1 ·工程概况
唐津高速公路天津段全长约126 km，由于断面窄，交通量大，货车、重车多，路况差，通行能力趋于饱和状态，不能满足交通运输的需求，因此对唐津高速进行拓宽改建。
唐津高速K1067+500 处为一座斜拉桥，采取分离断面加宽的方式，新建一座海河特大桥。主桥为100m+160 m+100 m 变截面预应力混凝土连续梁。上部结构采用挂篮悬臂浇筑施工直腹板单箱单室截面。主跨支点处梁高9.5 m，跨中梁高3.5 m，主桥中墩基础采用桩径准1.8 m 的钻孔灌注桩，承台下布置6 排桩共24 根，桩长为88 m；主桥边墩基础采用桩径准1.5 m 的钻孔灌注桩，承台下布置2 排桩共8 根，桩长为66 m，见图1和图2。

2· 地质情况
勘察钻孔最大深度为100 m，按照年代成因分为10个地质层（不包括海河底部淤积的淤泥），按岩土类别及工程性质进一步划分为若干亚层，具体见表1。


3· 基础选择
基础的选择需考虑多方面因素，包括地质条件、工程特性、施工技术力量、施工设备、材料供应情况、经济分析。针对本桥竖向力大的受力特点，桩基础和沉井基础均为受力合理，比较成熟的基础。
20 世纪90 年代初期，沉井以基础刚度大，施工机械简单、辅助设施少，承载力强的特点，在一些大型的工程上得到应用并积累了一定经验。但该桥址区域范围内无良好的沉井基础持力层，故不适宜采用沉井基础。
近年来，钢管桩基础以抗弯能力强、单桩承载力高的特点越来越引起国内工程界重视。东海大桥采用了钢管桩基础，杭州湾大桥采用了直径1.5 m 的钢管桩群桩基础，但钢管桩基础工程造价高，是钻孔灌注桩基础的2～3 倍价格且具有一定的局限性。故钢管桩基础同样不适用于本工程。
当前，大直径钻孔桩是国内外大跨径桥梁结构普遍采用的一种基础形式，得到广泛应用和发展，设计、施工工艺均已较成熟。其单桩承载力大，抵抗水平载荷能力强，基础平面尺寸较小，有效承载能力高是钻孔桩的优点。钻孔桩的另一个突出特点是适应性强，可用于各种复杂不良地质条件且桩长适应范围广，施工质量较易控制。
结合海河特大桥的地质土层特性和施工条件并调研了当地邻近桥梁的基础结构，采用大直径钻孔摩擦桩群桩基础。
4· 基础设计
4.1 墩柱
主桥中墩均采用12.45 m×5.0 m 实体墩，同时考虑主墩防撞等因素，将主墩标高在5.5 m 以下墩柱范围内外包80 cm 厚C80 混凝土并抹一定半径的圆弧，作为防流冰及防撞等构造措施，见图3。主桥边墩采用9.85m×3.6 m 实体墩。

4.2 基础布置
主桥中墩为承台＋群桩基础，采用桩径Φ180 cm 的钻孔灌注桩，其中L36、R39 号墩为制动墩，承台尺寸26.8 m×18.6 m，厚5 m，两端抹有一定半径的圆弧，承台混凝土方量为2 492 m3，承台下布置6 排桩共24 根，桩长88 m，见图4。
主桥边墩基础采用桩径Φ150 cm 的钻孔灌注桩，承台尺寸14.4 m×3.6 m，厚2.5 m，承台下布置2 排桩共8 根，桩长66 m。
4.3 下部结构计算
4.3.1 墩柱
施工阶段的不平衡弯矩由临时墩来承受，墩柱只考虑运营阶段的设计。经计算，承载能力极限状态组合验算强度配筋为构造配筋，单侧配筋率0.2%；地震组合验算强度配筋为单侧配筋率0.5%。
4.3.2 承台
承台采用“撑杆- 系杆体系”计算，此外进行了承台斜截面的抗剪承载力计算和冲切承载力验算，承台厚度及配筋均满足要求。
4.3.3 桩基
桩基计算按照使用阶段和大悬臂施工阶段2 种最不利工况考虑。
1)使用阶段载荷包括：恒载、基础变位作用、汽车载荷、汽车制动力、风载荷、温度作用、船舶撞击作用、地震作用，见表2。

