陳仁光

摘 要：在庫(kù)區(qū)、江河或港口中施工水中承臺(tái)需面臨深水作業(yè)，一般情況下這些位置無法進(jìn)行填土圍堰施工，本文結(jié)合吉蓮高速敖城禾水河主墩承臺(tái)水中施工介紹有底鋼套箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn)、主要的施工工藝以及主要施工控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：有底鋼套箱；設(shè)計(jì)；施工

1 工程概況

吉蓮高速敖城禾水河大橋位于江西省吉安市吉安縣敖城鎮(zhèn)，主橋?yàn)椋?7+100+57）m三跨連續(xù)剛構(gòu)箱梁，為雙幅分離式設(shè)計(jì)，橋墩基礎(chǔ)采用高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)，承臺(tái)底距河床最大距離為11m左右，承臺(tái)結(jié)構(gòu)尺寸為10.8m×10.8m×4.2m，常水位時(shí)承臺(tái)全部埋于水下。

橋位所在禾水河屬于庫(kù)區(qū)河流，一般情況禾水流動(dòng)緩慢，禾水流速及水位易受降雨影響，施工時(shí)河水水位為85m。

經(jīng)過對(duì)鋼板樁圍堰、有底混凝土套箱、有底鋼套箱和無底鋼套箱四個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)及經(jīng)濟(jì)方面綜合比選后，最終選擇采用有底鋼套箱進(jìn)行承臺(tái)施工。

2 鋼套箱設(shè)計(jì)

鋼套箱采用雙壁結(jié)構(gòu)，鋼箱長(zhǎng)10.8m，鋼套箱長(zhǎng)10.8m，寬10.8m，高7.5m?；炷翝仓颁撎紫渥灾赝ㄟ^精軋螺紋鋼筋懸掛在樁基鋼護(hù)筒上。承臺(tái)混凝土分兩次澆筑，第一次混凝土澆筑鋼套箱自重及承臺(tái)結(jié)構(gòu)主要通過封底混凝土與樁基鋼護(hù)筒的握裹力來承受，承臺(tái)第二次混凝土澆筑荷載通過承臺(tái)第一次混凝土承受，鋼套箱總體布置如圖1～2所示：

鋼套箱底板總厚32.6cm，面板厚6mm，主梁采用2[32a型鋼，次梁采用12.6工鋼，間距50cm，鋼套箱底板為全焊接結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

倉(cāng)壁采用雙壁結(jié)構(gòu)形式，壁厚1m，高度7.5m。壁板采用6mm鋼板，豎向加勁肋采用∠80×8角鋼，布置間距40cm，節(jié)段連接處采用∠80×10角鋼；豎向隔板為10mm鋼板，布置間距為2m；水平環(huán)板采用10mm鋼板，沿高度方向布置間距為1m、1.5m、1.5m、1.5m和2m；水平撐為[10槽鋼。

倉(cāng)壁高度方向分兩塊加工，每塊高度3.75m。水平方向?qū)⑺膫€(gè)角點(diǎn)分及四個(gè)邊分別分塊，共分為8塊。各節(jié)段在現(xiàn)場(chǎng)拼裝為整體，采用Φ18普通螺栓連接。為防止?jié)B水，接縫處加墊5m泡沫橡膠止水。

3 鋼套箱施工水中承臺(tái)主要施工工藝及控制要點(diǎn)

鋼套箱施工水中承臺(tái)總體施工工藝如圖5流程圖所示，其中主要的施工工藝為鋼套箱下放、底板封堵、封底混凝土澆筑，這里僅針對(duì)主要施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

3.1 鋼套箱下放

鋼套箱支撐系統(tǒng)為貝雷梁、yc-60千斤頂和精軋螺紋鋼筋，鋼套箱在底板上拼裝結(jié)束后，安裝吊桿及千斤頂。技術(shù)人員檢查吊桿連接、承重梁安裝位置、平整度，千斤頂及撐腳穩(wěn)定性等，并做好檢查記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，將安全隱患消除后方可進(jìn)行下步操作。

