有底鋼套箱施工技術(shù)探討

劉宇

（衢州城發(fā)交通建設(shè)發(fā)展有限公司，浙江衢州324000）

1 工程概況

351國道開化段公路工程建設(shè)路線全長15.456km，項目合同總價156 525.09萬元，隧道5座，橋梁11座，其中馬金溪大橋橫跨開化縣馬金溪流，馬金溪河道寬約90～120m，枯水深4.8～6.2m，歷史最大水深約15.16m?？鐝綖?×40m，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，橋墩為柱式墩、樁基礎(chǔ)。其中3#、4#墩系梁采用鋼套箱施工。

2 有底鋼套箱施工

鋼套箱由廠家集中預(yù)制，分塊運輸至墩位處，在平臺處采用吊車進行組裝，組拼成整體后分階段進行下沉支撐并定位，后續(xù)工序分為：底板封堵—清理—灌注封底混凝土—抽水—鑿除樁頭—系梁施工。有底鋼套箱采用水上平臺組拼，施工工藝如下：鋼套箱加工→質(zhì)量檢查→墩位處安裝底板、側(cè)板→水平定位系統(tǒng)及導(dǎo)向系統(tǒng)安裝→吊箱平面糾偏及豎向鎖定→鋼套箱整體下放→抽水→安裝內(nèi)支撐→鑿除樁頭→系梁施工。

1）鋼套箱加工制造。鋼套箱加工制作鋼材要求情況：Q235鋼需符合GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定；Q345鋼需符合GB1591—1988《低合金結(jié)構(gòu)鋼》的規(guī)定。加工用的焊條和焊絲應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

2）鋼套箱整體吊裝、分節(jié)吊裝。鋼套箱分節(jié)吊裝：在鋼棧橋平臺上，人工配合汽車吊按底模、側(cè)面分類分塊組拼。

3）鋼套箱拼裝。采用墩位處棧橋平臺作為安裝鋼套箱的吊架。在棧橋平臺上拼裝分塊模板，在系梁位置頂面兩側(cè)的鋼管系統(tǒng)起吊鋼套箱，并將剛跳下吊掛與鋼管系統(tǒng)的工字鋼上。

4）鋼套箱水密試驗。鋼套箱的分塊模板加工完畢后，對焊縫進行煤油滲透試驗。采用刷子在焊縫兩側(cè)涂刷石灰水，等待表面晾干后再套箱內(nèi)側(cè)焊縫位置刷上煤油，等待30min后觀察模板外側(cè)是否有煤油滲透痕跡。經(jīng)檢查，對不合格位置進行補焊，補焊接后必須進行復(fù)檢，合格后方可出廠。鋼套箱模板在現(xiàn)場拼裝成整體后，在現(xiàn)場對拼裝焊縫采取同樣方法進行煤油滲透試驗。確保套箱壁板整體水密性能。

5）鋼套箱測量放線。采用全站儀將該墩系梁的縱橫軸線在棧橋墩平臺上放樣。在套箱側(cè)模版上標(biāo)記出套箱中心線，現(xiàn)場為方便觀測標(biāo)記位置為樁基中心位置，嚴(yán)格控制下方過程中模板位置和設(shè)計要求安放位置是否對齊。

6）鋼套箱下沉。墩位鋼管支撐平臺采用倒鏈葫蘆輔助。拆除拼裝平臺后，解除臨時吊掛裝置，將套箱按照限位裝置控制下下沉。待下沉到位后對金軋螺紋進行固定。

鋼套箱下沉?xí)r的糾偏措施：根據(jù)設(shè)計圖紙在底板上預(yù)留4個孔，孔位與鋼護筒位置重合，由于鋼護筒比樁基直徑大，下沉過程中需控制鋼套箱中心位置和底部標(biāo)高。因此，可以用設(shè)于平臺上的鏈條葫蘆配合金軋螺紋吊桿通過系于鋼套箱橫梁上的拉環(huán)，通過調(diào)整，保證下沉后的鋼套箱平面中心線與標(biāo)記在鋼護筒上系梁設(shè)計圖紙中心線對應(yīng)，且標(biāo)高對應(yīng)。

7）鋼套箱定位。在鋼套箱模板頂上復(fù)核系梁中心線和鋼套箱底部標(biāo)高與系梁底標(biāo)高是否相符，采用倒鏈葫蘆調(diào)整，與設(shè)計相符后，將鋼套箱與鋼護筒固定。

8）鋼套箱底部處理。在底模上留有樁基護筒孔位，孔位比護筒稍大，便于套箱整體下放。套箱下放到位后，采用2個半環(huán)形裝置8mm柱頭封板+軟橡膠板將該部分孔隙封堵，確保在施工封底混凝土的過程中不漏漿。底板封堵是套箱施工的重中之重，是后續(xù)鑿樁和系梁施工的前提保障。

