水中承臺鋼套箱法施工

1、水中承臺鋼套箱施工1. 前言水中承臺的施工是橋梁建設(shè)的常遇問題，在傳統(tǒng)的施工方法 中常用的有土圍堰、鋼圍堰等施工工藝，本文以順德北滘黃龍?zhí)卮髽虼篌w積水中樁承臺為例，具體介紹一種鋼套箱法施 工工藝。鋼套箱法，屬于一種懸吊式鋼圍堰，它以鋼模板拼 裝成套箱，在充分利用水中樁基礎(chǔ)施工時遺留下來的鋼管樁 及鋼護(hù)筒形成懸吊體系的同時借助水的浮力，承受承臺自重， 既形成水中作業(yè)平臺，又擔(dān)當(dāng)承臺模板，以達(dá)到節(jié)約施工造 價、縮短工期，確保工程質(zhì)量的目的。2. 工程概述黃龍?zhí)卮髽蚩珥樀滤溃罱?，水中樁基礎(chǔ)用鋼管樁、貝雷架、工字鋼搭設(shè)輕型棧橋及施工平臺，以鋼護(hù)筒穿透淤 泥層及砂層，采用沖擊成孔灌注方式施工。

2、而主墩承臺設(shè)計 為水中大體積混凝土承臺，平面尺寸均為18.2m X7.4m，高3.0m，設(shè)計標(biāo)號為C30 ,封底砼0.5m厚，設(shè)計標(biāo)號為C25。 根據(jù)水文特征、樁基礎(chǔ)施工方式及承臺的結(jié)構(gòu)形式，本承臺 決定利用平臺及鋼護(hù)筒，采用鋼套箱施工。圖1承臺施工工藝流程圖3. 墩承臺的施工方法3.1套箱加工制作。每個套箱由60塊側(cè)板和16塊底板組成，所有構(gòu)件的加工均在后場加工完成，其中，側(cè)板及承重系統(tǒng) 由專業(yè)加工隊進(jìn)行加工以保證質(zhì)量。待所有構(gòu)件加工完成后， 由船運至現(xiàn)場后拼裝成整體。鋼套箱側(cè)板和側(cè)板之間用螺栓 連接，側(cè)板和底板之間連接采用在底板上預(yù)埋鋼板，再采用 焊接鋼板的方式進(jìn)行連接定位。3.2平臺拆除

3、及鋼套箱拼裝下沉。在樁基礎(chǔ)施工完成并驗收 合格后，開始著手拆除平臺。整個平臺在拆除后僅保留平臺 外兩側(cè)中間位置各一根鋼管樁，其余部分平臺全部拆除。鋼套箱采用30T吊船配合安裝，按以下步驟進(jìn)行：3.2.1承重支撐系統(tǒng)的安裝。（1）下支撐系統(tǒng)的安裝 禾U用鉆孔平臺的剩余兩根鋼管樁和外側(cè)的四個鋼護(hù)筒，在其上用I20焊接牛腿，然后順橋向安放3根雙拼40工字鋼，作為下支撐系統(tǒng)的臨時支撐平臺。 支撐平臺安放好后，按設(shè)計位置在其上橫橋向放置145雙拼工字鋼作下支撐系統(tǒng)的底梁，各雙拼工字鋼綴板連接， 按照吊桿的設(shè)計位置在雙拼工字鋼安裝吊桿螺母，螺母和底 梁通過節(jié)點板焊成一體。 在底梁上布置一層塑料薄膜或者油毛

4、氈，隨后拼裝預(yù)制 梁底板（預(yù)制底板在岸上預(yù)制場地進(jìn)行預(yù)制）。待底板調(diào)整好其各自位置后，用 PVC管預(yù)留出各吊點位置，即進(jìn)行底. 梁上各預(yù)制底板之間濕接縫的澆筑。安裝底梁時注意先中間后兩邊，對稱安裝，保持安裝梁、底 梁不上翹，左右伸出長度控制好 （在底梁起吊前劃好記號）。 預(yù)制板安裝時要嚴(yán)格定位，板間距設(shè)計為10cm，和護(hù)筒之間距為7cm，控制好各板和樁基護(hù)筒間的相對位置。保證 各吊點在縱、橫橋向位于一條直線上，以方便之后吊裝、提 升。（2）上支撐系統(tǒng)的安裝。上支撐系統(tǒng)的立柱為樁基礎(chǔ)鋼護(hù) 筒，在安裝之前將鋼護(hù)筒的頂標(biāo)高設(shè)置在同一標(biāo)高位置，然 后在鋼護(hù)筒上橫橋向安放 3根雙拼120，再將主承重梁貝

