某特大桥主墩首节钢套箱沉放技术

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1、阜六高速公路淮河特大桥主墩首节钢套箱—千斤顶法沉放技术中港二航局四公司方顶廖正根[摘要]淮河特大桥主墩首节钢套箱重150t，在现场分片拼装后，采用千斤顶起吊下放，取得了成功，其起吊下水技术有独到之处，本文着重进行了介绍。关键词：淮河特大桥、主墩、首节钢套箱、沉放1．工程概况淮河特大桥主桥为59+100+59米预应力混凝土变截面直腹板连续箱梁，上构为双幅单箱单室箱形截面。主墩采用16根直径1.8米长70米灌注摩擦桩基础，主墩墩身采用4.0x7.0米截面的箱形空心墩身，双幅采用一个整体承台。主桥主墩位于淮河中，其承台为左右幅整体式

2、钢筋砼结构，承台平面形状为菱形，长向尺寸28米，宽12米，承台厚度为5米。承台顶标高为+13.1米（黄海高程系统，以下同）。2.承台施工总体思路根据本工程的特点及施工环境，本工程按以下思路组织施工：①、先利用钢护筒承重搭设平台进行桩基施工，之后安装套箱进行承台施工。②、由于受到通航条件的限制，水上起重仅能依靠30吨的起重船，故钢套箱采用分片加工，现场拼装成节，分节下水的施工工艺。其中首节钢套箱重约150吨，其起吊沉放入水是本工程施工的一个难点。③、为加快钢套箱沉放速度，钢套箱拼装前，先用挖泥船将墩位处挖除了几米的覆盖层，并将下

3、沉过程中需要割除的钢护筒内的桩头砼提前凿除，提前搭设好拼装和起吊平台。3.钢套箱设计结构形式主墩钢套箱底标高取为+5.7m，钢套箱总高度为+15.8m，封底厚度为2.2m，总重约300t。钢套箱分三节制作，其中第一节高度7.1m，为双壁形式，重约150吨，分成14片；第二节高度7.2m，为双壁形式，重约126.1吨。由于钢套箱内壁兼作承台模板，考虑到钢套箱安装时的误差，为确保承台的理论位置，设计时钢套箱平面内口尺寸按承台尺寸放大了10cm。钢套箱结构详见下图。4．钢套箱加工、拼装4.1钢套箱加工由钢结构加工专业厂家在桥址附近硬

4、化的场地上进行加工。由于现场起吊能力有限，无法实行整节起吊，根据钢套箱的重量、结构形式及现场起吊能力，首节及第二节钢套箱均分14块加工，第三节钢套箱分8块加工。每片钢套箱共分若干单元块加工，加工好后进行编号，然后拼装成块。为确保加工质量，每单元块加工时须进行现场放样。钢套箱加工质量按照规范要求及设计要求进行。4.2首节钢套箱拼装由于首节钢套箱无法实现整体起吊，须在现场进行拼装，因此钢套箱拼装前须在墩位处搭设首节钢套箱拼装平台，在拼装平台搭设之前，先用挖泥船将墩位处河床底标高挖至+10.0m左右，以加快钢套箱的沉放进度。根据现场

5、实测，淮河水位为+18.0m，将首节钢套箱拼装平台顶标高定位+19.0m。将钢护筒与钢管桩平联标高改为+19.0m，平联焊接好后，在平联上进行测量放线，放出钢套箱的理论位置，根据施工图纸在平联上焊好限位块。利用型钢通过平联铺设脚手板搭设简易操作平台，平台搭设详见下图。首节钢套箱加工好后，通过25t吊车吊至临时码头旁，然后通过30t浮吊吊至现场进行拼装。首节钢套箱第一块起吊后进行初步定位，通过葫芦进行精确定位，确保钢套箱平面位置及垂直度符合规范要求。定位好后用型钢固定在钢护筒和钢管桩上。起吊第二块钢套箱进行定位，与第一块钢套箱进

6、行点焊，精确定位后固定在钢护筒和钢管桩上，然后进行拼缝焊接，竖向焊缝借助吊篮或爬梯进行焊接，依次类推将首节钢套箱其余块拼装好。最后一块即合拢块的选择十分重要，为确保合拢块能够顺利吊进两侧已拼好的钢套箱内，应选择里口尺寸小，外口尺寸大的块件作为合拢块；如果选择里口尺寸和外口尺寸相同的块作为合拢块，将成倍增加了钢套箱合拢难度。首节钢套箱拼装见下图。5.首节钢套箱起吊下放5.1首节钢套箱起吊方案构思首节钢套箱重量大，为150t，其起吊下放是本工程的一个难点，经过认真构思，初步拟订了以下四种方案：5.1.1方案一：三角吊架葫芦起吊下放

7、法通过四周共12根钢护筒焊接12个吊架，每个吊架上挂一个20t的葫芦，焊接吊耳，通过12个20t葫芦起吊将钢套箱下放到位。其起吊示意图详见下图。其方案已在我国纵多桥梁中成功应用，该方法的优点：充分利用了钢护筒做起吊支架，不需要采用万能杆件、贝雷架等特种材料，只需采用少量型钢就可实现首节钢套箱沉放。其缺点为：需要20t葫芦12个，不够经济；由于葫芦多，需要的操作人员也多，且下放时操作人员很难控制各葫芦受力均匀，下放过程不够安全；吊架焊接工作量大，施工难度也较大。5.1.2方案二：贝雷架吊架葫芦起吊下放法通过前后两排共10根钢护筒

8、搭设5榀贝雷架，每榀贝雷架由两排贝雷架组成，每排贝雷架长12m，每榀贝雷架之间用型钢作剪刀撑联成整体，在每榀贝雷架两段顶部安装一个反压梁，反压梁中部下端焊一个吊耳，每个吊耳上挂一个20t葫芦进行起吊。该方法与方案一相比起吊支架安全，型钢用量小，且焊接工作量较小。但该方法具有以