容桂特大橋主墩防撞套箱及承臺施工研究

文 / 佛山市順德區工程建設中心 王世蘭

為了避免船撞橋事故引發不良后果，在大型橋梁建設中，應注重防撞裝置性能提升。對此，本文結合實際案例，分別對主墩防撞套箱與承臺施工方案進行研究。在防撞套箱施工中，應注重套箱側板與底板加工、起吊運輸、套箱下放等環節安排；在承臺施工中，應把握鋼混施工、混凝土養護和溫控等要點。通過本文研究可知，在主墩周圍設置防撞鋼套箱，可有效提高橋梁的防撞性能，使橋梁穩固可靠。

引言

在經濟飛速發展下，我國對路橋等基礎設施的投資力度增加，使大型橋梁數量不斷增加，但船舶撞擊危險也隨之提升，導致橋梁垮塌、交通中斷、航道受阻等，帶來巨大經濟損失。對此，在橋梁建設中對防撞裝置的防撞性能給予高度重視，通過科學制定主墩防撞套箱、承臺施工方案，使防撞鋼套箱效果得到顯著提升，會有效降低船撞橋事故發生率，保障人員和設施安全。

工程概況

以容桂特大橋施工項目為例，該橋的主橋是由136m+254m兩跨獨塔單索面鋼混結合斜拉橋構成，邊跨和主跨比值為0.535，箱梁按照整體單箱設計，

寬度為38.5m，混凝土部分為單箱五室結構，部分為單箱三室；主墩采用整體式高樁承臺基礎，尺寸為30.5m×24m×6m，配備18根直徑為2.8m的鉆孔灌注樁，以梅花狀布設，承臺頂面標高為5.0509m，底部標高為-0.491m，主墩基礎利用搭設鉆孔平臺輔助沖擊鉆施工，承臺施工利用帶防撞功能的雙壁鋼套箱，整體高度為7.05m，設計頂面標高為+4.76m，底部標高為-2.29m。

橋梁主墩防撞套箱施工方案

套箱側板與底板加工

套箱為側板包底板的形式，底板為厚度6mm的鋼板，面板加勁肋為I12.6工鋼，套箱底板在橫橋向安裝8道桁架為主承重結構，桁架中各個桿件利用節點板焊接起來，桁架在護筒兩端安裝型鋼吊桿、扁擔梁懸吊系統，并在護筒與承臺中心位置進行底板開孔，為便于套箱下放，可將開孔半徑設置為165cm，與護筒半徑相比超過10cm，開孔周圍可增加斜向I12.6型鋼加勁肋，使開孔處底板剛度得以提升。

套箱加工工作委托給專業鋼結構來完成，分為側板和底板兩個方面。為了便于套箱分段加工，可根據板材規格對節段重新劃分。全部鋼結構件根據設計圖紙下料，在工廠內對各個單元件進行切割加工，再將下料完畢的單元拼裝、焊接，使其成為整體套箱。

圖 1 限位型鋼布設圖

因套箱利用側包底，為了便于焊接和拼裝，在套箱拼裝之前進行底板加工，再利用靠模法將側板節段設置在底板周圍對應位置，與底板連接后焊接在一起，確保箱體側板能夠順利合攏。

在底板加工之前，由測量組將護筒位置數據提供給廠家，套箱底板可結合護筒位置進行優化，以免出現局部偏移，影響后期下放。

起吊和運輸

套箱在工廠中拼裝后，利用大型浮吊將套箱正面吊起，懸空10cm，靜置20min后，檢查吊點受力和變形情況，在一切正常的情況下，將套箱整體吊裝到駁船上，安裝側向限位，避免滑移，套箱經過內河水道直接運送到容桂大橋主墩墩位。

因套箱體積較大，在運輸之前應對河道情況全面調查，包括水道深度、跨徑、通航高度等，以免套箱與沿途橋梁出現碰撞發生事故。套箱側板利用立置方式運輸，在板面兩側安裝大型鋼限位與支撐，在必要情況下還可在面板上焊接耳板，通過鋼絲繩牽引駁船中部，以免箱體在顛簸期間出現滑移情況，確保運輸安全穩定。

套箱下放施工

首先，提起套箱使其底面標高超過+3.60m，收緊浮吊前錨繩，在放松后錨繩可使浮吊逐漸移動到主墩處，在套箱轉移到主墩正上方后，逐漸下放鋼套箱，使箱體底板預留孔位和護筒能夠逐一對應。

