赣江公路大桥哑铃型钢套箱施工技术

于祥臣

（武汉大通公路桥梁工程咨询监理有限责任公司，湖北 武汉 430052）

1 工程概述

赣州市赣江公路大桥主桥桥型方案为主跨408米的地锚式悬索桥，主梁采用全封闭钢箱梁，桥梁全宽为32.40米，两侧各设1.45米吊索锚箱以及风嘴，主梁梁高3.0米，塔梁铰接。为节约造价，两侧边跨为35米等高度先简支后连续的连续梁。东、西堤处各设一座重力式锚碇基础。西塔下设分离式承台，两承台由系梁连接。每个承台为直径19.5m的圆形承台，承台高度为5m。每个圆形承台下设10根Φ2.5m钻孔灌注桩。河床底标高约为88m。

2 施工简介

河床面标高约为89m，承台底标高为89.7m，选用无底单壁钢套箱施工。承台采用单壁钢套箱围堰施工，套箱模板高6.5m，在钢结构加工场分块加工制作，现场散拼成整体后采用32个10T手拉葫芦下放到位；下放完毕浇注1m厚水下封底混凝土，达到设计强度后抽水，即转入承台施工，绑扎钢筋、浇注混凝土，承台分为3层浇注。分别为1.2米，1.8米，2米。

3 单薄壁钢套箱围堰结构设计

3.1 钢套箱壁板系统

钢套箱壁板高6.5m，兼做混凝土浇注模板，内尺寸与承台相同。钢套箱底标高为+88.7m，顶标高为+95.2m。单块标准模板划分为4.5m宽，异形模板约为3.7m宽；现场螺栓连接，法兰采用L100×60×8角钢，螺栓采用M16螺栓，间距为25cm。面板为5mmA3钢板，竖向肋为[10槽钢（间距为56.25cm），水平肋为100mm×8mmA3钢板（间距为50cm），水平肋在圆弧段与直线段的转角处加宽、加密。

3.2 钢套箱圈梁系统

钢套箱圈梁采用[22槽钢，考虑到有利材料周转，圈梁加工成多边形。

3.3 钢套箱内撑系统

钢套箱在直线段布置3层内撑，为Φ42.6cm钢管，主要承受水压力。圆弧段设置2层井字型内撑，也为Φ42.6cm钢管，受力较小，主要作用为控制套箱下放时套箱的扭曲变形，在封底混凝土达到设计强度即可拆除底层内撑。

3.4 钢套箱拼装平台

桩基钢护筒上焊接2I25a工字钢作为钢套箱拼装平台的一个支撑点，另一端焊接在平台钢管桩上，焊接位置依据当时的水位决定。

3.5 钢套箱下放系统

钢套箱采用10T手拉葫芦32个同时下放。钢护筒预先焊接7字钩和导向梁（均采用型钢），作为套箱下放到标高时的定位和导向装置，保证整个套箱底面处于同一水平面，并使得整个套箱的重量直接承重在7字钩上。

4 封底混凝土施工

4.1 概述

承台封底混凝土厚度为1.0m，标高为+88.7m～89.7m，采用C30混凝土封底，套箱扣除空位后面积为544m2，平均加宽20cm，封底浇注方量约为653m3，封底混凝土采用垂直导管法施工，顺序从承台一端开始，向另一端全面推进。

灌注封底砼施工成败，对于承台套箱施工有相当的意义，封底砼不仅起隔水作用，还利用它的自重与桩基的摩擦力抵抗浮力，所以要求封底砼浇注质量均匀度好，不能出现薄弱地方，以免引起漏水等问题。套箱封底质量的好坏直接影响到承台的施工质量及工期。

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4.2 准备工作

a、封底平台：

操作平台搭设：水下封底混凝土操作平台采用钢套箱下放时的操作平台，不另外搭设。小料斗及导管支承系统搭设：小料斗及导管均直

接置于I25夹具梁上，示意图如下：

大储料斗平台搭设：直接利用型钢底座支承在钢护筒上。

b、基底处理：在封底混凝土浇注前应派潜水员进行基底处理，包括桩基钢护筒外表的清刷、套箱底部内侧清理等，确保封底混凝土的质量、检查内脚外侧，保证无空洞。在套箱脚外侧周围堆沙袋以保证成功。

