北汊橋22號(hào)(23號(hào))主橋墩基礎(chǔ)承臺(tái) 單壁鋼吊箱圍堰設(shè)計(jì)與施工
2009-09-28 

一、工程概況
北汊大橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋,全長(zhǎng)2172m,主橋?yàn)?0m+3*165m+90m三跨變截面預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁橋,主跨目前在同類橋梁中亦居國(guó)內(nèi)第一。
北汊橋22號(hào)(23號(hào))主橋墩基礎(chǔ)采用18根φ2.50m的鉆孔灌注樁,橫橋向6排,縱橋向3排成矩形布置,縱間跨為5.0m,橫間距除橋軸線一排為6.40m外,其余均為5.0m,樁長(zhǎng)(承臺(tái)以下)70.0m。承臺(tái)設(shè)計(jì)為高樁承臺(tái),承臺(tái)尺寸為30.42m(長(zhǎng))* 14.00m寬)*3.50m(高),承臺(tái)頂面標(biāo)高-0.50m,底面標(biāo)高一4.00m。受基礎(chǔ)樁影響,橋位處河床斷面標(biāo)高為
-9.00~-14.00m,為此,承臺(tái)施工采用鋼吊箱圍堰的方法施工。


二、鋼吊箱設(shè)計(jì)
用吊箱圍堰是為承臺(tái)施工而設(shè)計(jì)的臨時(shí)阻水結(jié)構(gòu),其作用是通過(guò)吊箱圍堰側(cè)板和底板上的封底混凝土圍水,為承臺(tái)施工提供無(wú)水的干處施工環(huán)境。
1.設(shè)計(jì)條件
(1)工況條件
根據(jù)鋼吊箱圍堰施工作業(yè)時(shí)段,設(shè)計(jì)受力狀態(tài)可按以下幾個(gè)工況進(jìn)行分析:
①拼裝下沉階段;
②封底混凝土施工階段;
③抽水后承臺(tái)施工階段。
(2)水位條件
南京河段距入海口約450km,位于長(zhǎng)江下游感潮區(qū)內(nèi),非正規(guī)半日潮型,流量以雨水經(jīng)流為主,同時(shí)受潮汐影響,每年5~10月為洪汛期,11月至次年單月為枯水期,洪峰出現(xiàn)在6~8月份。根據(jù)南京下關(guān)水文站統(tǒng)計(jì)多年水位資料推算本橋橋址潮位特征如表1。


由表1可以看出:橋址多年平均潮最高為6月份5.54m,平均潮最低為1月份1.28m,而根據(jù)吊箱施工時(shí)間安排,吊箱圍堰抽水將在3月份以后進(jìn)行,此地平均潮位為3月份3.18m,基于此,我們確定鋼吊箱設(shè)計(jì)抽水潮位為+4.00m,以此潮位條件控制鋼吊箱設(shè)計(jì)。
(3)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件
綜合各工況條件,潮位條件確定鋼吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件:
圍堰平面內(nèi)凈尺寸:30.42m*14.00m(與承臺(tái)平面尺寸相同,考慮吊箱圍堰側(cè)板兼做承臺(tái)模板);
側(cè)板頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高+5.00m;
底板頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高-5.70m;
側(cè)板高10.70m;
底層內(nèi)支撐標(biāo)高±0.00m(承臺(tái)高度范圍內(nèi)無(wú)支撐);
設(shè)計(jì)抽水潮位+4.00m。

2.設(shè)計(jì)依據(jù)
(1)《南京長(zhǎng)江第二大橋北汊橋第三階段施工圖設(shè)計(jì)》;
(2)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89);
(3)《公路橋涵鋼結(jié)構(gòu)及木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTJ025-86);
(4)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(GB17-88版);

