钢吊箱围堰.docx

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钢吊箱围堰

水中墩系梁施工方法

1．工程概况

    西小江特大桥位于浙江省绍兴县杨汛桥镇，是连接杭金衢高速公路特大桥之一。

    该桥设计荷载为汽-超20，挂-120，其桥梁上部结构为5×20+4×30+2×20+17.5+17×20，全桥总长：

621.54m，桥面总宽28.0m，为分离式双向4车道，分两幅修建，中央设分隔带，各幅宽13.5m。

    上部结构采用后张预应力空心板梁，共计728片，其中20m梁板611片，30m梁板117片。

并分为两个阶段施工，先简支--后连续，全桥跨联布置分有2跨一联，4跨一联，5跨一联，6跨一联四种。

    桥面纵坡以14#墩为变坡点，杭州方向坡度为1.3%，衢州方向坡度为1.2%，桥面横坡各幅向外侧单向设置均为2%。

    西小江大桥5#-9#墩处于河中，原设计图中各立柱间不设水中系梁。

后设计考虑结构受力、立柱的稳定性等问题。

在5#-9#水中墩立柱与立柱间增设高度为1.2m的系梁。

共计10根（指左、右幅），这对加固桩基础和桥梁下部结构的刚度及稳定性起到积极的作用。

    水中系梁长12.7m，宽1m，高1.2m。

原系梁顶标高为4.20m，系梁底标高为3.00m。

设计考虑到西小江水位标高为3.80m。

为保证工程的顺利进行，将5#-9#墩系梁顶标高调整为5.00m，虽然设计提高了水中系梁的施工标高值，但水中系梁施工周期较长，西小江水位实际标高为4.40m，系梁仍处在水中作业，给施工带来诸多不便，因此水中系梁采用木桩土围堰方式进行施工。

    2．水中系梁混凝土施工

    水中系梁施工主要程序：

    木桩土围堰→搭设悬挂式支架→底模安装→钢筋骨架绑扎→安装侧模板→浇筑系梁砼→拆模及砼养护。

    2．1围堰施工

    西小江大桥水中系梁围堰从河水深度、流速、通航和经济角度等方面考虑。

因地制宜，充分利用水中平台的双排松木支撑桩作为围护柱，在松木桩的内腔沿四周紧贴木桩内侧垂直插入用木条钉制的木网片。

角片高5m，宽3m，待木网片全部插好固定后，为防止渗漏及内填粘土流失，采用彩条布贴于木网片内表面，然后在两彩条布之间倒入粘土进行填实，彩条布借助粘土的重力和推力自然下沉，并与木网片及河床紧密相粘，在倾倒填筑粘土时应从一个方向向另一个方向逐渐推进，将槽内的水挤出。

以增加密实性减少渗透量，填筑粘土应高水面50cm左右，这样形成一个密实牢固的长方形土围堰。

    2．2水中悬挂式支架搭设

    围堰成功后，用大流量水泵进行堰内抽水，待水位降到低于系梁底标高40cm时，开始安装悬挂式支架。

在系梁施工的全过程中直至砼强度达到规定后，包括模板拆除之前，围堰内的水位始终保持不变，切不可过低降低堰内水位，否则堰内外水位高差问题导致堰壁向内的侧压力增大，危极到施工安全，故对围堰内的水位标高的监控十分重要。

    水中系梁处于河中，河床淤泥较深。

就地搭设承重支架，由于沉降量太大是不可靠的，只能借助水中平台的松木桩横空采用悬挂式支架方案施工。

其施工步骤为：

    1、先用φ20cm长6m的松木联接成总长15m的两根横托梁。

用8#铁丝暂时夹固在三根钻孔桩桩头左右两边。

2、在松木横托梁上每隔30cm铺设一根10×10（cm）的方木作横挡，并用铁钉和铁丝将其固定在横托梁上。

    3、在方木上铺设已按系梁平面尺寸做成的底模板。

模板的中心线与桥墩中心轴线相重合。

    4、然后在围堰双排木柱上。

用φ20cm长为6m的松木，每组三根叠成"品"字形。

共计6组，每组间隔1.5m，最后用φ13mm的钢丝绳与底模下面的横托梁系紧系牢，并同时按设计的系梁底标高进行调整。

    2．3系梁钢筋骨架安装

    水中悬挂式支架搭设并调整好后，应抓紧时间安装钢筋骨架。

    钢筋骨架拼装之前按照设计图尺寸进行放样下料。

    由于系梁主筋长度较长达12.07m，在安放时，受到围堰长度和立柱钢筋的限制，只能先穿中间后从两边倒回的方法，才能顺利穿插安放进去。

    然后钢筋骨架按照设计尺寸，施工技术规范要求进行拼装绑扎，并在钢筋与底模侧模之间设置垫块，垫块与钢筋扎紧，按梅花状错开放置。

    2．4侧模板安装

    侧模板由两种结构拼装而成，一种是用于桩柱的圆弧的部位，采用钢结构形式，另一种是用于系梁直线部位，采用竹木结构形式，钢模板与木模板的接口均用M16mm螺栓联接式一整体。

