柴埠大橋主橋17#墩鋼套箱施工關鍵技術

李美林

(中交二公局第二工程有限公司，陜西 西安　710119)

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柴埠大橋主橋17#墩鋼套箱施工關鍵技術

李美林

(中交二公局第二工程有限公司，陜西 西安710119)

摘要：主要介紹了柴埠大橋主橋工程17#墩采用有底鋼套箱進行施工的關鍵技術。

關鍵詞：高樁承臺；施工；鋼套箱；關鍵技術

1工程概況

浙江省桐廬縣S305(23省道)梅蓉至杭新景高速鳳川互通公路工程第一合同段柴埠大橋主橋位于富春江主河道。主橋設計為 (106+200+106) m預應力混凝土箱梁雙塔中央索面斜拉橋，群樁基礎。主墩17#墩承臺設計為φ22 m，厚度為5 m；承臺頂標高為0 m，底標高為-5.0 m，混凝土為C35，承臺混凝土方量為1 900 m3。

2水文條件

(1)每年枯水期位于當年10月～次年的3月，洪水期在4月～9月，為了減少承臺施工困難，承臺施工計劃放在枯水期施工。

(2)工程位于富春江中，桐廬與窄溪航段在洪水與潮汛同時出現期間水位實測情況，2011年6月15日～17日，七里瀧電站泄洪流量9 000～13 500 m3/S，最高水位達到11.92 m。常水位在+5.5 m左右。水中施工采用鋼棧橋+型鋼平臺施工，棧橋和平臺高程為+14.5 m，河床高程117#墩為-7.7 m，距承臺底2.7 m。因為河床覆蓋層為松散卵石層，棧橋平臺鋼管樁無法入土很深，采用小間距，而且懸空段很長，對圍堰平臺體系施工造成很大困難。

(3)柴埠大橋主橋段富春江水域江面較寬，水流流速南急北緩，受上游七里瀧及富春江電站的影響，水位漲落較頻繁，漲幅一般在1.0～3.0 m。

(4)根據富春江廬茨埠站和 1969 年以后富春江電站和流量資料統計，富春江電站多年平均徑流量為 300.35 億m3，平均流量 952 m3/S，徑流在年際變化較大，最大和最小之比可達4倍，且徑流在年內呈明顯季節性變化，梅汛期徑流量占全年的70%左右。

表1　桐廬窄溪的最高與最低水位分析表

(5)桐廬與窄溪航段近期水位實測情況，2013年1月7日8時～9日18時桐廬窄溪的最高與最低水位。

3鋼套箱設計

3.1方案選擇

17#墩河床高程為-7.7 m，承臺底高程為-5.0 m，距承臺底2.7 m，屬于高樁承臺。考慮到水位變化對圍水結構的壓力，同時考慮到工期不能按時施工水位上漲，洪水沖擊或者雨水增加水位上漲帶來的風險，綜合考慮采用雙璧鋼吊箱結構作為17#墩承臺的圍水結構。

3.2鋼套箱構造

(1)側板由面板、豎向桁架、水平桁架、豎向和橫向加勁肋、鋼箱組成。內、外面板、加勁肋均采用δ=6 mm厚的鋼板。桁架采用[8型鋼。每塊鋼吊箱內外側均設置2道連接法蘭，法蘭采用(L100×100×8) mm角鋼，在設計位置開設Φ22 mm螺栓孔。

(2)底板由承重梁(800×600) mm型鋼、分配梁I25a和δ=6 mm厚的鋼板組成，通過吊桿與懸吊承重梁連接。

(3)懸吊系統由承重梁、吊桿和提升設備組成。

懸吊承重梁采用2HN600×200 mm型鋼，固定于鋼護筒頂部。吊桿采用930級Φ32 mm精軋螺紋鋼筋，共設置50根，24根為提升吊桿，26根為固定吊桿。提升設備由24個80 t穿心千斤頂及相關管路等組成。

