南京大胜关长江大桥7#墩钢吊箱围堰封底施工技术
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摘要：南京大胜关长江大桥主墩7#墩基础施工采用双壁钢吊箱法，钢吊箱作为基础施工的挡水结构，兼作施工平台的承重结构。吊箱侧板作为承台施工的侧模板，封底混凝土作为承台施工的底模板，封底质量的好坏直接影响到后续承台的施工及整体的基础受力。7#墩钢吊箱围堰封底施工根据围堰结构特点，设计堵漏装置，通过多导管浇注封底混凝土，防止了渗水和涌泉的影响，保证了工程能在干燥状态下施工，效果显著。
关键词：钢吊箱；清理；堵漏；导管；测点；浇注混凝土。
1 工程概况
南京大胜关长江大桥是京沪高速铁路的控制性工程，也是沪汉蓉铁路跨越长江的通道，同时搭载南京市双线过江地铁，位于南京长江三桥上游1.55km的大胜关桥位[1]。大桥全长9273.237 m，其主桥全长1615m,由北向南孔跨布置为2联(84+84)m连续钢桁梁+(108+192+336+336+192+108)m六跨连续钢桁拱桥。
南京大胜关大桥7#墩基础采用46根φ2.8m的钻孔桩，桩长为107m,钻孔桩钢护筒为主体结构，参与桩基受力[2]，钢护筒直径为φ3.2m，壁厚25mm，总长度为50m，基础施工采用双壁钢吊箱法，钢吊箱平面为圆端形，尺寸80m×38m，吊箱高度24.5m，壁厚2m，重约5000吨。封底混凝土，厚4.5m，采用C25水下混凝土，约8846m3。封底底板混凝土由4道底隔仓分成5个浇筑区域，底隔仓为单壁桁架结构，高4.5m。箱壁内填充10.5m高C25水下混凝土，约4270m3（分两次，第一次填充6.5m，第二次填充4.0m），由隔仓板分成36个浇筑区域。
2 钢吊箱构造及施工方法简述
钢吊箱分2节制造安装，其中底节高14.506m，重约3000t；顶节高10.0m，重约2000t。钢吊箱由龙骨底板、外侧板、主隔舱、吊杆、内支撑桁架及上、下导环组成。底板龙骨为格构式结构，顶面布置肋板，为满足吊箱下水过程底板刚度要求，在底板上沿长度方向设置两组加强桁架，增加底板纵向刚度；吊箱侧板底、顶节采用双壁结构；主隔仓板为桁式单壁结构。底节钢吊箱在桥位上游约5km华江船厂空地加工制造拼装，气囊法下河，浮运至6#墩前定位南侧临时锚碇，利用浮吊分块拼装顶节钢吊箱，拼装完成后整体浮运至7#墩位，利用锚碇系统定位，插打16根定位钢护筒，然后挂桩形成固定平台[3]。
3 钢吊箱封底总体方案
7#墩钻孔桩施工完成后，清理钻孔平台，安装剩余吊挂伸缩梁，钢吊箱支承于钻孔桩，完成体系转换。然后进行吊箱内清理和下导环处堵漏工作。封底按先中间后两端的顺序分区进行，即ⅠⅡⅢⅣⅤ。然后浇筑箱壁水下混凝土浇筑，箱壁分36个浇筑区域，按照对角、对称原则进行浇筑。
封底混凝土由两个150 m3/h水上混凝土工厂供应，采用两台BLZ21型布料机和两台全液压HG38型布料机布料，垂直导管拔球法进行水下混凝土浇筑。在导管位置上方先安装提升支架，把导管组拼下放至距底板20～30cm，每根导管拔球前砼储料量不得少于10 m3（含漏斗内储量），以保证首批混凝土浇筑后，导管埋深在0.8m以上。在正常浇筑过程中，导管埋深控制在1.5m左右。为保证封底混凝土浇筑质量，在吊箱壁板上设置连通管。
4 钢吊箱封底施工步骤
4.1 施工准备
4.1.1吊箱清理