    侧模板固定采用对拉螺杆和斜撑木进行加固。

在模板的上下端用16mm的螺杆对拉模板外侧的竖向加强木（10×10cm）。

    再增加四组松木对底模进行第二次加固，通过八组松木挑梁完全可以承受系梁施工过程中的所有重量。

    侧模板拼装完成后，以系梁中轴线为基准，对模板作最后总体较正，加以斜撑支护增强模板的稳定性。

    2．5浇筑系梁砼

    砼采用HZW25A强制式搅拌站拌制，输送方式采用砼输送泵送至系梁处进行浇筑。

    砼浇筑施工方法，采用分层斜向浇筑，由于砼连续不断供应，整个系梁体积砼只需1小时左右就能浇筑完毕，可不考虑初凝及重塑问题。

但上层与下层前后浇筑距离应保持在1.5m以上。

砼分层浇筑厚度不宜太厚，由于泵送砼的塌落度较大，浇筑厚度控制在50cm左右，振动移动距离控制在50cm以内。

    砼的振捣方法采用阶梯式接力方法进行振捣。

保证砼振捣密实，待砼终凝后可停止抽水，让其处于水中自然养护。

    2．6模板拆除

    水中系梁砼强度达到2.5Mpa以上可抽水拆除其侧模板。

由于系梁单跨跨径为5.5m，大于规范规定的4m跨径。

所以系梁砼强度必须达到设计强度标准值的75%以上时，即在砼强度能承受其自重力及其他可能叠加荷载时，方可拆除系梁底模板。

    3．结论

    实践证明，西小江大桥水中桥墩系梁采用木桩土围堰方式进行混凝土施工是一种因地制宜行之有效的方法。

钢吊箱围堰施工简介

一、工程概况：

XX大桥全长为384.7米，主桥宽23.5米，引桥宽16.0米，主桥上部为预应力混凝土悬浇连续刚构箱梁，跨径为45+80+45米，设计2#墩、3#墩为主墩，采用8根φ200cm的钻孔灌注桩和深水承台组成的群桩基础，承台设计尺寸为：

19.7×8.7×3.0米，承台设计底标高为120.814m，河床底标高为112.19m,施工常水位为126.00m,水深13.8m。

二、施工方案：

根据墩位水深，经综合考虑，2#墩、3#墩承台施工采用钢吊箱围堰的施工方法进行施工。

钢吊箱由吊箱底板、侧板，吊箱悬吊系统及吊箱承重结构组成。

钢吊箱平面尺寸为19.7×8.7m，吊箱底板采用10根2［40a的型钢作为底板承重横梁，在横梁上铺设I14型钢作为底板纵梁，在底板纵梁上铺设5cm厚的钢筋混凝土预制板作为现浇水下封底砼的底模，然后灌注1.0m厚的C20水下混凝土进行封底，共同组成吊箱的承重底板。

吊箱侧板采用［16及∠8.0型钢焊接成平面承重骨架，在骨架上焊接6mm厚钢板形成吊箱的围堰四周的侧板，吊箱侧板分块分节在钢构件加工厂制作成型，然后运至现场组拼，分节高度为4.8m和1.85m,共分20节。

钢吊箱悬吊系统均采用φ32精轧螺纹钢及配套锚具进行悬吊，将吊箱底板自重荷载传递至吊箱承重结构。

吊箱承重结构采用在已完成的8根桩基上安装8根2I28a型钢作为承重立柱，立柱顶部焊接I28型钢盖梁，立柱间采用2∠12.5剪刀撑连接加固，以增加立柱的承载力和稳定性，在柱顶盖梁上拼装2排单层3排贝雷桁架作为承重纵梁，在纵梁上安装10根2［40型钢作为承重横梁，用于承受悬挂吊杆传递的荷载。

（详见承台吊箱设计图）

三、施工方法：

㈠、围堰施工

由于墩位处水深较深，设计承台平面尺寸较大，施工用吊箱结构大，自重较重。

因此，在进行吊箱围堰施工时，采用将吊箱分块细化，在构件加工厂进行预制加工成半成品，然后通过汽车运输运抵工地现场，进行组拼施工、下沉定位、堵漏等，最后进行水下砼的施工方法进行施工。

（1）、吊箱制作

吊箱的侧板、上下承重横梁、承重立柱等构件，工程量较大，工艺要求较高，须在构件加工车间预先制作成半成品，并进行侧板的试拼，然后用汔车运到工地进行现场安装组拼。

内部支撑，柱间支撑等须在组拼过程中现场进行加工安装。

注意：

所有加工件在运至现场组拼前，必须经过认真的检查，不得存在变形、缺陷或损伤，构件焊缝必须符合设计和规范要求

（2）、吊箱拼装

吊箱拼装采用分阶段施工。

第一阶段：

首先，进行上承重结构的拼装。

在已施工完成的桩基中心处安装立柱底座钢板，底座钢板采用φ20×100膨胀螺丝与桩基连接，用汽-16吊车将立柱吊装就位，并与底座焊接，同时，将已安装好的立柱进行柱间支撑焊接和安装柱顶盖梁。

