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1、斜拉桥深水区承台钢吊箱施工方案2.8.1施工概述主桥13、14号主塔墩承台厚5.5m,采用圆形，直径为22m。主桥12、15号边墩每墩采用分离式承台，每墩设2承台，承台厚度均为3m,承台设置为长方形，长7.9m,宽7m。水中引桥承台平面尺寸6.4X6.4,厚2.5m；岸上引桥承台平面尺寸5.4X5.4,厚2.0m。全合同段承台共有4种规格，具体见表所示。承台规格数量表I序号承台规格数量备注I13.141125.52IJ27.9734:36.46.42.518iU5.45.42.02854桥台合计56根据施工场地情况分为水中承台施工和陆上承台施工。陆上承台采用明挖法施工；深水区承台采用双壁钢吊箱
2、施工方案变水中施工为陆地干环境施工；浅水区承台采用钢板桩围堰支护与填土筑岛围堰。根据工期要求和施工工艺要求，拟投入大小钢吊箱16套。2.8.2深水区承台施工(1)概述本合同段水中承台共计22个，各种规格型号3种，均按高桩承台设计，承台底距离河床2.5m以上，设计采用有底钢吊箱进行施工。钢吊箱是为承台施工而设计的临时挡水结构，为承台施工提供无水的干施工环境。(2)方案比选钢吊箱加工制作及安装方案：方案一是工厂整体拼装、浮吊整体吊装下沉；方案二是分块拼装、分节接高；这两种方法各有利弊。综合考虑工期、质量、成本及施工风险性，对承台施工工艺进行了比选，具体见下表：施工工艺比较表比较项目方案一：工厂整体
3、拼装，浮吊整体吊装下沉F方案二：;工程分块加工，现场拼装接j高，悬吊下沉;优缺点a1、水上拼接的工作全部在平台上完成，拼接装易控制、拼接质量好2、拼装可与钻孔施工同步进行、一次吊装完成、施工时间相对较短3、需要的起重能力大1、需要的起重能力较小E2、运输方便3、吊装方法可靠性高、技术;风险小4、对吊装工况下的结构受力;要求不高I5、水上拼接接高工作量大：rT4、需要大型运输船、水上运输安全性较差5、吊点数量较多，存在受力不均，存在安全隐患6、需要大型拼装平台，材料需求量大6、施工时间稍长:7、材料节省，经济性较优。:8、工期紧，承台施工要求多;个作业面同时进行；：9、分节拼装、分节接高可以:同
4、步进行，不受设备限制，能满足工期要求；工期工期20d个30d个，工期稍长，经济性最5优。J主要材料需要拼装平台及材料不需要拼装平台iI;推荐情况II,jjarJr”推荐采用方案二：在工厂分块加工、现场组拼、悬吊下沉I施工工艺J对于推荐方案，通过合理组织，配备充足的设备，确保招标文件要求的第六个月完成预制墩位的下构施工。(3)承台施工工艺流程图（4）钢吊箱结构布置1、13#、14#主墩承台钢吊箱13#、14#主墩承台钢吊箱主尺寸双壁钢吊箱平面为带圆形，平面直径为24m,壁厚1.0m。吊箱总高：17m,外加0.5m高的防浪板。吊箱结构布置吊箱由壁板、竖向背肋、水平环向桁片、水平斜撑、防浪板等组成。
