贛江公路大橋啞鈴型鋼套箱施工技術(shù)

于祥臣

（武漢大通公路橋梁工程咨詢監(jiān)理有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430052）

1 工程概述

贛州市贛江公路大橋主橋橋型方案為主跨408米的地錨式懸索橋，主梁采用全封閉鋼箱梁，橋梁全寬為32.40米，兩側(cè)各設(shè)1.45米吊索錨箱以及風(fēng)嘴，主梁梁高3.0米，塔梁鉸接。為節(jié)約造價(jià)，兩側(cè)邊跨為35米等高度先簡(jiǎn)支后連續(xù)的連續(xù)梁。東、西堤處各設(shè)一座重力式錨碇基礎(chǔ)。西塔下設(shè)分離式承臺(tái)，兩承臺(tái)由系梁連接。每個(gè)承臺(tái)為直徑19.5m的圓形承臺(tái)，承臺(tái)高度為5m。每個(gè)圓形承臺(tái)下設(shè)10根Φ2.5m鉆孔灌注樁。河床底標(biāo)高約為88m。

2 施工簡(jiǎn)介

河床面標(biāo)高約為89m，承臺(tái)底標(biāo)高為89.7m，選用無底單壁鋼套箱施工。承臺(tái)采用單壁鋼套箱圍堰施工，套箱模板高6.5m，在鋼結(jié)構(gòu)加工場(chǎng)分塊加工制作，現(xiàn)場(chǎng)散拼成整體后采用32個(gè)10T手拉葫蘆下放到位；下放完畢澆注1m厚水下封底混凝土，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后抽水，即轉(zhuǎn)入承臺(tái)施工，綁扎鋼筋、澆注混凝土，承臺(tái)分為3層澆注。分別為1.2米，1.8米，2米。

3 單薄壁鋼套箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 鋼套箱壁板系統(tǒng)

鋼套箱壁板高6.5m，兼做混凝土澆注模板，內(nèi)尺寸與承臺(tái)相同。鋼套箱底標(biāo)高為+88.7m，頂標(biāo)高為+95.2m。單塊標(biāo)準(zhǔn)模板劃分為4.5m寬，異形模板約為3.7m寬；現(xiàn)場(chǎng)螺栓連接，法蘭采用L100×60×8角鋼，螺栓采用M16螺栓，間距為25cm。面板為5mmA3鋼板，豎向肋為[10槽鋼（間距為56.25cm），水平肋為100mm×8mmA3鋼板（間距為50cm），水平肋在圓弧段與直線段的轉(zhuǎn)角處加寬、加密。

3.2 鋼套箱圈梁系統(tǒng)

鋼套箱圈梁采用[22槽鋼，考慮到有利材料周轉(zhuǎn)，圈梁加工成多邊形。

3.3 鋼套箱內(nèi)撐系統(tǒng)

鋼套箱在直線段布置3層內(nèi)撐，為Φ42.6cm鋼管，主要承受水壓力。圓弧段設(shè)置2層井字型內(nèi)撐，也為Φ42.6cm鋼管，受力較小，主要作用為控制套箱下放時(shí)套箱的扭曲變形，在封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度即可拆除底層內(nèi)撐。

3.4 鋼套箱拼裝平臺(tái)

樁基鋼護(hù)筒上焊接2I25a工字鋼作為鋼套箱拼裝平臺(tái)的一個(gè)支撐點(diǎn)，另一端焊接在平臺(tái)鋼管樁上，焊接位置依據(jù)當(dāng)時(shí)的水位決定。

3.5 鋼套箱下放系統(tǒng)

鋼套箱采用10T手拉葫蘆32個(gè)同時(shí)下放。鋼護(hù)筒預(yù)先焊接7字鉤和導(dǎo)向梁（均采用型鋼），作為套箱下放到標(biāo)高時(shí)的定位和導(dǎo)向裝置，保證整個(gè)套箱底面處于同一水平面，并使得整個(gè)套箱的重量直接承重在7字鉤上。