3.鋼吊箱構(gòu)造簡(jiǎn)介
(1)構(gòu)造形式選擇
由鋼吊箱使用功能,將其分為側(cè)板、底板、內(nèi)支撐、支吊系統(tǒng)四大部分。其中側(cè)板、底板是吊箱圍堰的主要阻水結(jié)構(gòu),根據(jù)鋼吊箱設(shè)計(jì)條件,我們對(duì)吊箱側(cè)板結(jié)構(gòu)的單壁、雙壁兩種方案進(jìn)行了比較,比較結(jié)果見(jiàn)表2內(nèi)容。


由表2可以看出,側(cè)板單壁節(jié)省材料,加工方便,質(zhì)量容易控制,節(jié)省模板資金,下沉?xí)r間短,盡管需用大型起吊設(shè)備,但時(shí)間較短(兩個(gè)吊箱共需5~7d時(shí)間),綜合考慮,優(yōu)點(diǎn)優(yōu)于雙壁結(jié)構(gòu),故側(cè)板選用單壁結(jié)構(gòu)。
(2)結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡(jiǎn)介(見(jiàn)圖1)


①底板
吊箱底板為井字梁結(jié)構(gòu),由型鋼梁和δ=8mm鋼板焊接而成。底板平面尺寸為30.956m*14.536m,底板高0.328m,重量為49.47t。樁間設(shè)置縱、橫。 [32al字鋼梁,縱梁(順橋向)為主梁,除中梁因間距大、承載重設(shè)置3[32a工字鋼外,其余均為2[32a工字鋼,兩端各設(shè)置2[32a槽鋼。橫梁(順?biāo)较颍榇瘟海辛焊髟O(shè)置2[32a槽鋼??v、橫梁之間設(shè)置的斜撐(除端部吊桿梁外)為[16槽鋼??v、橫梁之間設(shè)置[75*50*6角鋼加勁肋。吊桿梁設(shè)焊在縱梁(端吊桿梁除外)上為2[32a槽鋼。頂板為δ=8mm鋼板,頂板與18根鋼護(hù)筒相交平面位置各留有直徑為3.064m圓孔洞,以利于下沉吊箱。

②側(cè)板
側(cè)板采用單壁結(jié)構(gòu),由型鋼和8mm厚鋼板焊制而成。側(cè)板高度方向分為下、上兩層,各層高度分別為6.20m和4.50m。每層分為10塊,其中長(zhǎng)邊方向各3塊,短邊方向各2塊。兩層共計(jì)20塊。下層長(zhǎng)邊側(cè)板分塊尺寸為10.135m*6.20m,每塊重量為 8.55t,短邊分塊尺寸為 7.181m*6.20m,每塊重 6.51t,下層側(cè)板總重 77.34t;上層長(zhǎng)邊側(cè)板分塊尺寸為
10.135m*4.50m,每塊重4.62t,短邊分塊尺寸為7.181m*4.50m,每塊重3.32t,上層側(cè)板總重41.00t;上、下兩層側(cè)板總重124.56t。分塊的原則主要是便于加工及運(yùn)輸,避免產(chǎn)生超標(biāo)變形。吊箱下層側(cè)板與底板及上、下層側(cè)板之間的水平縫和豎縫均采用螺栓連接,縫間設(shè)置10mm(壓縮后為3~4mm)泡沫橡膠墊以防漏水。下層側(cè)板的豎楞(接縫角鋼除外)均為[25a工字鋼,間距為640mm;上層側(cè)板的豎楞為[12工字鋼,間距與下層側(cè)板相同。側(cè)板的水平加勁肋為(接縫角鋼除外)[75*50*6角鋼,間跨450~750mm,隨水深而變化。面板為8mm鋼板。側(cè)板的作用是與底板(包括封底混凝土)共同組成阻水結(jié)構(gòu),變承臺(tái)及部分墩身水上施工為陸上施工,另一用途是兼作承臺(tái)施工的外模板。