5、钢吊箱平面每节划分为8块；竖向分3节，第一节高5.5m,第二节高5.5m,第三节高6.0m,共32块，平均重量为to钢吊箱顶部设0.5m的单壁防浪板。钢吊箱侧板经计算确定壁面板采用6mm钢板。面板背肋:根据吊箱所受荷载大小,使用角钢N63x63x8,平面竖向布置背肋间距为50cmo水平环向桁片水平环向桁片是钢吊箱主要承重部位,由钢板和角钢组成,主要承受壁板传递的荷载,通过背肋骨架支撑达到钢吊箱受力平衡,水平桁片沿竖向布置间距为1.00mo经计算，钢吊箱结构强度及稳定性满足包括吊装、封底抽水等各个工况的受力要求。钢吊箱结构由壁板系统、外支撑系统、悬吊系统、定位系统、底板系统五部分组成，其具体布置
6、见下图。钢吊箱结构示意图（一）钢吊箱壁板系统钢吊箱壁板系统是由竖向钢箱、水平桁架和内外面板构成空间结构，壁厚1.0m高17.0m,顶标高+8.0m,底标高-9.0m。竖向钢箱为壁板的主受力骨架，由12mm钢板组焊而成，钢板上焊接L63x63x8角钢加劲，在竖向钢箱上连接外支撑钢管。钢箱之间通过水平桁架相连，桁架间距根据水压力情况而设置，水平桁架采用12mm环形钢板和小型槽钢水平撑焊接而成，分别与壁板面板和钢箱焊接形成空间结构。为保持钢吊箱封底后内外水位一致，在壁板上标高+5.0m的位置共设置4个连通管。内、外面板采用6mm钢板。内外面板均采用L63x63x8x6角钢加劲。其具体布置见下图。18
7、0钢吊箱结构示意图（二）钢吊箱底板系统钢吊箱底板采用型钢焊接所形成的格构式结构，由底桁架和底模组成，底桁架主梁采用型钢2136a,次梁采用型钢132b,底模面板为6mmA3钢板。封底厚度为1.5mo钢吊箱外支撑及定位系统钢吊箱外支撑及定位系统是钢吊箱对外部水压及浇筑混凝土后壁板抵抗压力的内、外撑结构，也是用于对吊箱的平面位置、倾斜姿态进行纠偏，确保精度。外支撑系统在钻孔平台施工就要进行考虑和施工，采用直径1.0m,壁厚IOmm的钢管。内支撑以钢护筒为依靠。外支撑顶面采用型钢连接，具体见钻孔平台设计图。支撑及定位系统外侧布置16处，内侧布置10处，每处布置30t螺旋式千斤顶2台。钢吊箱水平定位系
8、统图片水平定位系统共分为三层，其顶面标高分别为-8.5m、.3.0m、+4.5mo钢吊箱悬吊系统底板悬吊系统承受封底砂浇注过程中全部的竖向荷载（扣除浮力），悬吊系统采用YC60t千斤顶、分配梁、精扎螺纹钢吊杆等组成，具体见下图:悬吊系统构造图2、12#、15#边墩承台钢吊箱12#、15#边墩承台钢吊箱主尺寸双壁钢吊箱平面为矩形，平面尺寸为9.9X9.0m,壁厚1.0m。吊箱总高：6m,外加0.5m高的防浪板。吊箱结构布置吊箱由壁板、竖向背肋、水平环向桁片、水平斜撑、防浪板等组成。钢吊箱平面每节划分为4块，共4块，平均重量为to钢吊箱顶部设0.5m的单壁防浪板。钢吊箱侧板经计算确定内、外壁面板采
9、用6mm钢板。面板背肋:根据吊箱所受荷载大小,使用角钢N63x63x5,平面竖向布置背肋间距为50cmo水平向桁片水平向桁片是钢吊箱主要承重部位,由钢板和角钢组成,主要承受壁板传递的荷载,通过背肋骨架支撑达到钢吊箱受力平衡,水平桁片沿竖向布置间距为1.00mo经计算，钢吊箱结构强度及稳定性满足包括吊装、封底抽水等各个工况的受力要求。钢吊箱结构由壁板系统、外支撑系统、悬吊系统、定位系统、底板系统五部分组成，其具体布置见下图。充满黄砂的外翻频连麟2。号工翎环向定位支幽2号工字钢、糊于型钢梁上40a工字钢05Omm钢管支撑 / () -ilBi哥最日水位7斯丫段水位+5. OOm56c工字钢12工字