4 封底混凝土施工

4.1 概述

承臺(tái)封底混凝土厚度為1.0m，標(biāo)高為+88.7m～89.7m，采用C30混凝土封底，套箱扣除空位后面積為544m2，平均加寬20cm，封底澆注方量約為653m3，封底混凝土采用垂直導(dǎo)管法施工，順序從承臺(tái)一端開始，向另一端全面推進(jìn)。

灌注封底砼施工成敗，對(duì)于承臺(tái)套箱施工有相當(dāng)?shù)囊饬x，封底砼不僅起隔水作用，還利用它的自重與樁基的摩擦力抵抗浮力，所以要求封底砼澆注質(zhì)量均勻度好，不能出現(xiàn)薄弱地方，以免引起漏水等問題。套箱封底質(zhì)量的好壞直接影響到承臺(tái)的施工質(zhì)量及工期。

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4.2 準(zhǔn)備工作

a、封底平臺(tái)：

操作平臺(tái)搭設(shè)：水下封底混凝土操作平臺(tái)采用鋼套箱下放時(shí)的操作平臺(tái)，不另外搭設(shè)。小料斗及導(dǎo)管支承系統(tǒng)搭設(shè)：小料斗及導(dǎo)管均直

接置于I25夾具梁上，示意圖如下：

大儲(chǔ)料斗平臺(tái)搭設(shè)：直接利用型鋼底座支承在鋼護(hù)筒上。

b、基底處理：在封底混凝土澆注前應(yīng)派潛水員進(jìn)行基底處理，包括樁基鋼護(hù)筒外表的清刷、套箱底部?jī)?nèi)側(cè)清理等，確保封底混凝土的質(zhì)量、檢查內(nèi)腳外側(cè)，保證無空洞。在套箱腳外側(cè)周圍堆沙袋以保證成功。

c、澆注前對(duì)所有的機(jī)具(拌合樓、輸送泵、40t龍門吊等)、材料、混凝土的配合比及施工布置情況進(jìn)行全面細(xì)致的檢查，保證施工機(jī)械在灌注過程中不發(fā)生故障。

d、導(dǎo)管布置：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)管情況（數(shù)量和內(nèi)徑），導(dǎo)管內(nèi)徑為Φ300mm，接頭采用螺紋連接，初步定單根導(dǎo)管長(zhǎng)約100-88.9=11.1m,需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來配置導(dǎo)管。導(dǎo)管使用前須經(jīng)過水密試驗(yàn)，合格后方可使用。導(dǎo)管作用半徑取4.0m，并按此進(jìn)行導(dǎo)管布置，整個(gè)套箱內(nèi)澆注點(diǎn)按相互搭接的原則進(jìn)行布置。封底混凝土導(dǎo)管布置圖見下圖：

e、封底前必須保證鋼套箱內(nèi)外連通管打開，使整個(gè)封底過程中內(nèi)外水頭保持一致，消除因套箱內(nèi)外水頭變化對(duì)底板荷載的增加、封底混凝土質(zhì)量的影響。

g、封底混凝土性能要求：封底混凝土性能應(yīng)滿足泵送、早強(qiáng)，初凝時(shí)間20h,終凝時(shí)間25h，坍落度18～22cm。首盤混凝土的坍落度不要太大（14～16cm），以避免因落下的混凝土不能形成一定的坡度而埋不住導(dǎo)管底口。混凝土灌注將近結(jié)束階段宜采用較大的坍落度，控制在20～22cm，以增加混凝土流動(dòng)性，使封底混凝土表面更趨于平整。

4.3 封底混凝土澆注：

a、首盤封底混凝土的澆注

首盤封底混凝土封口時(shí)，用測(cè)錘從導(dǎo)管內(nèi)測(cè)出導(dǎo)管下口與河床底距離，依靠墊梁調(diào)整至15～20cm。

首盤混凝土采用11m3大料斗。首先通過導(dǎo)管旁大料斗將導(dǎo)管上方2m3小料斗裝滿混凝土；關(guān)閉大料斗閥門，開始在大料斗內(nèi)注滿混凝土。大料斗快裝滿混凝土?xí)r，打開大料斗閥門，同時(shí)打開小料斗閥門，泵管不斷放料，完成首盤混凝土澆注。