在安装好的立柱盖梁上组拼贝雷桁架承重纵梁和纵梁的横向支撑加固。

在承重纵梁上安装2［40上承重横梁，并在安装完成后进行一次结构的中间检查。

经检查合格后，然后进行吊箱悬吊系统及底板承重系统的安装。

先将φ32精轧螺纹钢悬吊吊杆按设计位置进行安装就位，并用锚具锁紧。

接着用吊车将底板承重横梁吊装就位，并与吊杆连接，同时调整吊杆长度，确保横梁位于同一个水平面上，并使吊杆位于垂直线上。

然后用吊车将底板纵梁吊入，铺设预制钢筋砼底板，并把底板的预留钢筋焊接成为一个整体。

最后，进行围堰侧板的安装。

先进行测量定位，安装侧板底座，逐块将侧板吊入，进行底层侧板的安装，侧板接缝采用5mm厚橡胶垫片进行接缝止水，底层侧板安装完成后，安装第一层侧板，安装完后进行外观检查，则第一阶段的吊箱拼装便基本完成。

接下来的第二阶段便是吊箱围堰的下沉和上层侧板的安装。

挂箱下沉采用在每根承重横梁两端各挂一个3吨以上的葫芦吊住吊箱底盘，调整吊杆锚具，使吊杆下沉10cm，然后调整葫芦，均匀使挂箱底盘下沉10cm，反复重复以上步骤，使吊箱下沉至底层侧板顶面距水面30cm时，停止下沉，进行吊箱上层侧板和内支撑安装与加固。

采用相同的方法进行吊箱侧板的逐层安装和下沉就位。

（3）、吊箱定位及堵漏

吊箱下沉至设计标高后，首先，复核其平面位置，同时，将预先挂在吊箱底板4个角处的4条钢丝绳用葫芦调整吊箱的平面位置，并把吊箱固定于工作平台上。

然后，全面检查吊箱的受力系统和各拼装接缝处是否符合要求，并进行调整。

最后，请潜水员下水，将钢护筒外侧桩顶以下1米范围内的表面清理干净，并将堵漏板紧固在护筒上。

每个护筒堵漏板由4块1cm厚的弧形钢板拼成一个环形板，在吊箱下沉前初步安放在护筒洞口周围。

（4）、灌注吊箱底板砼

封底砼的主要荷载为水浮力、承台自重、底板砼自重和底板砼与桩周摩阻力。

其作用是抵抗水浮力在吊箱底板引起的弯曲应力，底板砼与桩基粘结力是吊箱承受浮力和承台自重的主体。

因此，封底砼必须要有足够的刚度、强度、抗渗性，封底砼的灌注质量是吊箱围堰成败的关键。

针对吊箱砼具有面积大，厚度小的特点，拟采用多点方法进行灌注，整个封底共采用11点进行灌注，灌注顺序如下图所示。

封底砼浇筑采用泵送砼车进行泵送，砼标号为C30，配制配合比时，应掺加高效缓凝型减水剂和合适的外加剂，并具有一定的抗渗性。

5、围堰抽水

封底砼施工后，当砼强度达到C20时即可进行抽水，抽干后割除护筒，底层竖向支撑，整理封底混凝土地面，然后进行承台施工。

㈡、承台施工

1、测量放样

围堰施工完成之后，应对墩位和承台设计平面尺寸进行复核放样，确保施工的准确性。

②、钢筋制作与安装

承台钢筋应在钢挂箱施工期间预先在钢筋车间加工成半成品，待挂箱施工完成之后运至现场进行绑扎安装。

直径大等于φ25的主筋采用机械连接接头，其它钢筋搭接按规范进行焊接或绑扎。

在绑扎过程中，应注意把桩基钢筋与墩身主筋焊接牢固，同时考虑到砼混合料入模的冲击力，应在模板上铺设肋木，用铁丝吊住面层钢筋，以确保面层钢筋的布设位置不变形。

③、侧模安装

钢筋绑扎完成之后，经检验合格，即可进行承台侧模的安装。

承台侧模采用由模板公司加工的定型钢模板，在模板安装前，应先对模板进行试拼，检验模板的大面积平整度和接缝高差，超出规范要求，应对模板进行调整、修复，合格后模板表面涂刷脱模剂，然后进行模板安装。

安装后应检查桥梁的纵轴线和墩位的横轴线，即承台的平面偏差，偏差值控制在规范容许范围之内。

④、砼浇筑

模板安装完之后，应对模板进行检查和复核，然后放出承台顶标高。

因承台设计高度较大，体积较大，在砼浇筑过程中应采用分层浇筑，并从中间往两侧对称均匀浇筑。

在浇筑过程中应注意振捣密实，避免漏振和过振。

⑤、养护：

在承台混凝土浇注完收浆后，即应采用编织袋或土工布进行覆盖蓄水保湿养护，养护期应超过7天。

⑥、注意事项。

因承台混凝土体积较大，为降低水化热带来的不利影响，避免因内外温差造成裂缝，在进行承台混凝土配合比设计时，应采用低水泥，并选用合适的外加剂，以优化砼配合比设计。