10、领7/,钢吊箱结构示意图(一)钢吊箱壁板系统钢吊箱壁板系统是由竖向钢箱、水平桁架和内外面板构成空间结构,壁厚LOm、高6.0m,顶标高+8.Om,底标高+2.0m。竖向钢箱为壁板的主受力骨架，由12mm钢板组焊而成，钢板上焊接L63x63x5角钢加劲，在竖向钢箱上连接内、外支撑钢管。钢箱之间通过水平桁架相连，桁架间距根据水压力情况而设置，水平桁架采用12mm钢板和小型角钢水平撑焊接而成，分别与壁板面板和钢箱焊接形成空间结构。为保持钢吊箱封底后内外水位一致，在壁板上标高+5.0m的位置共设置4个连通管。钢吊箱底板系统、钢吊箱外支撑及定位系统、钢吊箱悬吊系统与主墩相同，这里就不叙述。3、引桥水中墩
11、承台钢吊箱引桥水中墩承台钢吊箱主尺寸双壁钢吊箱平面为矩形，平面尺寸为8.4X8.4m,壁厚1.0m。吊箱总高：6.0m,外加0.5m高的防浪板。吊箱结构布置吊箱由壁板、竖向背肋、水平环向桁片、水平斜撑、防浪板等组成。钢吊箱平面每节划分为4块，共4块，平均重量为to钢吊箱顶部设0.5m的单壁防浪板。钢吊箱侧板、水平向桁片与主桥边墩钢吊箱相同，这里就不叙述。其具体布置见下图。/ /,7/7*运高水位+7.6爆y常水位+5. o底板标富2.5OT钢吊箱结构示意图(一)钢吊箱壁板系统、钢吊箱底板系统、钢吊箱外支撑及定位系统、钢吊箱悬吊系统与边墩相同，这里就不叙述。(5)钢吊箱施工1)钢吊箱加工制作及运
12、输钢吊箱加工制作钢吊箱在加工厂采用流水作业、集中进行加工制作，每个钢吊箱分节分块进行加工。a钢材钢吊箱的主体钢材均为Q235A钢，各项指标均应满足碳素结构钢(GB/T700-88)的规定，所使用钢材应有出厂合格证，进厂后应按有关规定进行复验，不合格的钢材禁止使用。b焊接材料埋弧焊采用H08H焊丝，配焊剂431,并满足GB130077有关要求；手工焊选用结4303焊条，且满足GB11785的有关要求。C焊接质量制造过程中，在保证焊缝质量的前提下，应尽量采用焊接收缩变形小的焊接方法。试验的指导原则是：首次采用的钢材和焊接材料必须进行评定，已评定并批准的工艺，可不再进行评定；遇有情况变化者，应重新进
13、行评定，以此选定符合焊缝质量要求并应符合现行国家标准的焊接材料。焊接工艺评定经监理工程师认可后，根据评定报告编写焊接工艺。d钢吊箱的尺寸精度在钢吊箱制造时，应采取必要的工艺手段使各板件尺寸满足要求，严格控制各段总体尺寸，满足钢吊箱主要尺寸允许偏差的要求。设计图中所标尺寸均为20C时的尺寸。工厂制造中所使用的一切量具、仪器均需由二级以上计量机构检定合格后方可使用。钢吊箱加工制作允许偏差：平面尺寸：5cm;内口尺寸：3cm；对角线：10Cm；底板预留孔：lcm墙壁块体存放时场地应平整、坚实，临时支承顶面应测平，基础稳固，不允许发生不均匀沉降，以确保块体不变形。其它按照钢结构工程施工及验收(GB50
14、20595)和建筑钢结构焊剂规范(JGJ81-91)执行。e水密性检验钢吊箱节段焊接完毕后，对每条拼缝进行水密性检验，以确保钢吊箱的水密性。水密性采用煤油渗透检验。钢吊箱试拼钢吊箱按设计要求在加工厂加工完成后首先在加工厂进行试拼,并对每块钢吊箱按试拼的顺序进行编号。浙江某特大桥圆形主墩承中钢吊箱试拼图钢吊箱运输经过试拼的各块钢吊箱，采用拖车通过便道和便桥运输到指定墩位处。2）现场拼装施工钢吊箱运输到现场后，在对应墩位按编号进行拼装、下沉，定位。首先以钢护筒侧面焊接钢牛腿为支撑，拼装钢吊箱底板；安装临时下放悬吊系统；在底板上拼装首节段钢吊箱；然后拆除临时支撑牛腿，第一节下放一定高度，；然后接高第