然后，緩慢下放套箱，采用護筒上的鋼支架將底板緩慢送入護筒中，再將套箱平面角度逐漸調整到設計點，在全部導向均進入預留孔后，繼續下放套箱到底板桁架扁擔梁位置，支撐牛腿降落到護筒頂面，最后將套箱所有荷載均轉移到護筒上；將導向限位型鋼設置在鋼護筒、鋼套箱側板中間，確保箱套能夠在指定位置下方，限位型鋼數量為4，且位置不同，均在各個邊選取一根護筒安裝，如圖1所示。

最后，在懸吊體系能夠完全承受荷載的情況下，將吊鉤緩慢下放50cm，鋼絲繩保持松弛狀態，測量人員對套箱控制點的高程、平面進行測量，再結合數據提起護筒，通過手拉葫蘆對套箱位置進行調整，利用墊鋼板修正套箱的高程，如此反復調整直到滿足允許誤差后，將套箱固定，推出浮吊松鉤，整個下放工作完畢。

橋梁承臺施工要點

承臺鋼筋施工

承臺鋼筋在陸上加工廠進行下料，運輸到現場進行綁扎，因承臺需要分層澆筑，需要對鋼筋逐層綁扎和澆筑，索塔承臺鋼筋綁扎施工要點如下。

1.在綁扎之前，在封底混凝土面上的樁基及套箱四周劃出鋼筋保護層厚度的控制線，在綁扎期間嚴格控制保護層厚度。因承臺底部鋼筋較為密集，利用混凝土墊塊應滿足強度要求，并支墊牢固。

2.在綁扎期間，應合理布設溫控冷卻管，并預埋防雷設施。在綁扎第二層鋼筋時，做好塔座、索塔鋼筋預埋處理。在頂層鋼筋綁扎時，應根據鋼箱梁安裝需求進行支架、塔吊等預埋工作，保證后續施工順利開展。整個綁扎工作都應嚴格遵循設計圖紙與相關規定，嚴控綁扎質量。

3.在綁扎結束后，先由項目部質檢人員和技術人員進行檢查，并與監理人員一同驗收，在驗收合格后由監理工程師簽證，才可開展后續作業。

承臺混凝土施工

該項目采用標號為C30的混凝土，設計方量為4025.8m，整個承臺采用分層澆筑的方式，首次澆筑方量最大為1341.57m。第二次澆筑為2635.48m，利用兩臺120混凝土拌合機與罐車進行澆筑。

施工要點如下：

1.在澆筑之前，應對混凝土原料進行科學拌和、泵送和保養，使混凝土供應與現場澆筑量、澆筑速度要求相符。

在正式澆筑前需要采集天氣預報信息，杜絕在惡劣天氣下作業，在澆筑結束后、初凝之前不受雨天影響；還要準備好澆筑所用的振搗設備，還要預留備用，以免在施工期間出現故障，使澆筑時間被延誤。

2.在澆筑過程中按照特定順序，從寬度方向，從兩側朝著中間澆筑，利用2臺混凝土臂泵中的布料桿進行混凝土供應。

根據規定的C30承臺混凝土配比拌和后，還要做好質量控制工作，以原料控制為例，應格外注重砂石料的含泥量、砂料等，必須過篩，石料需要水洗后使用，在運輸期間避免受到二次污染；在每層混凝土布料完畢后，進行振搗，間距控制在50—60cm之間，振搗棒插入混凝土中，深度在5—10cm之間，堅持快插慢拔的原則，直至不再有氣泡，表面泛漿為止。

3.在澆筑完畢后還要做好養護和溫控工作。

待混凝土初凝后，需要在箱內裝滿高度為15cm的淡水進行養護，減緩砼表面水分流失，使砼表面溫度、內部溫度、外界溫度間的差值得到良好控制，以免砼表面開裂。在水化峰值之前，可采用蓄水與溫控相結合的方式；在臨近水化峰值時，可用河水為冷卻水，使承臺蓄水下降到能夠保障表面濕潤即可，促進整個臺面混凝土散熱。在養護期間，還要做好溫控工作，在澆筑期間攪拌機出口溫度應保持在20℃左右，盡可能降低混凝土內部水化熱最大溫升，因受現場條件影響，最高入模溫度應保持在25℃以內。

結論

綜上所述，在容桂特大橋施工中，因過往船舶數量較多、噸位較大，使橋梁面臨著較大的撞擊風險。對此，施工人員在主墩周圍增設防撞鋼套箱，使橋梁防撞結構得以完善，起到防撞、擋水圍堰的作用。在承臺鋼混施工中，采用分層分塊澆筑方式，依照特定順序進行澆筑，還要注重大體積混凝土的養護和溫控，才能充分提高混凝土體積穩定性，減少裂縫產生，取得更理想的橋梁施工效果。