③吊箱內(nèi)支撐
內(nèi)支撐由內(nèi)圈梁、水平支撐柱及豎向支撐柱三部分組成:
內(nèi)圈梁:內(nèi)圈梁分為上、中、下三層,設(shè)在吊箱側(cè)板內(nèi)側(cè),高程分別為+4.40m,+2.00m,±0.00m。分別為2[14、2[36a和4[45b工字鋼,內(nèi)圈梁的作用主要是承受側(cè)板傳遞的荷載,并將其傳給水平支撐柱。另一用途作為拼裝側(cè)板的靠模。除下層內(nèi)圈梁與側(cè)板之間采用連接焊縫焊接外,其余均采用間斷焊接;圈梁與水平鋼管支撐柱之間采用連續(xù)焊縫焊接。水平鋼管支撐柱:分為上、中、下三層,分別支撐在三層內(nèi)圈梁上,承受圈梁傳遞的荷載。分別為φ203mm*8mm,φ245mm*8mm和φ299mm*10mm鋼管;水平鋼管支撐柱縱、橫方向交叉設(shè)置,縱向(順橋向)為通長(zhǎng)鋼管,縱、橫向水平鋼管支撐柱相交處用支撐連接件連接。豎向支撐柱:豎向支撐柱分為中支撐柱和邊支撐柱。中支撐柱為桁架結(jié)構(gòu),立桿為4L100*100*10角鋼,水平桿及斜桿均為L(zhǎng)75*50*6角鋼。邊支撐柱豎桿為2[18工字鋼,承重水平桿為[16a槽鋼(支承鋼管的),非承重水平桿及斜桿均為L(zhǎng)75*50*6角鋼,牛腿水平桿及斜桿均為[18工字鋼。豎向支撐柱的作用主要是支撐水平支撐柱及內(nèi)圈梁。豎向支撐柱底端焊接到底板上,上端分別與上、中、下三層水平鋼管支撐柱的連接件焊接。

④吊箱支吊系統(tǒng)
支吊系統(tǒng)由縱、橫梁、吊桿及鋼護(hù)筒組成。支吊系統(tǒng)的作用是承擔(dān)吊箱自重及封底混凝土的重量。
橫梁:橫(順?biāo)较颍┝?,共?jì)三排,分別設(shè)在鋼護(hù)筒頂上,每排橫梁由兩片貝雷組成。貝雷橫梁支點(diǎn)設(shè)專用支座(牛腿)焊接于護(hù)筒內(nèi)側(cè),采用U型螺栓將貝雷固定在鋼護(hù)筒內(nèi)側(cè)的專用支座(牛腿)上。貝雷橫梁的作用是支承縱梁,并將縱梁傳遞的荷載(通過(guò)護(hù)筒)傳給基樁。
縱梁:縱(順橋向)梁設(shè)置在貝雷橫梁上,共12排,每排由2[56b工字鋼(搭設(shè)工作平臺(tái)用過(guò)的)組成??v梁的作用是支承吊桿,并將吊桿荷載傳給貝雷橫梁。
吊桿:吊桿由φ32mm精軋螺紋粗鋼筋及與之配套的連接器、螺帽等組成,每個(gè)吊箱72根吊桿,重量6.5t。吊桿下端固定到底板的吊桿梁上,上端固定到支架的縱梁上。吊桿的作用是將吊箱自重及封底混凝土的重量傳給支架縱梁。

⑤下沉吊點(diǎn)系統(tǒng)
吊點(diǎn)系統(tǒng)供300t浮吊船安裝吊箱入水時(shí)使用。吊點(diǎn)設(shè)在吊箱底層長(zhǎng)邊側(cè)板內(nèi)側(cè)內(nèi)圈梁處,每個(gè)吊箱設(shè)4個(gè)吊點(diǎn),吊點(diǎn)中心相距15.25m,每個(gè)吊點(diǎn)設(shè)兩塊厚度δ=40mm吊耳板、一根直徑φ115mm承重銷和4[28a加強(qiáng)帶。兩塊耳板中心相距640mm,焊于側(cè)板及內(nèi)圈梁上,并用加勁板加強(qiáng),耳板上設(shè)直徑φll8mm的圓孔,供安裝承銷使用,4根加強(qiáng)吊帶呈雙
"人’字開(kāi)布置,焊于側(cè)板外側(cè)豎楞([25a)上。安裝吊箱時(shí),將一根長(zhǎng)吊索(鋼絲繩)分別掛于300t浮吊船的主鉤及吊箱一側(cè)的2個(gè)吊點(diǎn)上,將2根短吊索分別掛于對(duì)價(jià)浮吊船的2個(gè)副構(gòu)及吊箱另一側(cè)的2個(gè)吊點(diǎn)上。