船撞击力根据JDGD 60—2004《公路桥涵设计通用规范》4.4.2 条规定计算，三级航道，横桥向撞击作用800 kN，顺桥向撞击作用650 kN。
主桥地震动峰值加速度系数按照地震安评提供的0.159g，场地类别为Ⅲ类，采用Midas/civil 软件按照反应谱法计算地震力并进行结构抗震专项分析。
2）大悬臂施工阶段分为5 种工况进行计算。
工况1。梁体静载。施工阶段的梁体静载的随机变化误差及梁体静载的不均匀性，一侧悬臂静载增大4%，另一侧悬臂静载减少4%。
工况2。挂篮、现浇块件或拼装预制梁段及施工机具的动力系数。一端采用1.2；另一端采用0.80。
工况3。考虑施工需要，梁体上堆放施工机具及材料，计算时考虑最不利情况，一侧悬臂作用有均布载荷，并在端头加有一集中力，而另一侧悬臂为空载。
工况4。最后一侧悬臂浇筑梁段不同步施工，另一侧悬臂为空载。
工况5。风载荷，计算横、纵桥向风载荷产生的升力和弯矩。 4.3.4 计算结果 根据以上各种工况的组合采用“m”法计算桩基础，按照摩擦桩设计。经计算：制动墩采用使用阶段地震工况控制，桩长88 m；非制动墩采用施工阶段控制，桩长88 m。
5· 基础施工
5.1 桩基
主桥桩基位于河道之中，该点水较深，灌注桩施工时需搭设平台以确保钻孔桩施工作业。主墩桩基深度为88 m，主墩钻孔灌注桩共96 根，每个承台下24 根钻孔灌注桩，每个承台投入4 台钻机进行钻孔施工，隔桩跳打，每个承台桩基施工需7 个循环。
根据土层情况，按照安全、适应、经济的原则使用GPS25 型钻机，采用正循环钻进。GPS25 型钻机具有转盘和孔口板让出孔口的液压装置，便于起吊大口径的钻具。钻塔设有导向槽，有利于保证钻孔垂直度；配有泵吸反循环的砂石泵组，能满足不同地层地钻进，也可根据需要及时转为反循环钻进；起落钻塔用液压操纵，迅速可靠。
5.2 承台
承台采用设置围堰的施工方法，钢板桩围堰。钢板桩采用拉森Ⅵ型钢板桩，宽度为600 mm，高度为210mm，板厚为18 mm，材质SY295，单根长度为27 m。围堰平面尺寸为21.6 m×28.8 m，顶高程为2.5 m，底高程为-24.5 m。
1）桩基施工结束后在钻孔平台定位桩上焊接牛腿，安装钢板桩插打外导向并依次插打钢板桩至合龙。
2）围堰内抽水，在0.5 m 处安装第1 道内支撑；抽水至-3.8 m，在-2.8 m 处安装第2 道内支撑。
3）围堰内挖泥、抽水至-6.7 m，在-5.7 m 处安装第
3 道内支撑；挖泥、抽水至-9.4 m，在-8.7 m 处安装第4道内支撑。
4）围堰内挖泥、抽水至-11.7 m，在-10.7 m 处安装第5 道内支撑，内支撑撑在桩头上；挖泥、抽水至-12.8m，浇筑1.5 m 厚C25 混凝土垫层。
5） 待垫层混凝土达到强度后依次拆除第4 和第5道内支撑，破除桩头进行承台施工。
6）承台施工后在其顶面与钢板桩间回填砂土混合物并在上部浇筑50 cm 厚混凝土冠梁作为临时支撑。
7）拆除第3 道内支撑；注水至-3.8 m，拆除第2 道内支撑；注水至围堰外水位，拆除第1 道内支撑。
8）最后依次拔出钢板桩。
5.3 承台大体积混凝土施工
主墩承台为大体积混凝土，浇筑时采用分层浇筑方式。从承台短边开始沿长边方向进行，浇筑时泵车从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第2 层，依次向前推进浇筑其他各层。根据浇筑能力、混凝土初凝时间及相关规定，确定分层厚度30 cm。
混凝土浇筑完成后采取内排外保的方法降低内外温差，内排是在混凝土内部预埋冷却管，浇筑完成后通水循环，每层混凝土浇筑完毕之后需不间断通水14d，利用预埋冷却管循环水加速混凝土内部热量散发，水化热被冷水吸收并被排出；外保即在混凝土表面铺盖土工布，定时在土工布上洒水，保证混凝土面处于湿润状态，使内外温差保持在允许范围内，避免在大体积混凝土内部因过高的温度应力而产生温度裂缝。