探究跨江橋梁吊箱圍堰的施工工藝

劉國卿

（中鐵上海工程局集團北方工程有限公司，遼寧 錦州 121000）

探究跨江橋梁吊箱圍堰的施工工藝

劉國卿

（中鐵上海工程局集團北方工程有限公司，遼寧 錦州 121000）

文章通過漳州漳永高速公路紅旗山大橋右線4#承臺的施工，總結(jié)跨江深水吊箱圍堰的施工工藝要點，為今后類似水中承臺施工提供實例參照。

跨江橋梁；吊箱圍堰；施工工藝

近年，我國高速公路建設(shè)取得了長足發(fā)展，路網(wǎng)已具規(guī)模。但隨著高速公路逐步向山區(qū)延伸的特點，必將面臨山高水深、河床地質(zhì)條件復(fù)雜等諸多困難條件。文章結(jié)合漳州漳永高速公路紅旗山大橋右線4#承臺的具體實例，總結(jié)吊箱圍堰的施工工藝要點。

1 工程概況

紅旗山大橋位于福建省漳州市華安縣，上跨鷹廈鐵路、九龍江及舊省道S208，九龍江此位置處為地方三級航道，河流流向與橋梁軸線左交角約為75°。其中左線5#和右線4#墩位于江中。九龍江此位置處水面寬度約為80m，枯水期水面標(biāo)高約為33.5m，流速為2m/s，水深約為11.6m，百年一遇水位標(biāo)高為47.9m。每年的3月至8月為雨季，水流湍急，平均水位標(biāo)高為35m，舊省道S208路面標(biāo)高為49m，河床面地質(zhì)為中風(fēng)化花崗巖或漂石。為了便于施工，順舊省道S208路緣處開始，沿橋梁中心向江對面修建一座長105m、寬6m的鋼便橋，并在左線5#和右線4#墩位處延伸設(shè)置施工作業(yè)平臺，墩位處河床面距平臺高度為27～30m。經(jīng)潛水員勘察，墩位處河床面傾斜且?guī)r石裸露、無覆蓋層。

2 右線4#墩情況分析

設(shè)計樁基的直徑為1.8m，高樁承臺的尺寸為10.0m×7.0m×3.0m，墩身為薄壁空心墩。因河床面傾斜且?guī)r石裸露、無覆蓋層，考慮水深、巖硬、工期及成本等因素，同時為了確保正常通航條件，決定采用吊箱圍堰方式組織施工。右線4#墩吊箱圍堰施工前水面標(biāo)高為33.7m，設(shè)計承臺底面標(biāo)高為26.1m。

3 吊箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計

承臺吊箱采用鋼板、工字鋼、槽鋼等制作而成，采用混凝土進行封底。通過鋼吊箱的側(cè)板和封底混凝土，為承臺施工提供無水環(huán)境，同時圍堰側(cè)板還可兼做承臺的模板。

鋼吊箱基本結(jié)構(gòu)：鋼吊箱利用承吊系統(tǒng)將鋼吊箱下放至設(shè)計位置。吊箱外形尺寸為長10m，寬7m，主要由承重梁、分布梁、底模、側(cè)板模板和側(cè)板加強肋五部分組成。承重梁由六根雙拼的I45工字鋼組成，單根長度為10m；分配梁采用I12工字鋼在主梁上均勻布置，橫向間距20cm；底模是由6mm鋼板焊接在I12工字鋼上制作而成；側(cè)板作為承臺模板，由6mm厚的鋼板焊接在80mm的槽鋼上制作而成，角肢采用80mm的角鐵制作；側(cè)板加強肋分豎肋和橫肋，豎肋采用雙拼I16工字鋼，間距按100cm布置而成，橫肋是由I25工字鋼和I32工字鋼組成；鋼吊箱拼裝完成后在側(cè)板內(nèi)焊兩道內(nèi)支撐，第一道設(shè)在承臺頂面上260cm處，第二道設(shè)在承臺頂面上10cm處，支撐采用雙拼I25工字鋼做圍囹，雙拼I36工字鋼做內(nèi)角撐。以上結(jié)構(gòu)已由設(shè)計單位檢算合格。吊箱圍堰立面圖如圖1。