③吊箱定位系統(tǒng)
鋼吊箱下沉入水后受流水壓力的作用,吊箱圍堰會(huì)向下游漂移,為便于及時(shí)調(diào)整吊箱位置,確保順利下沉,我們?cè)阡摰跸鋰呱显O(shè)定位系統(tǒng)。定位系統(tǒng)由導(dǎo)向鋼板、定位孔、定位器(短型鋼)及調(diào)位千斤頂組成。導(dǎo)向板為厚度δ=16mm鋼板,端部制成圓弧,分別焊于吊箱4個(gè)角部位的縱、橫內(nèi)圈梁上,導(dǎo)向板端部至鋼護(hù)筒外壁之間留一定的空隙;定位孔是利用吊箱底板上靠上游的前排3個(gè)護(hù)筒孔洞作為定位孔,其位置必須和護(hù)筒-5.70m處位置保持一致;導(dǎo)向鋼板及定位孔的作用是控制下沉吊箱的平面位置。調(diào)位時(shí)用調(diào)位千斤頂進(jìn)行。定位是在吊箱下沉到位后,封底混凝土凝固前,為防止水流壓力、波浪力及靠船力等動(dòng)荷載對(duì)自由懸掛的鋼吊箱發(fā)生撓動(dòng),影響封底混凝土質(zhì)量而設(shè)置固定裝置。定位主要利用鋼護(hù)筒的穩(wěn)定性將下沉到位的鋼吊箱通過(guò)定位器與4個(gè)角的鋼護(hù)筒連成整體達(dá)到鋼吊箱的定位。

4.設(shè)計(jì)計(jì)算
根據(jù)鋼吊箱圍堰施工時(shí)段分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)驗(yàn)算。限于篇幅,在此僅就計(jì)算思路簡(jiǎn)單介紹,具體計(jì)算過(guò)程從略。
(1)荷載取值依據(jù)
由《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTJ021-89)荷載組合V考慮鋼吊箱圍堰設(shè)計(jì)荷載組合。
水平荷載:∑Hj=靜水壓力+流水壓力+風(fēng)力+其他;
豎直荷載:∑Gj=吊箱自重+封底混凝土重+浮力+其他;
其中:?jiǎn)挝幻娣e上的靜水壓力按10kN/平方米 計(jì),水壓隨高度按線性分布;
流水壓力按橋址斷面設(shè)計(jì)流速:V設(shè)=1.00m/s;
風(fēng)速取設(shè)計(jì)風(fēng)速: V風(fēng)=2.50m/s;
封底混凝土容重:γ=24kN/立方米;
水的浮力γw=10kN/立方米。
(2)計(jì)算內(nèi)容
①吊箱拼裝(包括滑移入水、浮運(yùn))下沉計(jì)算;
②吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算;
③封底混凝土施工階段計(jì)算;
④抽水后吊箱止浮計(jì)算。