c、浇注前对所有的机具(拌合楼、输送泵、40t龙门吊等)、材料、混凝土的配合比及施工布置情况进行全面细致的检查，保证施工机械在灌注过程中不发生故障。

d、导管布置：根据现场导管情况（数量和内径），导管内径为Φ300mm，接头采用螺纹连接，初步定单根导管长约100-88.9=11.1m,需根据现场实际情况来配置导管。导管使用前须经过水密试验，合格后方可使用。导管作用半径取4.0m，并按此进行导管布置，整个套箱内浇注点按相互搭接的原则进行布置。封底混凝土导管布置图见下图：

e、封底前必须保证钢套箱内外连通管打开，使整个封底过程中内外水头保持一致，消除因套箱内外水头变化对底板荷载的增加、封底混凝土质量的影响。

g、封底混凝土性能要求：封底混凝土性能应满足泵送、早强，初凝时间20h,终凝时间25h，坍落度18～22cm。首盘混凝土的坍落度不要太大（14～16cm），以避免因落下的混凝土不能形成一定的坡度而埋不住导管底口。混凝土灌注将近结束阶段宜采用较大的坍落度，控制在20～22cm，以增加混凝土流动性，使封底混凝土表面更趋于平整。

4.3 封底混凝土浇注：

a、首盘封底混凝土的浇注

首盘封底混凝土封口时，用测锤从导管内测出导管下口与河床底距离，依靠垫梁调整至15～20cm。

首盘混凝土采用11m3大料斗。首先通过导管旁大料斗将导管上方2m3小料斗装满混凝土；关闭大料斗阀门，开始在大料斗内注满混凝土。大料斗快装满混凝土时，打开大料斗阀门，同时打开小料斗阀门，泵管不断放料，完成首盘混凝土浇注。

在导管口及其附近布设测点，及时测量其埋深与流动范围。

b.正常浇注混凝土

首盘混凝土浇注完成后，即进入正常浇注阶段，若其他地方需要大料斗，可采用小料斗直接浇注混凝土。浇注过程中注意用振动棒拖动。测量组在浇注过程中应用测锤不停的进行测量，对混凝土浇注时薄弱环节立马告诉值班人员进行调整，力求混凝土平整。由于封底混凝土厚度仅仅为1.0m，为保证导管出口有一定的埋深，在混凝土浇注顺利时不提升导管。在一根导管封口完成后进行其相邻导管封口时,先测量待封导管底口处的混凝土顶标高,根据实测重新调整导管底口的高度后再进行该根导管的封底。在浇注快结束时可利用振动泵进行拖动，以保证封底砼顶面基本平整。

c.完成混凝土浇注

混凝土临近结束时，再对混凝土面标高进行一次全面复测，重点监测导管作用半径相交处、护筒周边和套箱内侧周边等部位，根据结果对标高偏低的测点附近增加混凝土浇筑量，力求封底混凝土顶面平整，并保证封底混凝土厚度满足要求。当所有测点标高均满足要求时，终止混凝土浇注，上拔导管，冲洗堆放。

4.4 封底混凝土高程的测量、监控

浇注过程必须加强监控，控制混凝土浇注高度，同时掌握混凝土扩散情况，为导管移位提供依据，且必须及时复核封底混凝土方量。封底施工前，按3m×3m的原则布设测点，在浇注混凝土时作好测深记录，同时每根导管封口结束后及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。对于套箱转角处，增设测点，加大测深频率。要求封底砼浇注质量，均匀度好，不能出现薄弱地方，以免引起漏水，封底砼浇注好坏与否关系着承台的施工质量及工期。

4.5 围堰内抽水及基底处理

当封底混凝土强度达设计强度80%以上时，便可进行围堰内抽水。抽水前，将围堰侧壁的连通管封堵。当围堰内水位下降至一定高度时，暂停抽水，观察围堰内水位变化及其变形情况，然后继续抽水至封底混凝土顶面。1）圆弧段钢管内撑在封底混凝土达到设计强度后即可拆除，以利于承台钢筋施工。2)钢护筒割平至承台底标高（+89.7m）。3）桩头的凿除：保证施工工期，部分桩头的凿除可安排在钢护筒割除前进行。桩头除了可采用风炮机等设备也可采用人工凿除。4）封底面处理：全面测量封底面标高，将超出部分进行清凿，同时凿除封底混凝土表面的松弱层，凿毛处理后的混凝土面，应用水冲洗干净。

[1]游义金，杨坤兰.浅谈有底钢套箱施工技术[J].四川建筑，2010-02-28.