5、雷 梁（共4組）放于雙拼I20上，在貝雷梁上設(shè)置3根雙拼145 作為吊梁（和底梁位置相對應(yīng)）。3.2.2下放系統(tǒng)的安裝。鋼套箱的吊桿采用32精軋螺紋鋼筋，吊桿從上吊梁往下穿入沖間套5cmPVC梁，上端套上螺母，螺母外伸長度大于 2cm，然后旋動吊桿 將精軋螺紋鋼筋擰入下端螺母。在上承重梁上安裝TL32千斤頂，在千斤頂上再安反力梁 （抬吊）。安裝完畢之后，試運行，使吊桿受力，觀察各吊點是否受力 均衡，否則進(jìn)行調(diào)整。在底梁未上升之前，調(diào)整好每根吊桿 的頂端均在一個水平面上（吊桿長度一致），這樣在套箱下放 時可控制好每個吊點同步，并且在每根吊桿上作好刻度記號。3.2.3模板系統(tǒng)和內(nèi)支撐系統(tǒng)的安裝。側(cè)

6、模安裝前預(yù)先在底 板放樣定好側(cè)模邊線，在內(nèi)側(cè)通過預(yù)制板之間的濕接縫混凝土進(jìn)行定位（預(yù)制板之間的濕接縫混凝土在澆注時沿模板內(nèi)邊線位置適當(dāng)澆高），側(cè)模外用120進(jìn)行固定好，然后在預(yù)制 底板上焊接鋼板進(jìn)行定位。套箱模板在上預(yù)制底板前，通過上承重結(jié)構(gòu)、千斤頂將吊桿 拉緊，使吊桿、結(jié)構(gòu)體系處于預(yù)受力狀態(tài)，同時，在模板安 裝時，對護(hù)筒頂、底梁的受力起到過渡和保護(hù)作用。整個承臺套箱模板由模板公司制作生產(chǎn)，豎、橫向加勁外箍 自行加工、拼裝，I20豎向加勁肋和模板在陸地工棚內(nèi)通過 勾頭螺栓拼裝、焊接好，然后運至施工現(xiàn)場進(jìn)行安裝，模板 安裝完畢后，在頂口外側(cè)設(shè)置雙拼140外箍，外箍內(nèi)側(cè)通過雙拼I40進(jìn)行連接，構(gòu)成

7、套箱的內(nèi)支撐系統(tǒng)，外箍務(wù)必保持 在同一條水平線上，且豎、橫向?qū)⒓觿磐夤亢吞紫淠０鍌?cè)壁 焊接連成一體，以備共同抵抗側(cè)壓力。3.2.4提升及下放套箱。按設(shè)計圖的要求，使用千斤頂及反 力梁通過吊桿將套箱整體提升15cm左右，觀察套箱的受力狀況，利用吊機，拆除套箱的臨時拼裝平臺，抽出支撐底梁 時應(yīng)該控制力度，緩緩地均勻地拉出來， 避免局部過分碰撞。 待臨時平臺拆除，整個套箱在檢查穩(wěn)定無異常情況后，通過 千斤頂進(jìn)行統(tǒng)一下放。套箱每次下放的深度根據(jù)千斤頂?shù)男?程來控制，套箱下放千斤頂采用TL32螺旋千斤頂，共設(shè)置13個吊點，每個吊點均設(shè)置有 2個千斤頂，總共需要 26個 千斤頂。千斤頂一次下放行程統(tǒng)一為1