(3)計(jì)算
綜合工況條件分析和計(jì)算內(nèi)容,對(duì)鋼吊箱各部分取最不利受力工況進(jìn)行計(jì)算:
①底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。底板受力以豎向荷載為主,其最不利受力工況應(yīng)為封底混凝土澆注階段,此時(shí)底板受力荷載組合取封底混凝土重+吊箱自重+浮力進(jìn)行驗(yàn)算。此外還要對(duì)首節(jié)吊箱滑移入水及整體起吊下沉等階段底板受力情況進(jìn)行復(fù)算。
②側(cè)板以承受水平荷載為主,其最不利受力工況為抽水階段,取此工況受力荷載組合進(jìn)行側(cè)板計(jì)算。側(cè)板計(jì)算包括楞、水平加勁肋、面板、接縫螺栓及側(cè)板焊縫等物件的內(nèi)力、變形及應(yīng)力計(jì)算。另外,還要對(duì)吊箱滑移入水、整體起吊下沉、吊箱混凝土封底及承臺(tái)施工等階段側(cè)板受力情況進(jìn)行復(fù)算,進(jìn)行多重控制設(shè)計(jì)。
③內(nèi)支撐系統(tǒng)與吊箱側(cè)板計(jì)算相關(guān),所以在側(cè)板驗(yàn)算的同時(shí)完成內(nèi)支撐的驗(yàn)算。
④吊箱支吊系統(tǒng)和底板一樣,以承受豎向荷載為主,受力驗(yàn)算亦與底板計(jì)算一起完成。
⑤吊箱滑移入水階段除驗(yàn)算吊箱底板及側(cè)板外,還要通過(guò)計(jì)算結(jié)果確定滑移設(shè)備,并對(duì)不良地基進(jìn)行加固處理。
③吊箱浮運(yùn)主要與流水壓力、風(fēng)力、波浪及靠船力等因素有關(guān),同樣以水平荷載為主,設(shè)計(jì)計(jì)算以此幾種荷載組合為最不利的情況下進(jìn)行計(jì)算控制。并且還要對(duì)吊箱浮運(yùn)穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算。
⑦吊箱拼裝下沉階段主要與吊箱自重有關(guān),以豎向荷載為主,以整體起吊下沉為最不利進(jìn)行計(jì)算控制,并以據(jù)計(jì)算結(jié)果設(shè)計(jì)吊點(diǎn)、吊具,選擇安裝設(shè)備。
⑧抗浮計(jì)算分兩個(gè)階段:一個(gè)階段是吊箱內(nèi)抽完水后澆筑承臺(tái)混凝土前,另一個(gè)階段是澆筑完承臺(tái)混凝土后承臺(tái)混凝土初凝前;分別計(jì)算封底混凝土與鋼護(hù)筒間粘結(jié)力及吊箱圍堰的上浮力,使其滿足下式要求:


⑨封底混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算:封底混凝土主要承受吊箱、封底混凝土、承臺(tái)混凝土的自重和浮力,以豎向荷載為主。驗(yàn)算分兩階段進(jìn)行,階段劃分同抗浮計(jì)算,選取最不利荷載組合進(jìn)行控制,驗(yàn)算封底混凝土周邊懸臂時(shí)之拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,以及中間混凝土之拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。


三、施工工藝流程
施工工藝流程見(jiàn)圖2。

四、鋼吊箱施工
22號(hào)(23號(hào))主墩承臺(tái)施工鋼吊箱圍堰結(jié)構(gòu)尺寸大、自重大,目前在單壁鋼吊箱中位居國(guó)內(nèi)第一,受加工、運(yùn)輸和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境制約,造成施工環(huán)節(jié)多、施工難度高。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際,在完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)的同時(shí),我們對(duì)鋼吊箱的施工采用了靈活多變的施工方法,取得了顯著成效。