(4)內支撐。

內支撐采用Φ800×10 mm鋼管，均沿橫橋向順長布置，與側板鋼箱連接。

3.3設計說明

(1)設計工況。

工況一：鋼套箱拼裝完成下放至設計高程-7.5 m；

工況二：鋼套箱封底完成；

工況三：抽水加內支撐；

工況四：抽水至封底標高。

工況二底板受力最不利，工況三、四側板受力最不利。

(2)計算采用極限狀態應力法，計算采用MIDAS/CIVIL有限元分析軟件。

4鋼套箱施工

4.1鋼套箱加工

鋼套箱加工在后場鋼結構加工場內集中進行，采用分塊加工，整體預組拼的方式。

4.2鋼吊箱拼裝平臺搭設

鉆孔平臺拆除完成后，進行鋼吊箱拼裝平臺的搭設。鉆孔平臺拆除時，按照從上至下的順序進行，首先拆除平臺頂面鋼板，再拆除平臺的縱、橫分配梁。

4.3鋼吊箱懸吊系統設置

鋼吊箱拼裝平臺搭設完成后，開始進行懸吊系統的布置，懸吊系統由下至上:吊桿、懸吊梁、分配梁、穿心千斤頂、墊片、錨固螺栓。

4.4鋼吊箱側板分塊拼裝

為了減小鋼吊箱的拼裝誤差，鋼吊箱側板拼裝均采用對角拼裝法。17#墩鋼吊箱選擇內側1#塊作為首個拼裝塊，14#、15#墩選擇倒角3#塊作為首個拼裝塊，然后依次拼裝其相鄰塊段，最后在吊箱對角進行合攏。

4.5鋼吊箱導向裝置安裝

鋼吊箱側板拼裝完成后，在側板上焊接導向裝置，以滿足吊箱下放精度。

4.6鋼吊箱整體下放

(1)將懸吊梁上的固定吊點松開，液壓穿心千斤頂提升吊點全部進行錨固；

(2)液壓穿心千斤頂升1個行程(80 t千斤頂行程20 cm)，將鋼吊箱整體提起20 cm，割除下部支撐型鋼，此時鋼吊箱自重荷載全部轉換至千斤頂上；

(3)千斤頂緩慢回油1個行程，鋼吊箱隨著錨固點整體下放20 cm；

(4)將懸吊梁上的固定吊點進行錨固，松開提升吊點；

(5)千斤頂緩慢頂升1個行程，將提升吊點全部錨固，松開固定吊點；

(6)重復上述(3)～(5)步驟，一直將吊箱下放至設計位置。

4.7封底混凝土施工

(1)護筒清洗和封堵。

鋼吊箱下放完成后，潛水員下潛至護筒位置，對護筒進行清洗，保證混凝土與鋼護筒的粘結力，再將兩塊對開寬15 cm鋼板，使用螺栓連接，擰緊螺栓將鋼板帶卡在護筒周圍。吊箱底板與護筒之間的空隙，除用環形夾板封堵后，尚留的縫隙使用麻繩、棉絮等堵塞封嚴。

(2)導管布置。

根據計算導管下口壓力及護筒的影響，確定導管的作用半徑為3.0 m。根據封底面積，確定導管點布置數量及平面位置。

17#主墩鋼吊箱封底導管點共布置15個，采用5套導管。

(3)封底混凝土灌注。

混凝土運輸采用罐車運送到墩位，利用混凝土輸送泵泵送進行澆注封底混凝土。

混凝土配合比采用摻加緩凝劑，混凝土初凝時間可達15 h左右。所有封底混凝土必須在混凝土初凝前澆注完成。

封底混凝土澆注的順序為：先低處后高處，再周圍后中部，確保混凝土面保持在大致相同的標高，混凝土標高采用測繩現場測定。

5結束語

主墩承臺施工從鋼套箱開始施工，工期2015年2月14日～2015年5月27日。很好解決高樁承臺施工圍水結構在不利條件順利完成承臺結構施工。

參考文獻：

[1]公路橋涵施工技術規范(JTG/T F50-2011)[S].人民交通出版社，2011.

[2]橋涵(上冊) [M].北京：人民交通出版社，2000.

[3]鋼結構設計規范(GB 50017-2003)[S].

The construction technology of the 17#pier steel tank of main bridge of the Chaibu bridge

LI Mei-lin

(The Second Engineering Co., Ltd.,CCCC Second Department,Xi′an,Shanxi 710119,China)

Abstract:This paper mainly introduces the key technology of bridge engineering 17# Chai Bu piers bottom steel cofferdam construction.

Keywords:high pile cap; construction; steel tank; key technology

中圖分類號：U445.1

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)01-0066-02

作者簡介：李美林(1982-)，男，工程師，研究方向：施工管理。

收稿日期：2015-11-02