8、0cm，下放時由專人指揮、發(fā)布指令， 各操作點每次下放前，在吊桿上用油漆 作好每次下放的刻度標(biāo)志，操作必須同步、一氣呵成，確保 套箱平穩(wěn)下放。一個操作點必須有二人以上，同時作好千斤頂及其它附屬設(shè) 施的備用，以防萬一。套箱下放過程中，要及時觀察、注意 套箱本身及周圍的情況。325安裝止水環(huán)。承臺有底套箱下放到設(shè)計標(biāo)高后，由考 慮到預(yù)制底板安裝的方便， 底板和樁基護(hù)筒有7cm間隙，承 臺封底要求套箱除了上表面其它面處于封閉狀況，間隙封閉 采用自制的止水環(huán)，沿護(hù)筒側(cè)環(huán)向布置，并在一端通過對拉 螺栓拉緊、套牢，一個套箱共設(shè)置有8處止水環(huán)。3.3澆筑封底砼。承臺套箱完成封閉后，觀察箱內(nèi)水位情況 及動靜狀

9、況。作好對承臺套箱平面位置的監(jiān)控，及時作出檢驗和調(diào)整。同 時在上承重支架布置澆筑平臺，導(dǎo)管、儲料漏斗、振動泵以 及其它混凝土圭寸底前工作應(yīng)準(zhǔn)備充分。封底砼采用C25水下砼配合比，緩凝時間10h，采用導(dǎo)管 法水下澆筑。澆砼前先作好事前動員一氣呵成，作好導(dǎo)管平 面布置和澆筑數(shù)量和測深控制，嚴(yán)格按照施工設(shè)計所布設(shè)導(dǎo) 管編號順序進(jìn)行混凝土的灌注。封底砼澆筑時，在每個澆筑點的周圍布置測控點，及時觀測 澆筑的厚度及水下砼的流態(tài)分布。尤其注意相鄰澆筑半徑交界處以及構(gòu)造物死角、拐點處的砼澆筑情況，避免封底面畸 高畸低、凹凸不平等現(xiàn)象。當(dāng)封底砼澆完之后，拔導(dǎo)管時應(yīng)緩慢拔，防止拔管過快形成 砼空洞而水侵入影響封底

10、質(zhì)量。拔出導(dǎo)管，清理操作平臺，靜待3天左右（待封底砼達(dá)到一定強度）準(zhǔn)備下道工序工作。3.4套箱抽水。當(dāng)封底砼達(dá)到一定強度（80%以上）后可對 套箱向外抽水，抽水時首先用一臺比較大的水泵抽，靜觀水 位下降情況，若一切正?？衫^續(xù)抽水，若套箱有漏水現(xiàn)象， 應(yīng)分析原因，找出解決問題辦法之后再抽水。防止盲目猛抽 水而造成不可彌補的損失。3.5支撐系統(tǒng)的拆除。當(dāng)封底混凝土強度滿足要求后，即可對支撐系統(tǒng)進(jìn)行拆除。將上支撐系統(tǒng)的千斤頂慢慢均衡的放松，通過吊機的配合， 先擰出精軋螺紋鋼后，將底梁拆除，整個支撐系統(tǒng)全部拆除 掉。套箱的受力轉(zhuǎn)變?yōu)橛伤×蜆痘撟o(hù)筒和已澆筑封底砼的粘結(jié)力來承擔(dān)，經(jīng)驗算可滿足施工要求

11、。3.6割護(hù)筒、砼面清理。套箱抽干水后，對樁基鋼護(hù)筒進(jìn)行 切割，割除到設(shè)計標(biāo)高處。然后對封底砼面進(jìn)行鑿毛，因封 底砼存在不均勻性以及標(biāo)高達(dá)不到承臺施工要求，必須將箱 內(nèi)封底砼面進(jìn)行網(wǎng)點測量。標(biāo)高高于設(shè)計標(biāo)高的要鑿除，達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高的要加補砼，使承臺施工形成一個干凈平整的 工作面。對套箱側(cè)模進(jìn)行涂油處理，減少模板和砼側(cè)面的粘結(jié)力以方 便拆模。完成上述工作后，應(yīng)對承臺底標(biāo)高、平面位置及模板平整度、 接縫等進(jìn)行檢測。3.7第一層承臺施工。根據(jù)本工程的實際情況，對承臺混凝 土的澆筑分兩次進(jìn)行，第一次澆注1.0m，第二次澆注2.0m 承臺鋼筋底層鋼筋較密，在鋼筋綁扎前，先將護(hù)筒割至設(shè)計 標(biāo)高，將樁頭鋼筋

