《周转型单壁钢套箱新技术在深水承台施工中的应用》正文

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1、周转型单壁钢套箱新技术在深水承台施工中的应用中交一公局三公司黄天贵李凡宋全军一、工程概况目前施工领域跨江跨海大型桥梁工程发展较为迅速，其中深水承台常采用整体双壁钢套箱施工，传统钢套箱钢底板需一次性投入，不可回收周转，成本投入较大。而采用新型的预制钢筋砼底板代替传统的钢底板结构设计，可以大大降低施工成本；同时钢套箱侧壁兼做钢模板，在模板法兰连接处增加法兰压板，可以避免水下作业，提高施工效率，加快工程施工进度，降低施工风险。曹妃甸工业区1#桥位于曹妃甸规划网路“三纵七横”路网骨架的三号路上，为跨越纳潮河的特大桥（纳潮河宽1km），桥

2、梁总长2.02km。主桥为独塔单索面叠合箱梁斜拉桥，扇形索面布置，跨径组合2×138m。水中引桥下部采用群桩基础、承台、空心薄壁墩结构，水中承台共20座，平面基本形状为矩形，两端切角形成带圆弧的六边形，平面尺寸为17.342×8.35m，厚度3.5m，设计有厚度1.5m的封底（垫层）砼，基础为6根直径2.2m～1.8m变径桩。每个承台C35砼449m3，钢筋34.5～40.0t，封底（垫层）C20砼192m3。，承台顶标高为+2.8m，底标高为-0.7m,垫层底标高为-2.2m。引桥跨越纳潮河，水深8～12m。二、技术革新在深水

3、承台施工的应用曹妃甸工业区1#桥项目部通过技术革新自行研究设计的深水区承台周转型单壁钢套箱技术，是由底梁、底板、侧壁、挑梁及吊杆等五部分组成的有底钢套箱，底板、侧壁通过挑梁与吊杆组装成型，形成施工作业空间。有底钢套箱的主要作用是挡水和支撑施工过程中的承台，以实现承台处于干处施工状态。施工方法是先用钢套箱围出承台的施工工作面，浇筑封底砼，达到套箱底面和侧面密闭的作用，待封底砼达到一定强度后，进行抽水作业，依次进行套箱基底清理、承台钢筋安装、承台砼浇注，即完成了水中承台的施工过程。深水区承台钢套箱具体结构形式如下图1、2、3。图1钢

4、套箱立面图图2钢套箱平面图图3钢套箱拼装后图片有底钢套箱的具体施工步骤如下：①、搭设临时平台；②、在临时平台上组拼底梁、砼底板、侧壁、挑梁，安装临时下放装置；③、下放钢套箱；④、桩周封堵及封底水下砼灌注；⑤、抽水清理；⑥、承台施工；⑦、钢套箱拆除。施工时首先在桩基础施工平台上组装钢套箱，组装完成后进行全面检查，确定无碰挂物后利用临时下放装置，将钢套箱提起、下放至设计要求位置，调整钢套箱使其符合承台空间位置要求，利用挑梁固定钢套箱；然后进行桩周封堵和水下封底（垫层）砼的浇注，封底（垫层）砼强度达到设计强度后，抽去套箱内的水，清理封

5、底（垫层）砼表面，最后在无水情况下完成承台施工。承台施工结束后拆除钢套箱。三、深水承台施工（一）、施工程序施工程序见图4（以横桥向剖面图为例）。图4深水承台施工程序示意图（二）、施工流程清理平台等准备工作钢套箱底板拼装钢套箱设计加工钢套箱侧壁组装挑梁、吊杆安装钢套箱整体检查临时下放装置设置钢套箱下放桩周封堵施工平台拆除环板加工封底砼浇注抽水清理，护筒割除承台施工钢套箱拆除养护、待强图5深水区承台施工工艺框图根据采用的单壁钢套箱施工方案，单座承台进度分析见表1。深水区承台施工功效分析表1序号施工项目作业时间（小时）控制工期时间（天

6、）备注1现场准备工作483强度作业，每天按16小时2套箱底板拼装482机械化操作，连续作业3套箱侧壁组装482机械化操作，连续作业4套箱挑梁安装161强度作业，每天按16小时5整体套箱检查242一般作业，每天按12小时6套箱下放241连续作业7桩周封堵362.25强度作业，每天按16小时8封底砼浇注43.17必须连续作业，计入等强度时间3天9抽水清理482连续作业10承台施工19612.25强度作业，每天按16小时11套箱拆除483强度作业，每天按16小时12合计54033.67注：承台施工时间估算为：1、钢筋绑扎96小时；2、

7、砼浇筑准备16小时；3、砼浇筑12小时；4、养护期间等待砼强度108小时；合计12.25天。（三）施工方法1、钢套箱底板拼装(1)、钢套箱底板结构钢套箱底板由型钢底梁和砼预制板组成，底梁采用两侧封口的I40b型钢，两端设有侧壁限位装置，砼板为配筋预制板，其形式如图6所示,图6钢套箱底板(2)、钢套箱底板拼装桩基础施工结束后，清理施工平台现场，精确测量放样钢套箱底板位置，并保持标高一致。首先将型钢底梁用50t履带吊按放样位置准确摆放，然后将砼预制底板按设计位置安装在型钢底梁之上，底板拼装如图7，桩周底板封堵见图8。图7钢套箱底板拼

8、装图8桩周底板封堵2、钢套箱侧壁组装(1)、钢套箱侧壁结构钢套箱侧壁由直面和曲面两类，均由型钢和钢板构成，兼作承台施工侧模，侧壁间采用压板螺栓式法兰连接，顶部设限位装置与挑梁连接。钢套箱侧壁形式如图9所示。图9钢套箱侧壁形式(2)、钢套箱侧壁组装一套钢套箱侧壁共