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1、沉入式混凝土套箱围堰在桥梁承台施工中的应用56管理施工城市道桥与防洪2007年2月第2期沉入式混凝土套箱围堰在桥梁承台施工中的应用贾东章(兰州市政建设集团有限责任公司,甘肃兰州730030)摘要:该文结合兰州市新城黄河大桥的施工实践,介绍了沉入式混凝土套箱围堰的设计,制作及在深水承台施工中的施工技术与方法.该方法在确保施工安全,加快施工进度,降低施工成本方面具有显着的效果.关键词:桥梁基础;套箱围堰;承台;承台施工中图分类号:U443.162文献标识码:A文章编号:1009—7716(2007)02—0056--030前言沉入式混凝土套箱围堰技术是桥梁基础深基坑支护和封水的施
2、工方法,主要适用于河道宽度有限,水流较急,河床地质以砾石,卵石和砂岩为主的深水基础.其施工工艺简便,设备投入少,可以减小开挖断面,对河道防洪通航影响小,安全有保证,施工成本较低,在黄河上游跨河桥梁的施工中多次应用.1工程概况1.1设计概况新城黄河大桥位于兰州市西固区,主要承担国道312线和国道109线的跨河交通任务,也是兰州市西大门的重要枢纽.新建桥梁共五跨,总长320m,跨度为30m+30m+75m+l10m+75nl,桥宽19m,为双向4车道.设计荷载标准为城一A级,主桥上部结构为三向预应力钢筋混凝土连续箱梁,下部结构为扁圆形柱式墩,钻孔灌注桩和承台基础,承台为l7.5m
3、×10.5nl.其中主桥l#墩和2#墩位于主河道内.1.2水文地质桥位处水位季节性涨落明显,根据水文资料统计,l0～3月为枯水期,4～9月为洪水期,而且由于洪水期上游刘家峡水库放水,每天水位上涨两收稿日期:2006—08—17作者简介:贾东章(1971一),男,甘肃人,高级工程师,副总工程师,从事道桥施工技术工作.次;正常水深1～4nl,洪水期水深6nl.桥址河床处地层的主要岩性从地表向下依次为卵石层,砂质泥岩,砂岩,其中卵石层厚1～3nl,质地坚硬,透水性强,且粒径大小不等,局部含有孤石;砂质泥岩含砂量大,具泥岩结构,上部风化程度严重,遇水易碎和坍塌;砂岩致密坚硬,主要以夹
4、层形式存在于泥岩中.2问题的提出及方案的确定2.1问题提出该桥开工时黄河水正处于冬季枯水期,为了钻孔灌注桩施工,施工前先在河道l#,2#墩位处用块石铅丝笼,砂卵石筑岛形成了两个40mx30m的钻孔平台,并在平台与两岸之间架设了钢便桥,由此原来宽度为250nl的河道过水断面减至150nl,水位增高,水流阻力变大,而钻孔灌注桩完成时河水进入汛期并随时有上涨的可能.按照设计,承台位于河水最深处的河床卵石层内,从平台顶面至承台底深度达l2.4nl.此时施工承台将面临较大的困难,但是如果等待至枯水时期施工,将出现长时期的待工,工程施工要跨越两个冬季,总工期延长1年,工程成本增加.因此在
5、最短的时间内安全地完成承台浇注是全桥施工的关键,必须想尽一切办法解决承台施工的技术问题.2.2方案确定根据河道地质情况,河水流量,流速,现场条件,以承台施工的质量和安全为前提,拟定了4种方案进行比较:(5)桁架纵向安装尺寸小,只要有l2m的起步长度即可安装两套菱形挂篮.(6)菱形挂篮刚度大,弹性变形小,在立模时一次调整标高,避免了施工过程中底模标高的多次调整.(7)外模板运用了钢框胶合板模板,既减轻了菱形挂篮重量,又提高了外表质量.参考文献:【1】JrrJ041—2000,公路桥涵施工技术规范【S】.【2]I穗平.桥梁构造与施工【M】.北京:人民交通出版社,2002.【3】朱
6、建华.预拌混凝土和预制构件生产质量控制【M】.北京:中国建筑工业出版社.2001.【4】胡兆同,陈万春.桥梁通用构造及简支梁桥【M】.北京:人民交通出版社,2001.2007年2月第2期城市道桥与防洪管理施工57(1)采用机械开挖,四周放边坡,并用草袋压设边坡进行防护.该办法一旦能成功施工进度较快,费用较低,但是随着开挖深度增加,平台面积要不断增大,河道过水断面不断减小,水流阻力增加,河水会在卵石的空隙内大量涌人基坑,边坡防护随之变得异常困难,并随时会有冲垮的可能,安全无法保证.(2)采用钢板桩围堰,能够保证施工安全,但是考虑到平台全是用粒径较大的卵石筑成,并且含有防护块石,
7、钢板桩打人时困难,进度慢,费用高,最后拆除困难.(3)采用地下连续墙进行边坡支护,即在承台施工前在承台周围做地下连续墙,再开挖基坑封底,该法能安全施工,但是施工设备增加较多,时间长,费用高,且在深水河流中施工缺少施工经验.(4)采用沉人式混凝土套箱围堰方案,开挖前在平台上沿承台四周预制混凝土套箱,再在箱内挖土,套箱在自重作用下下沉,最后封底,浇注混凝土.该方案安全可靠,施工简单,费用较低,施工进度易于控制.经多方案比较后确定选用沉人式套箱围堰方案.3沉箱的设计和制作3.1沉箱设计时考虑的几个问题(1)结