钢吊箱体系转换完成后，检查吊挂伸缩梁，保证钢吊箱上弦杆完全支承在伸缩梁支腿上。
钢吊箱在封底前进行全面彻底清理工作，以保证水下混凝土的浇筑质量。
清理采用吸泥机和高压射水，对封底范围内的底板、箱壁、护筒壁及隔舱壁上的附着物进行清净，吊箱底板上的钻渣等沉淀物也必须清除干净。对吊箱壁与隔仓壁板相交部位由潜水员进行高压射水冲洗。护筒外壁及吊箱内壁须由潜水员铲除浮锈，为确保清理质量，按分区定责任人进行清理，清理后由其他潜水员复查签认。
4.1.2 下导环堵漏
钢吊箱清理完成后，对下导环处进行堵漏。潜水员须熟悉下导环构造并进行探摸，安装堵漏装置，并采用水泥肠袋和水泥砂袋进行封堵，水泥与砂比例为1：1。堵漏时尽量减小砂袋和护筒的接触面积。堵漏装置平面布置及结构如下图1、图2。
4.2 浇筑水下混凝土
⑴7#墩钢吊箱分区封底。底板部分共分5个区域，最大封底面积423.5 m2。箱壁分为36个区域，最大面积22.75 m2。
⑵混凝土浇筑顺序按“先中部，后两端”的原则进行。为避免封底过程中混凝土越过隔舱，严格控制混凝土面标高。围堰封底分区和浇注顺序见图3。
⑶封底混凝土浇筑采用垂直导管浇筑，导管采用外径φ325mm的螺旋焊管，导管使用前组装编号后进行水密性承压试验，合格后与漏斗连接、下放。浇筑导管根据混凝土扩散半径、钢吊箱底隔舱和钢吊箱内护筒分布情况合
⑷每根导管的首批混凝土的塌落度不能太大，以避免因落下的混凝土不能形成一定的坡率而埋不住导管底口。
⑸按预定顺序进行拔球。拔球后保证导管埋深大于0.8m。布置总储槽和分料槽，保证能够覆盖所有浇筑点。每根导管在其邻近导管浇筑的混凝土流至其底口前必须开灌，必要时可通过提升导管来控制，以免埋住导管底口
⑹混凝土中加入缓凝剂，以减缓混凝土的初凝时间，防止堵塞导管或使导管不能提升。
⑺封底混凝土浇筑过程中对混凝土顶面标高进行测量，并绘制混凝土标高曲线示意图。同时做好测深以及每根导管灌注的起止时间记录，以利合理的调整浇筑顺序。对覆盖区内混凝土顶面达到标高的导管尽快拔出，并冲洗干净放置在下一个区域，准备继续浇筑。
⑻混凝土浇筑邻近终止时，全面测出混凝土顶面高程，特别是导管作用半径交汇处，护筒周边、吊箱内侧周边等部位，对偏低部位增加灌注量，力求封底平整，并保证封底厚度达到要求。当所有测点均符合要求后，停止混凝土浇筑，上拔导管，冲洗收浆。
5 封底混凝土需注意问题
⑴收集掌握气象情况，尽可能避开雨天施工。
⑵吊箱封底前必须进行全面彻底的清理工作，清除淤泥与杂物，以免影响封底质量。
⑶加强测量检测，测深水坨满足测量水下混凝土面高程性能，水坨比重比水的比重大而比混凝土的比重小。
⑷准备力求充分，设备运转情况、材料储备情况、人员思想素质情况以及补救措施等都需要充分掌握。7#墩大型双壁钢吊箱近8900 m3混凝土封底工作，正是基于充分的施工准备，合理、有力的施工组织，在施工过程中未出现任何问题，优质高效的完成了大面积、大体积封底任务。
6 结束语
大型钢吊箱围堰的封底在工程施工中一直以来都是重难点项目，往往由于施工方案不合理，施工技术不成熟，施工过程没有控制好，而造成围堰封底不成功，出现渗水和涌泉的现象，南京大胜关长江大桥7#墩围堰的成功封底，为后续工程施工提供了良好的施工环境，创造了极好的经济和社会效益，可以为以后大型钢围堰的封底施工提供一定
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