贛江公路大橋啞鈴型鋼套箱施工技術

于祥臣

（武漢大通公路橋梁工程咨詢監理有限責任公司，湖北 武漢 430052）

1 工程概述

贛州市贛江公路大橋主橋橋型方案為主跨408米的地錨式懸索橋，主梁采用全封閉鋼箱梁，橋梁全寬為32.40米，兩側各設1.45米吊索錨箱以及風嘴，主梁梁高3.0米，塔梁鉸接。為節約造價，兩側邊跨為35米等高度先簡支后連續的連續梁。東、西堤處各設一座重力式錨碇基礎。西塔下設分離式承臺，兩承臺由系梁連接。每個承臺為直徑19.5m的圓形承臺，承臺高度為5m。每個圓形承臺下設10根Φ2.5m鉆孔灌注樁。河床底標高約為88m。

2 施工簡介

河床面標高約為89m，承臺底標高為89.7m，選用無底單壁鋼套箱施工。承臺采用單壁鋼套箱圍堰施工，套箱模板高6.5m，在鋼結構加工場分塊加工制作，現場散拼成整體后采用32個10T手拉葫蘆下放到位；下放完畢澆注1m厚水下封底混凝土，達到設計強度后抽水，即轉入承臺施工，綁扎鋼筋、澆注混凝土，承臺分為3層澆注。分別為1.2米，1.8米，2米。

3 單薄壁鋼套箱圍堰結構設計

3.1 鋼套箱壁板系統

鋼套箱壁板高6.5m，兼做混凝土澆注模板，內尺寸與承臺相同。鋼套箱底標高為+88.7m，頂標高為+95.2m。單塊標準模板劃分為4.5m寬，異形模板約為3.7m寬；現場螺栓連接，法蘭采用L100×60×8角鋼，螺栓采用M16螺栓，間距為25cm。面板為5mmA3鋼板，豎向肋為[10槽鋼（間距為56.25cm），水平肋為100mm×8mmA3鋼板（間距為50cm），水平肋在圓弧段與直線段的轉角處加寬、加密。

3.2 鋼套箱圈梁系統

鋼套箱圈梁采用[22槽鋼，考慮到有利材料周轉，圈梁加工成多邊形。

3.3 鋼套箱內撐系統

鋼套箱在直線段布置3層內撐，為Φ42.6cm鋼管，主要承受水壓力。圓弧段設置2層井字型內撐，也為Φ42.6cm鋼管，受力較小，主要作用為控制套箱下放時套箱的扭曲變形，在封底混凝土達到設計強度即可拆除底層內撐。

3.4 鋼套箱拼裝平臺

樁基鋼護筒上焊接2I25a工字鋼作為鋼套箱拼裝平臺的一個支撐點，另一端焊接在平臺鋼管樁上，焊接位置依據當時的水位決定。

3.5 鋼套箱下放系統

鋼套箱采用10T手拉葫蘆32個同時下放。鋼護筒預先焊接7字鉤和導向梁（均采用型鋼），作為套箱下放到標高時的定位和導向裝置，保證整個套箱底面處于同一水平面，并使得整個套箱的重量直接承重在7字鉤上。

4 封底混凝土施工

4.1 概述

承臺封底混凝土厚度為1.0m，標高為+88.7m～89.7m，采用C30混凝土封底，套箱扣除空位后面積為544m2，平均加寬20cm，封底澆注方量約為653m3，封底混凝土采用垂直導管法施工，順序從承臺一端開始，向另一端全面推進。

灌注封底砼施工成敗，對于承臺套箱施工有相當的意義，封底砼不僅起隔水作用，還利用它的自重與樁基的摩擦力抵抗浮力，所以要求封底砼澆注質量均勻度好，不能出現薄弱地方，以免引起漏水等問題。套箱封底質量的好壞直接影響到承臺的施工質量及工期。

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4.2 準備工作

a、封底平臺：

操作平臺搭設：水下封底混凝土操作平臺采用鋼套箱下放時的操作平臺，不另外搭設。小料斗及導管支承系統搭設：小料斗及導管均直

接置于I25夾具梁上，示意圖如下：

大儲料斗平臺搭設：直接利用型鋼底座支承在鋼護筒上。

b、基底處理：在封底混凝土澆注前應派潛水員進行基底處理，包括樁基鋼護筒外表的清刷、套箱底部內側清理等，確保封底混凝土的質量、檢查內腳外側，保證無空洞。在套箱腳外側周圍堆沙袋以保證成功。