在導(dǎo)管口及其附近布設(shè)測(cè)點(diǎn)，及時(shí)測(cè)量其埋深與流動(dòng)范圍。

b.正常澆注混凝土

首盤混凝土澆注完成后，即進(jìn)入正常澆注階段，若其他地方需要大料斗，可采用小料斗直接澆注混凝土。澆注過程中注意用振動(dòng)棒拖動(dòng)。測(cè)量組在澆注過程中應(yīng)用測(cè)錘不停的進(jìn)行測(cè)量，對(duì)混凝土澆注時(shí)薄弱環(huán)節(jié)立馬告訴值班人員進(jìn)行調(diào)整，力求混凝土平整。由于封底混凝土厚度僅僅為1.0m，為保證導(dǎo)管出口有一定的埋深，在混凝土澆注順利時(shí)不提升導(dǎo)管。在一根導(dǎo)管封口完成后進(jìn)行其相鄰導(dǎo)管封口時(shí),先測(cè)量待封導(dǎo)管底口處的混凝土頂標(biāo)高,根據(jù)實(shí)測(cè)重新調(diào)整導(dǎo)管底口的高度后再進(jìn)行該根導(dǎo)管的封底。在澆注快結(jié)束時(shí)可利用振動(dòng)泵進(jìn)行拖動(dòng)，以保證封底砼頂面基本平整。

c.完成混凝土澆注

混凝土臨近結(jié)束時(shí)，再對(duì)混凝土面標(biāo)高進(jìn)行一次全面復(fù)測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)導(dǎo)管作用半徑相交處、護(hù)筒周邊和套箱內(nèi)側(cè)周邊等部位，根據(jù)結(jié)果對(duì)標(biāo)高偏低的測(cè)點(diǎn)附近增加混凝土澆筑量，力求封底混凝土頂面平整，并保證封底混凝土厚度滿足要求。當(dāng)所有測(cè)點(diǎn)標(biāo)高均滿足要求時(shí)，終止混凝土澆注，上拔導(dǎo)管，沖洗堆放。

4.4 封底混凝土高程的測(cè)量、監(jiān)控

澆注過程必須加強(qiáng)監(jiān)控，控制混凝土澆注高度，同時(shí)掌握混凝土擴(kuò)散情況，為導(dǎo)管移位提供依據(jù)，且必須及時(shí)復(fù)核封底混凝土方量。封底施工前，按3m×3m的原則布設(shè)測(cè)點(diǎn)，在澆注混凝土?xí)r作好測(cè)深記錄，同時(shí)每根導(dǎo)管封口結(jié)束后及時(shí)測(cè)量其埋深與流動(dòng)范圍，并作好詳細(xì)記錄。對(duì)于套箱轉(zhuǎn)角處，增設(shè)測(cè)點(diǎn)，加大測(cè)深頻率。要求封底砼澆注質(zhì)量，均勻度好，不能出現(xiàn)薄弱地方，以免引起漏水，封底砼澆注好壞與否關(guān)系著承臺(tái)的施工質(zhì)量及工期。

4.5 圍堰內(nèi)抽水及基底處理

當(dāng)封底混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上時(shí)，便可進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水。抽水前，將圍堰側(cè)壁的連通管封堵。當(dāng)圍堰內(nèi)水位下降至一定高度時(shí)，暫停抽水，觀察圍堰內(nèi)水位變化及其變形情況，然后繼續(xù)抽水至封底混凝土頂面。1）圓弧段鋼管內(nèi)撐在封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可拆除，以利于承臺(tái)鋼筋施工。2)鋼護(hù)筒割平至承臺(tái)底標(biāo)高（+89.7m）。3）樁頭的鑿除：保證施工工期，部分樁頭的鑿除可安排在鋼護(hù)筒割除前進(jìn)行。樁頭除了可采用風(fēng)炮機(jī)等設(shè)備也可采用人工鑿除。4）封底面處理：全面測(cè)量封底面標(biāo)高，將超出部分進(jìn)行清鑿，同時(shí)鑿除封底混凝土表面的松弱層，鑿毛處理后的混凝土面，應(yīng)用水沖洗干凈。

[1]游義金，楊坤蘭.淺談?dòng)械卒撎紫涫┕ぜ夹g(shù)[J].四川建筑，2010-02-28.