12、扳成漏頭狀， 綁扎箍之后再安承臺底鋼筋。 先安裝縱向主筋，再安裝橫向鋼筋，其次是側(cè)面箍筋，由下 而上依層安裝。周邊鋼筋可一次到位。按照設(shè)計圖紙要求，預(yù)埋好各冷卻水管，在砼正式澆筑前作 好通水試驗，確保砼澆筑前后通水順暢。詳見第10條?；炷翝沧⑶皯?yīng)對鋼筋安裝進(jìn)行檢驗，經(jīng)監(jiān)理同意后方可進(jìn) 行澆注。承臺砼采用泵送，嚴(yán)格控制好坍落度，緩凝時間不宜過大和 過小，控制2小時適宜。澆筑順序總體控制從中間往兩邊分3040cm 層。圖2 3.8待強、鑿毛及養(yǎng)護(hù)、清理。在第一層承臺砼澆筑完 畢后，均達(dá)到初凝后即進(jìn)行冷卻管的通水，仔細(xì)觀察進(jìn)出口 的水溫以及砼面溫度情況，通過流量、流速的調(diào)節(jié)達(dá)到對砼體內(nèi)外溫差的調(diào)節(jié)

13、。砼體表溫度接近環(huán)境溫度即可停止。當(dāng)?shù)谝粚禹艥仓戤?，盡快鑿除砼表面浮漿，以進(jìn)行第二層 鋼筋的安裝綁扎。3.9第二層承臺施工。按設(shè)計圖紙的要求進(jìn)行鋼筋的綁扎。 第二層承臺砼澆筑總厚度為2.0m，施工方式和第一層承臺相似，應(yīng)注意預(yù)埋墩身鋼筋及上部掛籃施工用的預(yù)埋件。混凝土澆注完畢后，加強對砼的養(yǎng)護(hù)工作，砼頂面在砼澆筑 完畢后須整平，整平后用麻袋等保濕物覆蓋養(yǎng)生。3.10埋設(shè)冷卻水管及其要求。(1) 根據(jù)砼內(nèi)部溫度分布特征，在砼中共埋設(shè)兩層冷卻水管，洽卻水管為 48 mm 的薄壁鋼管，其水平間距為1.20m冷卻水管距砼表面大于 0.7m，承臺內(nèi)部每根冷卻水管長度 104m ，冷卻水管進(jìn)出口集中布置

14、，以利于統(tǒng)一管理。冷卻 水管布置圖如圖2:(2) 冷卻水管使用及其控制 冷卻水管使用前應(yīng)進(jìn)行壓水試驗，防止管道漏水、阻水； 要求位置準(zhǔn)確，安放穩(wěn)固，接頭連接牢靠。每層冷卻管進(jìn) 出水口均需引至承臺頂以上50cm，當(dāng)冷卻管和鋼筋相碰時，冷卻管可適當(dāng)調(diào)整位置。注意每層和鋼筋牢固綁扎，管道暢通，絲口接頭牢靠，并通過通水試驗，防止砼在澆注過程中 出現(xiàn)冷卻管漏水或堵塞現(xiàn)象。 砼澆筑到各層冷卻水管標(biāo)高后即開始通水，通水流量應(yīng)達(dá)到25 L/ min ，通水時間根據(jù)測溫結(jié)果確定； 嚴(yán)格控制進(jìn)出水溫度，在保證冷卻水管進(jìn)水溫度和砼內(nèi)部最高溫度之差不超過 30 C條件下，盡量使進(jìn)水溫度最 低； 待主通水冷卻全部結(jié)束后，應(yīng)采用同標(biāo)號水