1.鋼吊箱加工
以鋼吊箱的結(jié)構(gòu)構(gòu)造看,底板、側(cè)板是吊箱加工的主要部分,而內(nèi)支撐、支吊系統(tǒng)多以標(biāo)準(zhǔn)件為主,加工量較小。根據(jù)施工組織要求,吊箱要提前進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。吊箱加工場(chǎng)地選在橋址上游江邊的修船廠,廠內(nèi)有加工車間,距江邊150m,江邊并有簡(jiǎn)易修船船臺(tái)可供利用。底板加工在簡(jiǎn)易船臺(tái)滑道上進(jìn)行,加工前在船臺(tái)滑道搭設(shè)加工平臺(tái),在平臺(tái)上加工底板,底板加工首先將整個(gè)底板的縱、橫型鋼梁焊成井字梁,然后在井字梁頂面焊接δ=8mm鋼板;為了便于吊箱浮運(yùn),底板上護(hù)筒及吊桿的孔洞暫不開(kāi)孔;底板平面尺寸30.956m*14.536m,高度為0.328m,重量(未開(kāi)孔時(shí))為57.80t,因塊件較大,加工時(shí)按程序分區(qū)焊接,防止超標(biāo)變形;底板加工完后直接在其上面拼裝底層內(nèi)支撐系統(tǒng)及底層側(cè)板。側(cè)板加工在加工車間前面的混凝土地面的場(chǎng)地上進(jìn)行,加工前在地面上用型鋼及鋼板搭設(shè)加工平臺(tái),在平臺(tái)上加工側(cè)板,加工時(shí)嚴(yán)格按施工圖分塊尺寸進(jìn)行加工,為防焊接時(shí)翹曲變形,采用型鋼梁、定位卡及螺旋千斤頂均勻施壓焊接;側(cè)板加工完試拼檢驗(yàn)合格后,分塊裝車(或裝船)運(yùn)至拼裝現(xiàn)場(chǎng)。內(nèi)支撐系統(tǒng)的豎向支撐柱及連接件均在加工車間內(nèi)加工,內(nèi)圈梁及水平支撐鋼管均購(gòu)買成品。吊箱支吊系統(tǒng)的貝雷梁、工字鋼梁均為鉆孔施工平臺(tái)舊料,吊桿為φ32mm精軋螺紋粗鋼筋購(gòu)買成品?,F(xiàn)場(chǎng)拼裝時(shí)直接調(diào)用。吊相加工質(zhì)量以《鋼模板質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)。為保證加工質(zhì)量,制定了嚴(yán)格的加工工藝規(guī)程和質(zhì)量體系。

2.吊箱拼裝及下沉
吊箱拼裝及下沉均分兩次進(jìn)行。吊箱底板、底層側(cè)板及底層內(nèi)支撐加工完后,即可在加工場(chǎng)地的船臺(tái)的滑道上拼裝底層鋼吊箱,并安設(shè)滑移設(shè)備,拼裝完畢,起動(dòng)滑移設(shè)備將底層吊箱滑移入水,并用1200馬力拖輪頂推浮運(yùn)至橋位,然后用300t浮吊船安裝下沉。底層吊箱下沉到預(yù)定位置后,安裝支吊系統(tǒng)并將吊箱懸掛其上(300t浮吊移位至另一個(gè)墩位,準(zhǔn)備
下沉另一個(gè)鋼吊箱,隨后利用50t浮吊拼裝中、上層內(nèi)支撐及上層側(cè)板,拼裝完后,待另一個(gè)底層吊箱下沉完后,300t浮吊移來(lái)再下沉整體吊箱至設(shè)計(jì)高程。使用一套設(shè)備安裝下沉兩個(gè)鋼吊箱,先、后穿插施工。

3.吊箱定位與堵漏
吊箱沉至設(shè)計(jì)高程后,復(fù)核其平面位置,如不滿足要求,可將千斤頂安放在四個(gè)角的4個(gè)護(hù)筒外壁與吊箱側(cè)板之間調(diào)整吊箱位置,待其滿足要求后,在四個(gè)角的4個(gè)護(hù)筒與吊箱側(cè)板之間用定位器(短型鋼)焊接定位。然后潛水員下水,將底板堵漏封板緊固到護(hù)筒上。每個(gè)護(hù)筒孔洞堵漏封板由4塊弧形鋼板用螺栓拼成一個(gè)環(huán)形板,下沉吊箱前,將封板初步安設(shè)在底板護(hù)筒洞口周圍,此時(shí)封板的內(nèi)徑應(yīng)大于底板洞口直徑以利于吊箱下沉。

