西江特大橋單壁鋼吊箱圍堰施工技術(shù)

李 川，董啟軍

(中鐵二十二局哈鐵建設(shè)集團公司，黑龍江哈爾濱150006)

1 工程概況

西江特大橋是廣東省廣(州)珠(海)鐵路控制工期的重難點工程，該橋在鶴山境內(nèi)，在既有公路橋高明大橋下游3.8 km處跨越西江。引橋結(jié)構(gòu)形式為單箱單室鋼筋混凝土三向預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁，下部為圓端形實體墩，基礎(chǔ)為直徑2.0～2.2 m的鉆孔樁，其中138#～140#承臺為髙樁承臺，每個承臺下均布12根鉆孔樁，承臺尺寸為19.1 m×13.8 m×4 m(138#～139#)、20.7 m×15 m×4 m(140#)。

西江為國家航運主航道，屬一級航道。每年11月到次年3月為枯水期，水位為1 m左右，最低流速為0.5 m/s，其余季節(jié)為洪水期，水深流急，水位可達8.8 m(20年一遇)，流速2.06 m/s，西江水位還受上游水庫和降雨的影響，變化無常。

2 施工方案

140#墩河床標(biāo)高約為－7.29 m，承臺底標(biāo)高0.162 m，鉆孔樁施工采用了鋼管樁基礎(chǔ)固定平臺(以20年一遇洪水設(shè)防)，平臺頂標(biāo)高為9.23 m，鉆孔樁采用鋼護筒打入基層沖擊鉆進。承臺鋼吊箱圍堰施工是根據(jù)水文情況、工期、現(xiàn)場施工條件及施工隊伍的技術(shù)水平等綜合因素安排，本著安全、快捷、經(jīng)濟的原則，經(jīng)全體工程技術(shù)人員反復(fù)研究對比才確定的。

2.1 鋼吊箱結(jié)構(gòu)形式的選擇

鋼吊箱由底版和側(cè)板組成，是承臺施工的外模及承托部件。側(cè)板由6 m×3 m標(biāo)準(zhǔn)塊栓接組成，側(cè)壁板厚度為6 mm;橫向加勁角鋼為L63×40×6 mm，間距為350 mm;豎向肋骨為I 25a熱軋工字鋼，間距500 mm;底板厚度為6 mm;加勁角鋼為 L75×50×6 mm(線路方向);肋骨 T 型 180×10/240×10 mm(水流方向);龍骨為寬翼緣HW250 mmH型鋼，250×14/222×9/250×14 mm(線路方向);大龍骨為寬翼緣HW400 mmH型鋼，400×21/358×13/400×21 mm(水流方向)。內(nèi)部設(shè)一道水平支撐，順線路方向的支撐(長15.080 m)為連續(xù)，水流方向的支撐為間斷，四角加斜撐。設(shè)16根抗壓(拉)柱，每根柱由2［28a槽鋼拼成箱型斷面。吊箱側(cè)板外側(cè)橫向設(shè)兩道圈梁把側(cè)壁板連接成整體，見圖1。

2.2 吊箱拼裝

圖1 內(nèi)撐布置示意

利用鉆孔樁護筒制作拼裝平臺，在鉆孔樁護筒上同一水平高度開孔，在每個護筒上面開四個孔，每個孔掛一個10 t的手拉葫蘆。然后利用吊車把分好塊的底板倒運至鋼護筒處，利用手拉葫蘆懸掛在鋼護筒上，調(diào)節(jié)手拉葫蘆直至把底板調(diào)平至同一高度，焊接底板完成底板拼裝。

將側(cè)板在底板上拼裝成箱體，側(cè)板拐角栓接出加墊橡膠止水帶，以保證吊箱連接不泌水。側(cè)板和底板使用栓接以方便承臺施工完成后的側(cè)板拆除，側(cè)板和底板的連接方式如圖2所示。

2.3 下沉

吊箱組裝完成后，同步松48個10 t手拉葫蘆，下沉鋼吊箱，以保證捯鏈承重均勻。下沉全過程，用測量儀器控制方位，使吊箱準(zhǔn)確就位。鋼吊箱就位后進行抗拉壓柱的焊接，(見圖3)焊接完成后解除手拉葫蘆，制作封底混凝土作業(yè)平臺。

2.4 承臺施工

2.4.1 封底

該工序是關(guān)鍵性程序，對封底混凝土的質(zhì)量要求較高，必須在施工工藝上嚴(yán)格把關(guān)，按照施工規(guī)范進行操作。用直升導(dǎo)管法澆筑封底混凝土，先周圍后中間，快速連續(xù)灌注。

2.4.2 抽水堵漏

圖2 側(cè)板和底板的連接方式

圖3 抗拉壓柱布置

待混凝土強度達到設(shè)計強度時，用水泵將吊箱內(nèi)的水抽出。抽水過程中，嚴(yán)密觀察吊箱變形情況及吊箱泌水情況，將吊箱漏水處用快硬水泥堵死。

2.4.3 承臺施工

水抽干后，綁扎承臺鋼筋，進行下承臺混凝土澆筑，當(dāng)混凝土達到設(shè)計強度70%后，拆除內(nèi)撐。綁扎上承臺鋼筋，進行上承臺混凝土澆筑。

3 施工注意事項

(1)吊箱下沉糾偏捯鏈下放需要高度同步，以免捯鏈?zhǔn)芰Σ痪?，局部承重超限，由專人對吊箱下沉全過程進行監(jiān)控，隨時糾偏。

(2)封底混凝土質(zhì)量的好壞直接關(guān)系吊箱施工的成敗，必須嚴(yán)密組織，精心施工。

(3)由于吊箱自重較大，起重手拉葫蘆與鋼絲繩的安裝工作，必須嚴(yán)格按照起重操作規(guī)范進行。

(4)下沉吊箱應(yīng)白天進行，白天視野開闊，容易處理一些突發(fā)性問題，抽水后，工作必須堅持24h不間斷施工。

4 技術(shù)經(jīng)濟效果分析

(1)爭取了工期。由于充分的技術(shù)保證，使河道中4個深水承臺在預(yù)定工期中順利完成，從而為整座橋梁按期完工打下了良好基礎(chǔ)。

(2)采用手拉葫蘆懸掛拼裝鋼吊箱下沉鋼吊箱的方法在深水承臺施工中獲得了成功。此方法無須大型水上施工設(shè)備，且經(jīng)濟、方便、快捷。

(3)采用單壁吊箱結(jié)構(gòu)拼裝以及在下沉?xí)r以護筒為依托，節(jié)約了吊箱以及輔助材料所用鋼材，且安全可靠，施工速度快。

(4)承臺施工質(zhì)量優(yōu)良。經(jīng)過精心組織、科學(xué)施工、承臺各分項工程合格率達到100%。

(5)施工速度快，鋼材回收率高，達到80%。

［1］JTJ 024－85公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范［S］

［2］GB 50017－2003鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］

［3］王國正，翟履謙.鋼結(jié)構(gòu)原理與設(shè)計［M］.清華大學(xué)出版社，1993

［4］魏鐘明.鋼結(jié)構(gòu)［M］.武漢理工大學(xué)出版社，2002