15、二节段，继续下沉。按照底板f悬吊系统及定位系统f墙壁的顺序进行拼装。拼装时，重点控制钢吊箱底板的尺寸、平面度，钢护筒孔的直径及相对位置、墙壁的垂直度、接缝的匹配精度等。钢吊箱现场拼装时采用履带吊配合施工，过程如下：拼装平台在钢护筒上焊接钢牛腿作为临时承重结构。为节约工期，在钻孔桩施工的同时，在完成钻孔施工的钢护筒上进行焊接。底桁架施工利用履带吊分块吊装底桁架。组装时用全站仪控制桁架的相对位置，用全站仪控制桁架各点的标高。全部底板支撑桁架组装完成,经专检检测合格后，向监理工程师报验，通过后开始钢吊箱拼接施工。底桁架焊接时必须严格执行焊接工艺，按照先内后外，先下后上、对称施焊的原则进行，尽量减小焊
16、接变形，焊后用火焰进行修整。底板拼装施工在支撑桁架上定位放样，划出各底板单元的定位基线，自中间向两边依次组拼底板单元，组拼时，各底板单元均按各自的基线定位，同时考虑拼接误差。整个底板组拼完成后，精确划线配切周边。桩位处根据实测的桩位计算出吊箱下沉到位后孔位的位置，在钢板上割除比桩径大IOCm的圆孔，并在桩孔位置处安装密封板。悬吊系统安装悬吊系统（吊具）安装顺序为：吊座f吊杆f上承重梁f底座f临时锚固螺栓f千斤顶f顶落梁f工具锚螺母。吊杆安装完毕，逐个检查吊点受力情况，使其基本均匀受力，排除不均匀受力隐患。以后下放过程随时检查，发现问题及时调整。临时悬吊系统构造图如下。首节段壁板拼装在底板上定位
17、放样，划出各墙壁块体的定位基线。组装节段墙壁块体，组装时可以分成多个工位进行，各墙壁块体按各自的基线定位，重点控制墙壁的垂直度、直线度、接缝的匹配精度。先栓接内外墙壁板的对接螺栓、水平肋对接螺栓，组拼内外墙壁板之间的水平支撑嵌补件，栓接竖肋与底板的螺栓。首节段拼接完成后进行水密性试验，合格后利用临时悬吊系统的液压千斤顶将整个底节段顶起，拆除安装在钢护筒上的牛腿，缓慢地将首节段下沉，以便于拼装次节段。玄天3青、逢锈4冈育方一钢吊箱首节段拼装图次节段拼装依次组装次节段的各墙壁块体。组装仍可以分成多个工位进行，但应注意对称组装，使钢吊箱保持平衡状态。焊接顺序与底节段基本相同。次节段制作完成后也必须进
18、行水密试验，合格后再向墙壁隔舱内注入一定的水，再使其下沉至指定的高度。m住纱B（-钢吊箱第二节段拼装图吊箱定位与堵漏由于在钢护筒上设有导向定位装置（该装置是根据护筒的实际偏位设计的），因此，吊箱下沉到位后其平面位置偏差均在施工规范允许误差范围以内。用钢楔将导向与壁板之间的间隙堵死，用型钢把围堰顶口与钢护筒焊牢，确保吊箱围堰在后续的水封施工中不得有平面位移。然后用两台千斤顶从上下游两端对称逐根对吊杆进行调整，使其受力均匀。全部吊杆调整完毕后，潜水员下水用蛇形袋堵塞钢护筒与底板之间的空隙。（6）封底混凝土施工封底混凝土施工方法采用刚性导管法，浇筑顺序由上下游向桥轴线推进。拟定一次性浇注完成。1）搭