c、澆注前對所有的機具(拌合樓、輸送泵、40t龍門吊等)、材料、混凝土的配合比及施工布置情況進行全面細致的檢查，保證施工機械在灌注過程中不發生故障。

d、導管布置：根據現場導管情況（數量和內徑），導管內徑為Φ300mm，接頭采用螺紋連接，初步定單根導管長約100-88.9=11.1m,需根據現場實際情況來配置導管。導管使用前須經過水密試驗，合格后方可使用。導管作用半徑取4.0m，并按此進行導管布置，整個套箱內澆注點按相互搭接的原則進行布置。封底混凝土導管布置圖見下圖：

e、封底前必須保證鋼套箱內外連通管打開，使整個封底過程中內外水頭保持一致，消除因套箱內外水頭變化對底板荷載的增加、封底混凝土質量的影響。

g、封底混凝土性能要求：封底混凝土性能應滿足泵送、早強，初凝時間20h,終凝時間25h，坍落度18～22cm。首盤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導管底口。混凝土灌注將近結束階段宜采用較大的坍落度，控制在20～22cm，以增加混凝土流動性，使封底混凝土表面更趨于平整。

4.3 封底混凝土澆注：

a、首盤封底混凝土的澆注

首盤封底混凝土封口時，用測錘從導管內測出導管下口與河床底距離，依靠墊梁調整至15～20cm。

首盤混凝土采用11m3大料斗。首先通過導管旁大料斗將導管上方2m3小料斗裝滿混凝土；關閉大料斗閥門，開始在大料斗內注滿混凝土。大料斗快裝滿混凝土時，打開大料斗閥門，同時打開小料斗閥門，泵管不斷放料，完成首盤混凝土澆注。

在導管口及其附近布設測點，及時測量其埋深與流動范圍。

b.正常澆注混凝土

首盤混凝土澆注完成后，即進入正常澆注階段，若其他地方需要大料斗，可采用小料斗直接澆注混凝土。澆注過程中注意用振動棒拖動。測量組在澆注過程中應用測錘不停的進行測量，對混凝土澆注時薄弱環節立馬告訴值班人員進行調整，力求混凝土平整。由于封底混凝土厚度僅僅為1.0m，為保證導管出口有一定的埋深，在混凝土澆注順利時不提升導管。在一根導管封口完成后進行其相鄰導管封口時,先測量待封導管底口處的混凝土頂標高,根據實測重新調整導管底口的高度后再進行該根導管的封底。在澆注快結束時可利用振動泵進行拖動，以保證封底砼頂面基本平整。

c.完成混凝土澆注

混凝土臨近結束時，再對混凝土面標高進行一次全面復測，重點監測導管作用半徑相交處、護筒周邊和套箱內側周邊等部位，根據結果對標高偏低的測點附近增加混凝土澆筑量，力求封底混凝土頂面平整，并保證封底混凝土厚度滿足要求。當所有測點標高均滿足要求時，終止混凝土澆注，上拔導管，沖洗堆放。

4.4 封底混凝土高程的測量、監控

澆注過程必須加強監控，控制混凝土澆注高度，同時掌握混凝土擴散情況，為導管移位提供依據，且必須及時復核封底混凝土方量。封底施工前，按3m×3m的原則布設測點，在澆注混凝土時作好測深記錄，同時每根導管封口結束后及時測量其埋深與流動范圍，并作好詳細記錄。對于套箱轉角處，增設測點，加大測深頻率。要求封底砼澆注質量，均勻度好，不能出現薄弱地方，以免引起漏水，封底砼澆注好壞與否關系著承臺的施工質量及工期。

4.5 圍堰內抽水及基底處理

當封底混凝土強度達設計強度80%以上時，便可進行圍堰內抽水。抽水前，將圍堰側壁的連通管封堵。當圍堰內水位下降至一定高度時，暫停抽水，觀察圍堰內水位變化及其變形情況，然后繼續抽水至封底混凝土頂面。1）圓弧段鋼管內撐在封底混凝土達到設計強度后即可拆除，以利于承臺鋼筋施工。2)鋼護筒割平至承臺底標高（+89.7m）。3）樁頭的鑿除：保證施工工期，部分樁頭的鑿除可安排在鋼護筒割除前進行。樁頭除了可采用風炮機等設備也可采用人工鑿除。4）封底面處理：全面測量封底面標高，將超出部分進行清鑿，同時鑿除封底混凝土表面的松弱層，鑿毛處理后的混凝土面，應用水沖洗干凈。

[1]游義金，楊坤蘭.淺談有底鋼套箱施工技術[J].四川建筑，2010-02-28.