圖1 吊箱圍堰立面圖

4 吊箱圍堰施工要點

4.1 吊箱制備及拼裝

吊箱在工廠加工且經(jīng)試拼合格后拆解，運至現(xiàn)場采用起重機分單元吊裝，選擇枯水期且天氣較好時施工。安裝時，起重機調(diào)整位置，起吊鋼吊箱相關(guān)構(gòu)件，直至拼裝完成為止。吊箱底部體系需借助未拆除的樁基護筒作為支撐系統(tǒng)，采用焊接方式進行臨時連接。

4.2 吊箱承吊系統(tǒng)及吊箱下放

在鋼護筒上安裝雙拼I56工字鋼作為主橫梁，在主橫梁上安放3組貝雷梁作為吊箱下放和吊桿承重梁；單個吊箱共設(shè)置橫向4個、縱向3個共18個吊點、吊桿采用32mm精軋螺紋鋼。

吊箱組拼完畢后，采用貝雷梁上安裝的電動卷揚機進行吊箱下放。下放時注意確保套箱側(cè)面預(yù)留的內(nèi)外通水孔處于打開狀態(tài)，以使套箱內(nèi)外水頭高度相同，確保吊箱無阻力下放，下放速度不得高于2m/h。吊箱下沉至設(shè)計高程時如圖2。

4.3 封底混凝土施工

封底混凝土的作用：①利用封底混凝土與護筒之間的摩阻力作為平衡重的主體；②防水滲漏；③抵抗水浮力在吊箱底部形成的彎曲應(yīng)力；④作為承重部分以抵御水的浮力。水下混凝土施工采用兩臺輸送泵同時對稱施工。以確保封底混凝土不被水沖刷稀釋而解散。封底混凝土厚1.5m，采用一次封底法。待混凝土達到設(shè)計強度后，進行箱內(nèi)抽水，抽水時應(yīng)限制抽水速度，密切觀察套吊箱狀況，以確保安全。抽水后，吊箱側(cè)板拼縫處可能會有個別漏水處，要用棉紗或棉絮進行封堵處理。

圖2 吊箱下沉至設(shè)計高程

4.4 承臺主體施工

吊箱密封性檢查合格后，拆除承吊系統(tǒng)及樁基鋼護筒，鑿除樁頭，樁檢合格后展開承臺主體施工。承臺主體鋼筋及混凝土施工為常規(guī)工法，不再贅述。

5 注意要點

①施工前，應(yīng)充分采集氣象水文資料、水位高程等數(shù)據(jù)，確保現(xiàn)場實際與設(shè)計相符；②吊箱圍堰下沉過程應(yīng)均勻、緩慢，防止吊箱傾斜，保證18根吊桿同步受力；③封底混凝土厚度宜為2.0m，鑿除上部浮渣及不密實部分0.5m，保證密實部分厚度為1.5m；④抽水過程中應(yīng)配備由箱外向箱內(nèi)抽水的水泵，一旦發(fā)生異常情況，應(yīng)立即向箱內(nèi)注水，恢復(fù)內(nèi)外平衡，經(jīng)檢查處理后再進行作業(yè)。

6 結(jié)論

本橋右線4#墩采用吊箱圍堰的方法組織承臺施工，工期較短、成本較低，取得了初步成效，為今后進一步推廣運用吊箱圍堰的技術(shù)方案提供實例參照。通過總結(jié)吊箱圍堰在本工程中的運用，得出以下幾點結(jié)論：①不影響通航條件：施工時只占用橋墩所對應(yīng)的空間范圍，不對河流正常通航造成影響，特別適用于對通航有要求的河流內(nèi)采用；②不需要特種設(shè)備：施工過程中均采用常用輕型設(shè)備，對鋼便橋要求不高；③經(jīng)濟性較好：吊箱圍堰均采用鋼材加工而成，可多次重復(fù)利用，施工過程中，所需勞動力較少，總體成本較低，經(jīng)濟性較好；④適用性較廣：a.適用于跨江、跨河高樁承臺施工；b.可在深水區(qū)域形成無水空間，作為樁基、承臺的施工作業(yè)平臺。

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].JTG/T F50—2011.

[2]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].GB50017-2003.

K928.78

A

2096-2789（2016）12-0155-02