19、设浇注平台钢吊箱定位完毕后，在钢吊箱悬吊系统上搭设型钢，铺设木板。2）混凝土的供应与运输混凝土采用商品碎，泵送入模。采用6台6m3搅拌运输车运输,2台60m3h的混凝土输送泵及2台5Ot履带吊配合进行封底混凝土施工。3）混凝土浇筑封底碎的浇注顺序是从围堰内的下游开始到上游结束，连续浇注。浇注前对所有的机具、材料、碎的配合比及施工布置情况进行全面细致的检查，保证碎拌合物质量良好，施工机械在灌注过程中不发生故障，材料准备要充足。每根导管首批碎的储存方量应使首批灌注下去的混凝土能满足导管的初次埋深，封底混凝土浇注过程中，须严格控制混凝土布料厚度和导管埋深，防止封底混凝土超厚、厚度不够或导管拔脱。4）
20、吊箱抽水时限根据试配早强碎R7天强度控制，并需要满足混凝土强度达到90%以上。吊箱抽水时限实际控制以水下碎同条件养护试件强度为准。5)封底碎整平及桩头凿除 封底碎表面起伏高差不大时按设计标高人工凿除碎，低于标高处用混凝土填补。 封底砂产生渗浸时凿汇水道引至集水坑，水泵抽出；产生微小裂缝时水玻璃补漏。 桩头破除：拆除悬吊系统。按设计标高割除护筒，先将钢筋剥除，然后采用风镐人工破除桩头达到设计标高。(7)承台施工钢吊箱封底成功抽水后开始进行承台施工，其主要包括钢筋绑扎、冷却水管安装、混凝土浇筑等工作内容。D钢筋安装钢筋采用全部在钢筋加工场地集中制作，用平板车运至现场，然后安装。先在垫层上放出承台准
21、确位置后，按设计图纸绑扎钢筋。现场冷挤压或焊接等方法进行安装。绑扎钢筋时要注意同钻孔桩钢筋的连接，并搭设钢管井字架加以固定。架立筋间接长钢筋采用单面焊，焊缝长度NlOdo在钢筋安装过程中，桩基锚固筋与承台钢筋的位置冲突时，对此采用适当调整桩基锚筋的方式解决。在钢筋施工时，各种施工预埋件在承台预埋时，均设置安装定位框，与承台钢筋位置“打架”时，适当调整承台钢筋，以保证预埋构件的准确位置。2)冷却水管布置承台冷却管采用导热性好、并有一定强度的黑铁管，公称直径32mm,(42.36.5mm),冷却管共有3层，每层冷却管有一个进水口，一个出水口。梳型冷却管接头采用螺旋式套筒连接，其平面分布间距为L5m
22、,均采用U型定位筋卡焊，其位置控制采用定位架方式，保证在浇注混凝土过程中不发生移位现象。冷却管安装随钢筋安装逐层同步进行。冷却管进水口用钢板临时封堵焊固，出水口用软胶管引至模板外用铁丝扎紧上口，使用时打开。安装完毕后，做密水检查，保证注水时管道畅通，碎养生完成后，冷却管内压入30号水泥浆封孔并将伸出承台顶面部份割除。3)承台混凝土施工承台施工采用商品碎，泵送入模。为保证承台混凝土的整体性，浇筑一次性完成，分层浇筑每层厚度不超过30cmo混凝土振捣采用梅花型分布插入振捣器，按作用半径L5倍确定插棒间距。振捣时振动棒要插入下层碎中510cm,遵循快插慢拔的原则，振捣棒工作半径按50Cm考虑。并应在
23、下层碎初凝以前完成相应部位的上层碎振捣，确保碎质量。碎施工时要按要求做好浇筑记录及试块。主墩承台碎施工时，按照大体积混凝土施工控制要求进行。优化配合比设计；安装冷却水管，对混凝土内外的温差进行调节。通过这些措施，确保内外温差不超过规范要求。2.8.3 浅水区承台施工引桥7、8、18号墩位于浅水区，填土筑岛围堰进行承台施工，施工工艺与陆上承台相同。2.8.4 陆上承台施工陆地墩桩基础施工完毕，经波检测合格后，即可进行承台施工。考虑施工进度及经济性，陆地承台采用大块定型钢模板，根据施工进度周转使用。陆地承台采用明挖基坑法施工，施工工艺见图陆地承台施工工艺流程图。（1）承台施工工艺流程施工准备抽水设
