有底钢套箱在深水域承台施工中的应用
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摘要：如何有效的解决深水域中承台施工，不仅达到快速、优质施工的目的，而且降低施工成本、节约资源，是施工过程中的一个重点。本文就深水域中承台的施工展开讨论，重点介绍了有底钢套箱的使用优点，为今后类似的施工提供了较好的参照和依据。
中图分类号： TU74 文献标识码： A
一、工程简介
某大桥工程，全长3291.6米，主桥（88+200+88 m）为双塔双索面混凝土斜拉桥，该桥处于海水域中，海床底标高为-11.0m，主墩承台底标高为-3.0m，尺寸为24.9m×14.7m×5m。
二、方案选择
通过对有底钢吊箱围堰施工方法和常规无底钢围堰施工方法进行认真分析与经济比较后得出：有底钢吊箱围堰方法进行深水高承台施工更具灵活性和适应性，不仅能够降低施工难度，而且能够降低施工成本、缩短工期。
三、有底钢套箱围堰施工方案
根据吊箱使用功能，将其分为底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分。钢吊箱顶面高程+3.1m。钢构件间采用角钢法兰盘栓接，采取现场散拼。
1、平台拆除，底板、侧板的制作
桩基完成后，拆除平台。将扁担梁所在范围内护筒顶端割平，必须保证同一护筒放置扁担梁两端平整且标高一致，割除护筒上原有牛腿。
底板采用钢底板，分配梁为H150×75，面板采用4mm的钢板，共六种类型、30块。底板在护筒位置处根据护筒中心坐标、护筒倾斜度进行开孔。
侧板为单壁结构，高度为7.5m整块制作，共三种类型、10块。[8槽钢做横肋， 竖肋为H200×150型钢，上圈梁为2H200×150型钢，下圈梁为2I40工字钢，面板采用5mm的钢板，和槽钢焊接连接。
2、现场拼装底板
⑴、将两组纵梁，穿入外侧两排护筒内侧吊杆及扁担梁（调节螺帽高度，确保底板面板标高+2.0m），利用分别位于两个浇灰平台的两台汽车吊配合整体吊起放置在护筒上。注意将扁担梁与护筒口满焊连接。
⑵、将长度为2.5m的φ48钢管套在吊杆上，注意套管顶端与螺杆之间的间隙需用棉纱等材料封堵，防止砼灌入，以便于将来吊杆拆除。
⑶、焊接纵梁与护筒之间的临时固结。
⑷、底纵梁安装完，临时固结焊接后，安装底板，底板随安装随焊接，两相邻底板之间按150mm×50mm×5mm联结。
⑸、底板安装完成并按承台边线调整位置后，将空隙利用压条封住。对于底板和护筒间的空隙采用胶皮结合混凝土板进行堵漏。
⑹、在套箱安装完成后及时穿入外侧吊杆。
3、逐片安装侧板
⑴、将侧板运至现场，利用汽车吊将侧板逐一吊装就位。可提前根据侧板位置在纵梁上焊接限位钢板，将吊箱落入限位钢板内。安装调节丝杆，并用其调正吊箱垂直度后，再将汽车吊松钩。
⑵、安装中间一排护筒的扁担梁。
⑶、侧板安装完成后，在套箱内安装内支撑系统。
4、安装下放系统
⑴、在吊点位置的护筒上利用H300型钢铺下放操作平台，并利用牛腿将H300型钢固结到护筒上。
⑵、将穿心顶及反力架穿入下放精轧螺纹，下放千斤顶数量为8台。
5、下放钢套箱
⑴、下沉过程中吊箱受动水压力的影响会产生偏移，因此必须保证吊箱下沉的准确度。选择无风无海流的合适天气并处于落潮过程中下放，及时观测套箱垂直度及平面位置，发现异常立即上报并处理。
⑵、利用吊杆下沉吊箱，下沉中因吊杆行程不均匀，极易造成吊杆受力不均，所以在下沉过程中必须有测量人员随时检控吊箱的整体水平度以便使其均匀下沉，且使吊杆松紧适当，受力平稳。
⑶、内侧导向系统为固定端，护筒顶可设置活动倒链随时调整套箱平面位置。
⑷、临近下放点在侧板上设置塔尺固定点，共计设置4个，利用标高控制各点进度。各点应及时沟通，统一指挥，确保8点同步下放。
⑸、套箱下放到位后及时将套箱临时固结在护筒上，上下各设一道连接。
6、体系转换，浇筑封底砼
⑴、通过手动千斤顶将套箱内吊杆全部顶紧，撤出千斤顶，完成体系转换。
⑵、封底混凝土的作用：一是利用封底混凝土与护筒之间的粘结力作为平衡结构重量的主体；二是防水渗漏；三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的弯曲应力；四是作为承台的承重底模。
封底混凝土浇注是吊箱施工成败的一大关键，主要难点是水下混凝土浇注面积大，而且水位较深。为保证砼的扩散效果满足封底要求，在主承台钢吊箱内布置8个下料点，采用导管进行灌注。为保证封底混凝土的平整度，方便承台施工，封底混凝土分两次浇筑，第一次1.45m，第二次0.05m找平。为了保证混凝土质量，在施工中拟采取了以下几点措施：
①、吊箱下沉前，派潜水员清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附生物，确保封底混凝土与钢护筒间粘结力；吊箱定位后至水封前，每天测量其平面位置，观察吊箱是否稳定。
②、水封前潜水员逐一对护筒四周进行认真检查，以确保封底时围堰底板不漏混凝土。
③、提高封底混凝土的流动性，延长混凝土的初凝时间。
⑶、为减少封底混凝土在等强过程中遭遇高潮位时所受到的海水浮力，在钢套箱的侧板上开设6个连通孔，使钢套箱内外的水头标高一致。
⑷、套箱底板焊接锚固筋，以增加封底混凝土与底板之间的联系，确保不至松动透水。
⑸、封底混凝土达到设计强度后，拆除下放系统及拧出内侧吊杆，在低水位时封堵内侧吊杆的套管。注意砂浆内应添加早强剂，防止因水位变化造成封堵失败。待封堵砂浆上强度后，抽水浇筑二次封底砼，割除护筒，凿除桩头，找平顶面，进行承台施工。
四、结束语
有底钢吊箱围堰工艺进行深水域承台施工，相比传统的无底钢围堰施工、钢板桩围堰施工更显灵活、操作简单。不仅大大提高了生产效率，降低了水下施工难度，而且节约了大量人工费、机械费、材料费，获得很好的经济效益，在深水域承台施工中是一种极有推广价值的工艺。