9）鋼套箱封底混凝土施工。鋼套箱封底混凝土施工百科以下內(nèi)容：

柱套箱底板設(shè)計：套箱底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)系到封底成敗，其布置原則如下：需要考慮支撐架和鋼護筒大小確保間距；采用吊架結(jié)合鑲嵌式側(cè)模，確保安裝無水下作業(yè)；設(shè)計考慮鋼護筒安裝偏差；確保剛度強度穩(wěn)定性。套箱底板的主梁采用型鋼制成（見圖1），采用金軋螺紋吊設(shè)于平臺貝雷架上，配合側(cè)模內(nèi)外限位板定位側(cè)模版后，構(gòu)成套箱（見圖2），拼裝如圖3所示。為確保樁頭鋼護筒偏差導(dǎo)致套箱底板不宜下放，采取擴大底板后，采取2個環(huán)形樁頭封漿板。封漿板由橡膠板、止水海綿、鋼板組成。

圖1套箱底模圖

圖2套箱側(cè)模圖

圖3套箱拼裝后實圖

封底混凝土控制：封底混凝土按照樁間布設(shè)導(dǎo)管點，需要增大混凝土流動性，確?；炷涟凑赵O(shè)計要求達到確定厚度和位置。其采用礦粉配合水泥的技術(shù)，在加大細料含量，確保有很好的和易性和流動性，采取外加劑重新調(diào)配，做好試驗，保證性能指標(biāo)準(zhǔn)確性：強度大于設(shè)計強度；坍落度20～25cm（可以根據(jù)需要選定）；保證初凝時間不小于1h；7d強度達到設(shè)計強度的90%以上。

導(dǎo)管的布控：導(dǎo)管設(shè)置位置距離鋼護筒100cm，以減少下落混凝土對柱頭封板的沖擊力，導(dǎo)管按照8個點位布設(shè)，其中端頭各放置1處，柱間各放置2處。

封閉混凝土施工：（1）封底混凝土首灌。首灌混凝土封口前，按照測量標(biāo)高控制導(dǎo)管底部高度，確保導(dǎo)管底部距離套箱底15cm以內(nèi)。首灌混凝土采用3方料斗進行灌注，灌注過程中要確保導(dǎo)管底部埋深，且及時測量導(dǎo)管周圍混凝土高度，確保封底混凝土按照設(shè)計高度灌注。為了增加封底混凝土與鋼護筒的黏結(jié)力，在封底的位置，焊接3道抗剪環(huán)。（2）正常灌注。首灌封底成功后，可以正常灌注。澆筑過程中確保導(dǎo)管埋深僅允許水平移動導(dǎo)管，不得上下插拔導(dǎo)管；在需要提高導(dǎo)管時，必須保證導(dǎo)管埋深不小于50cm。經(jīng)過測量當(dāng)澆筑混凝土高度達到設(shè)計要求后，根據(jù)澆筑方案再移動至另外點進行繼續(xù)澆筑。

混凝土高程控制：為確保封底混凝土澆筑至設(shè)計標(biāo)高，同時了解混凝體整體情況，并為導(dǎo)管移動位置提供參數(shù)，采取試驗方式收集數(shù)據(jù)。在澆筑前進行標(biāo)高計算并畫點至套箱相對位置便于測量，計算出設(shè)計混凝土數(shù)量在施工中確保對比有據(jù)。測點根據(jù)套箱位置和鋼護筒位置情況，采取1m間距設(shè)置測點進行測量高程工作。測錘采取倒三角鋼錘，配合測繩，以及套箱周圍相對測點位置配合進行。

10）套箱抽水和加固內(nèi)撐。按照設(shè)計強度情況在一周后當(dāng)試塊強度達到設(shè)計強度80%以上時進行套箱內(nèi)抽水工作，在套箱架上設(shè)置反支撐裝置，防止套箱內(nèi)水抽干后出現(xiàn)套箱上浮現(xiàn)象。鋼套箱的內(nèi)撐采用20H鋼，內(nèi)部剪刀撐采用φ133mm的鋼管，內(nèi)撐分上下2道間距2m，柱間采用內(nèi)撐配合剪刀撐進行支撐，水位抽至第一層支撐下80cm后進行第一層支撐加固，結(jié)束后進行抽水，第二層同第一層方式進行支撐加固。接著將套箱內(nèi)水抽干，進行樁頭破除和連系梁施工。

3 結(jié)論

從施工結(jié)果來看，封底較成功，鋼套箱四周未出現(xiàn)明顯漏水現(xiàn)象，鋼套箱模板設(shè)計滿足受力要求，是一種因地制宜，安全簡便的施工方法，改變了傳統(tǒng)套箱各單位元采用螺栓連接方法，無須潛水員配合，加快了施工進度，減低了成本，并可以根據(jù)施工實際情況推廣使用。