4.灌注封底混凝土
封底混凝土的作用一是作平衡重的主體,二是防水滲漏,三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的彎曲應(yīng)力;四是作為承臺(tái)的承重底模。封底混凝土灌注是吊箱圍堰施工成敗的一大關(guān)鍵。主要難點(diǎn)是水下混凝土灌注面積大,而且水位深,在吊箱混凝土封底中,采用單根導(dǎo)管的灌注方式,無(wú)法達(dá)到設(shè)想的效果,而混凝土隨時(shí)可能被水沖刷稀釋而解散,質(zhì)量難以保證。針對(duì)這些問(wèn)題,施工中我們采取了以下幾點(diǎn)措施:
①吊箱下沉前,用自行研制的大型圓筒形鋼絲刷清除封底混凝土高度范圍護(hù)筒表面氧化層及附著物,確保封底混凝土與鋼護(hù)筒間粘結(jié)力;
②提高封底混凝土坍落度及強(qiáng)度級(jí)別,將混凝土坍落度控制在18~20cm;并將原設(shè)計(jì)C25混凝土按C50配制,另外摻加粉煤灰和高效緩凝型減水劑,提高混凝土的流動(dòng)性和延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間;
③封底采用泵送混凝土法多點(diǎn)快速灌注,整個(gè)封底利用3排(每排4根)12根導(dǎo)管,根據(jù)計(jì)算首盤混凝土方量,加工大型儲(chǔ)料斗,按水下混凝土灌注方法進(jìn)行封底施工;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,為方便施工,混凝土灌注采用從下游端開(kāi)始依次倒移向上游前進(jìn)施工;
④為了防止封底時(shí)吊箱內(nèi)水位高于箱外水位,可預(yù)先在吊箱上節(jié)側(cè)板(箱外水位處)開(kāi)孔,封底時(shí)排出箱內(nèi)封底混凝土置換出的水量。吊箱內(nèi)抽水時(shí),用鋼板封焊堵孔。

5.灌注承臺(tái)混凝土
封底完畢五天后,抽干吊箱內(nèi)積水后,發(fā)現(xiàn)混凝土表面比較平整無(wú)滲漏現(xiàn)象效果很佳,然后拆除吊桿梁、割除鋼護(hù)筒、吊桿及底層水平內(nèi)支撐鋼管以下的豎向支撐柱,清除高出承臺(tái)面的封底混凝土。然后按傳統(tǒng)的方法安設(shè)承臺(tái)鋼筋(包括預(yù)埋墩身鋼筋及其他預(yù)埋件),灌注承臺(tái)混凝土。


結(jié)束語(yǔ)
南京長(zhǎng)江二橋北汊大橋主橋墩基礎(chǔ)承臺(tái)為深水高樁大體積矩形承臺(tái),施工難度大,結(jié)合實(shí)際情況,施工采用單壁銅吊箱圍堰進(jìn)行設(shè)計(jì)施工,取得了顯著效果。
①速度快:2個(gè)鋼吊箱圍堰從1998年11月20日開(kāi)始加工,至1999年2月26日下沉到位,并封底成功,僅用3個(gè)月的時(shí)間。
②質(zhì)量?jī)?yōu):因吊箱圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,定位準(zhǔn)確,僅1.70m厚的封底混凝土抽水后無(wú)滲漏現(xiàn)象,且封底混凝土表面比較平整,無(wú)泥砂,封底混凝土質(zhì)量好。
③效益好:因單壁銅吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,節(jié)約了數(shù)十噸鋼材。加之吊箱側(cè)板又兼做承臺(tái)施工模板,節(jié)省了模板費(fèi)用。合計(jì)節(jié)約資金100多萬(wàn)元。


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