塔高 190m；采用六角型承臺；基礎采用鉆孔灌注樁基礎，樁徑為2.5m，
共29根；本橋寬跨比為1：24．5；全長為1250m。
本方案引橋為3m*50m等截面連續梁和5m*20m預應力混凝土空心板梁。
本方案主橋跨中采用鋼箱梁，有利于減輕自重，增大主孔跨徑，邊跨預應力混凝土梁，可以采用支架現澆，不但能平衡主跨的鋼梁重量且有利于施工，施工速度快。由于邊孔采用預應力混凝土箱梁從整體上提高了整座橋的剛度；當主跨布置活載時，主跨的梁作變形和主塔變位均比一般的斜拉橋為小；本方案的技術難點在于預應力混凝土梁和鋼梁的連接；因該方
案基礎難度較小，斜拉橋施工技術成熟，主橋跨中撓度較小。，行車平順，故選為推薦方案。
（3）方案二：180m＋600m＋18m鋼箱梁懸索橋（圖11）
本方案變跨 600m雙索面鋼箱梁懸索橋方案，橫截面采用有利于空氣動力流線型扁平鋼箱梁，共端設風嘴，梁高 2．5m；橋塔采用門式混凝土橋塔，塔高 132.9m，基礎采用鉆孔灌注樁基礎，樁徑為 2.5m，共34很；主橋兩端采用實體基礎的重力式錨碇，本橋全長為1230m。
本方案引橋為9m*30m預應力混凝土簡支板梁。
（2） 方案三：205m＋512m＋205m鋼筋混凝土疊合梁斜拉橋方案（圖12）

本方案為雙塔空間雙索面鋼筋混凝土疊合梁斜拉橋方案，采用縱向漂浮體系；橫截面為鋼主梁和鋼橫梁上覆預制板面板構成；橋塔采用抗風性能較好的鉆石型塔，塔高158.5m，采用六角型承臺；基礎采用鉆孔灌注樁基礎，樁徑為25m，共29根；本橋寬跨比為1：20.9；本橋全長為1223m。
本方案引橋為 40m預應力混凝土箱型簡支梁和 13m * 20m預應力混凝土簡支空心板梁。
因考慮到該方案基礎施工的難度及尾索的拉力較大，故作參考。

六、結語
舟山大陸島工程作為目前大陸最大的跨海工程，其建設必將帶來很多的技術問題（科研、設計、施工、試驗等）。其成功的建造，也將為我國跨海工程的建設積累大量的經驗。本文簡單地介紹了工程的概況，希望趕到拋磚引玉的作用，同時能得到國內外橋梁界的大力支持和幫助。