套箱是为水中承台施工而设计的临时阻水结构

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1、套箱是为水中承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过四周套箱模板以及底部混凝土封底为水中承台施工提供无水的施工环境，同时兼作承台施工的外模。本文就同三国道大泖港桥主墩承台采用拼装式钢套箱技术予以论述。　　一、工程概况　　同三国道大泖港桥位于黄浦江上游秀州塘与掘石港汇合处，是同三国道上海段中的一座大型桥梁。主桥中墩承台为六角形结构，主桥边墩承台尺寸为6m×4m。承台底标高－0.5m，河床底标高约－5.5m；承台面标高2.5m，常水位标高2.7m，因此全部承台均处于常水位以下，且距离水底尚有5m高差。桩基为φ800phc管桩，

2、其中中墩的外侧两排桩为斜桩。　　由于主桥中墩处在距岸边60多米的航道中，且主墩承台均在常水位以下，因此采用套箱法施工最为适宜。另由于受地理位置限制，大型吊车以及大型浮吊均无法抵达施工现场，因此根据工程的实际情况对套箱的形式作进一步的革新，采用拼装式钢套箱，既减少了对起重设备的依赖，又便于拆卸回收。　　二、钢套箱设计　　1、结构设计　　(1)根据承台底标高(－2.5m)以及历史同期高潮水位(3.5m)，套箱高度至少6m，考虑汛期因素，套箱实际高度定为6.5m。　　(2)一般钢套箱隔水模板的形式主要有单壁和双壁两种形式，鉴于单壁

3、模板节省材料、自重轻、加工方便以及装拆方便等优点，采用单壁 模板。　　(3)由于模板加工精度要求较高，现场加工有难度，故采用工厂加工后运抵现场拼装，因此考虑到运输环节因素，整套模板在平面分成14块小模板。　　(4)根据现场起重安装能力，套箱模板在竖向分成2.5m、2m、2m三节，先拼装2.5m＋2m两节，安装到位后再利用低潮位时拚接最上节2m模板。　　(5)模板　　2、钢套箱构造简介　　根据钢套箱的使用功能，可以将整套套箱分为底模、侧模、内撑、绑定装置以及定位固定装置等五部分。　　(1)套箱底模　　钢套箱底模骨架为井字形框架

4、结构，由10＃槽钢以及4×6方管焊接而成，其中受力骨架采用10＃槽钢，其余结构连接采用方管。底模骨架表面覆盖δ=4mm钢板，并在桩位处预留孔洞，便于套箱沉放。由于承台桩基部分为斜桩，因而套箱在从桩顶套入下沉至既定标高过程中斜桩在底模上的投景位置是不断变化的，因此我们将底模拼装分两步走，先拼装好除桩位开孔处以外的底模，待套箱吊装就位后再由潜水员对桩位预留开孔处的缝隙进行封堵。这样既方便了套箱吊装就位又确保了整个套箱的密闭性，为封底混凝土的施工创造良好的施工条件。　　(2)套箱侧模　　套箱侧模采用单壁结构，由型钢和钢板焊制而成。

5、根据现场起重能力将侧模坚向分为上、中、下三节，三层高度分别为2m、2m、2.5m，每层模板分为14块，其中长边方向各2块，4个斜各1块，六个角各1块。侧模的竖向加劲肋为10＃槽钢，间距40cm，横向加劲肋为8＃槽钢(拼缝处采用10＃槽钢)，间距50cm。侧模面板采用5mm钢板。考虑回收因素，套箱侧模与底模、侧模与侧模之间采用螺栓连接，接缝间设橡胶止水带以防漏水。止水带为两层膨胀橡胶中间夹一层硬橡胶板。　　(3)套箱外加固　　由于套箱体积较大且由多块小模板拼接而成，模板与模板之间只是点连接，稍微遇到一点风浪及潮长潮落，整个套箱

6、模板将不可避免地发生变形，为了保证其有足够刚度需在其外包加设一圈绑固，绑固采用30＃槽钢，在高度方向平均每隔1m设置一道。　　(4)套箱内加固　　套箱内加固由拉杆和撑杆组成，主要用来加强平衡施工期间套箱内外压力差。根据套箱在施工期间各个阶段不同的受力状况，有针对性地地设置内加固措施。第一阶段(套箱拼装就位阶段)，此时套箱内外压力差基本为零，不必设置内加固，但为了便于后续施工，先在下节模板上设置拉杆。第二阶段(套箱混凝土封底阶段)，由于混凝土比重大于水2倍多，因此在浇注封底混凝土时套箱的内压大于外压，拉杆在此时将起到抵消内压作

7、用，防止产生水底爆模事故。第三阶段(套箱抽水)，一旦封底完成并将套箱内水抽干后，套箱内外的水位差将达到3.5m左右，撑杆将起到防止模板挤压变形的作用，为承台施工提供一个安全的施工环境。拉杆采用φ16钢筋，撑杆采用φ150钢管。　　(5)套箱底平台　　套箱底平台为套箱在水中的临时就位平台。套箱底平台由夹箍、吊筋和槽钢组成。每只夹箍由两片16mm钢板弯成的u字形夹片组成，在水下由潜水员用8根φ16螺栓使之与phc桩夹紧，在夹箍耳朵上焊接4根φ22吊筋，吊筋上端焊接于phc桩顶部桩帽上。待所有夹箍均安装完毕后，在其上横穿10根双拼

8、30＃槽钢作为套箱水底平台。　　(6)吊点系统　　拼装完的套箱(下节、中节)总重约为25t，根据现场的起重能力以及起吊角度、位置，确定采用起重能力为60r的浮吊进行整体吊装。由于本套箱的六边形结构是几何可变形状，并且套箱吨位较大，因此必须根据打捞船的扒杆高度及吊点位置专门加工一个套箱起吊框