24、备）设置井降水）基坑;F挖卜（测量放样I基桩检测-T破除L头4_I检查桩标高测量放样）基底七理）I桩顶接头钢g清洗、除锈I材质检验I绑扎钢筋钢筋制作（材质检验（立,卜（模板制作I碎it运输碎浇;与1制作七件混凝士养生承台轴线、高程、断面尺寸检查基坑回填陆地承台施工工艺流程图(2)承台施工工艺描述基坑开挖、垫层浇筑承台基坑开挖施工前要查明附近是否有管线，如果有管线，应先采取保护措施。根据场地土质情况，必要时打钢板桩支护，然后进行基坑开挖，开挖方式采用机械开挖，人工配合修坡、清底，承台基底四周各留出50Cm以上的工作面。本工程基坑土方开挖深度较小，根据工程地质勘察报告及工程实际情况，基坑开挖拟采用
25、1：1放坡。开挖前应进行降水，开挖后要在基坑上下采用明沟排水和截水。井点降水布置示意图参见图2.8-14。基底验收合格后浇筑ClO素碎垫层。井点降水布置示意图测量放样待垫层养护一段时间后，采用全站仪测设出承台中心点位，在承台两轴线位置设一组十字形保护桩以保证后续工作的准确性，并请监理工程师检验后方可使用。绑扎钢筋钢筋采用全部在相应的钢筋加工场地集中制作，用平板车运至绑扎点，现场绑扎安装的方法施工。先在垫层上放出承台准确位置后，按设计图纸绑扎钢筋，绑扎钢筋时要注意同钻孔桩钢筋的连接，并搭设钢管井字架加以固定。架立筋间接长钢筋采用单面焊,焊缝长度210d。在钢筋安装过程中，桩基锚固筋与承台钢筋的位
26、置冲突时，对此可采用适当调整桩基锚筋的方式解决。主筋对接也采用直螺纹套筒，其余型号钢筋均按公路桥涵施工规范进行搭接或焊接。钢筋进场时每批量钢材必须附出厂检验合格证，进场后通过抽查试验合格后方能投入使用。按设计要求进行墩身预埋筋预埋。立模板模板采用大刚度大块钢模板，环形加劲龙骨，其刚度、强度、稳定性顺直度和接头平整度符合模板设计要求，外设拉杆夹紧，模板与垫层接触面用砂浆或碎封模板接缝严密满足碎浇筑时水泥砂浆不得流失。确保校外表美观。模板架立完成后，要进行标高、平面轴线的复测，准确无误后，才能进行碎的浇注。否则，要重新进行调整，直到满足要求。碎浇筑承台硅采用商品碎，碎采用泵送，为保证承台混凝土的整
27、体性，浇筑一次性完成，分层浇筑每层厚度不超过30cmo混凝土振捣采用梅花型分布插入振捣器，按作用半径L5倍确定插棒间距。振捣时振动棒要插入下层碎中5-IOcm,遵循快插慢拔的原则，振捣棒工作半径按50Cm考虑。并应在下层碎初凝以前完成相应部位的上层碎振捣，确保砂质量。在浇捣过程中安排12个模板工观察模板情况，发现问题及时处理。砂施工时要按要求做好浇筑记录及试块。承台拆模及养护碎浇捣完成后，表面抹平，初凝后即覆草袋进行浇水湿养护。承台浇完强度达到IOMPa后即可拆除模板。模板拆除时注意保护承台碎表面，避免发生碰撞，以至损坏承台表面碎，影响外观质量。碎浇注时注意预埋墩身钢模固定钢筋。承台基坑回填承台回填前要请监理验收，合格后方可进行回填施工。注意回填土的施工质量，不得用建筑垃圾、块石、碎大块回填基坑，注意分层回填并取样做密实度试验。在承台回填完成后才可拆除井点。