安排施工人員就位，首先將套箱整體同步提升10cm，靜止10min無異常后，施工人員到套箱底部將拼裝平臺(tái)（平聯(lián)）割除后，通過千斤頂不斷反復(fù)變換行程緩慢使鋼套箱下放就位。注意下放過程中必須由專人統(tǒng)一指揮。確保各千斤頂操作人員施工協(xié)調(diào)， 鋼套箱四角均勻下放， 從而確保各千斤頂和吊桿受力均勻。

下放設(shè)備為YC60型千斤頂及配套油泵。套箱下放過程中嚴(yán)密監(jiān)控垂直度，可以利用4臺(tái)千斤頂微調(diào)垂直度。下放就位后復(fù)核鋼套箱的平面位置、高程以及垂直度，使其滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

3.2 底板封堵

因鋼套箱的下放需要，在鋼套箱底板護(hù)筒處均需開孔，開孔半徑比護(hù)筒半徑大15cm。當(dāng)鋼套箱下放到位后，需采取措施將該部分空隙封堵，防止在澆筑封底混凝土的過程中混凝土遺漏并保證封底混凝土與鋼護(hù)筒之間的有效粘結(jié)，以保證承臺(tái)澆筑時(shí)有足夠的握裹力承擔(dān)混凝土重量。

采用10mm的圓環(huán)形封堵板；封堵板分六塊進(jìn)行拼裝成一個(gè)整體，互相栓接。封堵鋼板在套箱下放之前臨時(shí)安放在護(hù)筒周圍底板上，待吊桿安裝完畢后，由潛水員水下安裝封堵鋼板。

3.3 封底混凝土澆筑

封底混凝土施工采用導(dǎo)管法澆筑水下混凝土，且宜在4h內(nèi)澆筑完成。

澆筑平臺(tái)利用護(hù)筒搭設(shè)，在護(hù)筒頂面鋪設(shè)型鋼主梁；在主梁上垂直主梁方向設(shè)置夾具梁，導(dǎo)管及小料斗。澆筑封底混凝土?xí)r采取由邊角到中心的原則，布料時(shí)優(yōu)先保證邊角混凝土填充滿。

封底混凝土施工注意事項(xiàng)：

（1）封底時(shí)，混凝土澆注工藝按澆筑水下混凝土工藝進(jìn)行，充分利用水下混凝土的擴(kuò)散性，配合比采用樁基混凝土配合比，可摻加適量早強(qiáng)劑，以減少等強(qiáng)時(shí)間，節(jié)約工期。

（2）在套箱側(cè)板上設(shè)置連通孔以保持套箱內(nèi)外水頭高度一致，以防套箱內(nèi)外水壓差對(duì)封底混凝土造成破壞。注意抽水前將連通孔封堵。

（3）導(dǎo)管底距離底板距離控制在20cm左右，混凝土坍落度控制在18～20cm左右，首批時(shí)坍落度控制在16cm左右，以有利于埋管。

（4）在封底混凝土澆筑的過程中，派專人對(duì)混凝土的流動(dòng)范圍及澆筑高度進(jìn)行檢測(cè)，以為封底混凝土的灌注提供有力的數(shù)據(jù)。當(dāng)某些封底區(qū)域（如護(hù)筒外側(cè)四個(gè)角點(diǎn)）因混凝土的流動(dòng)無法達(dá)到澆筑高度時(shí)，在該區(qū)域內(nèi)設(shè)置導(dǎo)管，將導(dǎo)管插入到已澆筑的混凝土內(nèi)，然后利用潛水泵將導(dǎo)管內(nèi)的水抽出，然后再往該導(dǎo)管內(nèi)布料。

封底混凝土澆筑達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%后，將套箱內(nèi)水排掉后即可進(jìn)行干作業(yè)。

4 結(jié)語

隨著橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，大江、大河以及海灣中建設(shè)的橋梁越來越多，這類橋梁一般情況下均涉及到深水作業(yè)，成熟的水中施工工藝不但能節(jié)約施工成本，也能提高施工質(zhì)量，希望本文能為類似的施工提供參考。