渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊箱围堰设计与施工

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1、渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊箱围堰设计与施工作者：张爱花渝怀铁路嘉陵江特大桥13#墩承台单壁钢吊箱围堰设计与施工张爱花贾卫中(中铁大桥局集团一公司)摘要  井口嘉陵江特大桥13#主桥墩为深水高桩大体积混凝土承台基础,位于嘉陵江主河槽,采用单壁钢吊箱围堰施工承台,速度快,质量优,效益好.关键词 井口嘉陵江大桥 主桥墩基础承台 钢吊箱 设计 施工1 工程概况井口嘉陵江大桥为Ⅰ级铁路双线桥,其主桥为84+144+84m预应力混凝土连续刚构。13#主桥墩基础采用16根φ2.5m的钻孔灌注桩，横桥向共6排，中间四排每排3根，横向间距除距桥轴线一排为5.6m外，其余

2、为5.2m，纵向间距为6.8m，两边各一排，每排2根，与中间桩呈梅花布置，横向间距为3.94m，与纵向间距为6.8m，桩长42.0m。承台为台阶式，下台阶厚4.0m，上台阶厚3.0m，承台横截面为园端形，下台阶顺桥向宽17.7m，横桥向总长29.0m，上台阶顺桥向宽13.2m，横桥向总长22.23m，下台阶承台顶面标高+165.27m，底面标高+161.27m，上台阶承台顶面标高+168.27m。13#墩位于嘉陵江主河槽，墩位处河床标高142.63～148.38m，按施工水位+173.5m计，墩位处水深达30多米，设计流速V1/300=3.62m/s.为此，采用钢吊

3、箱围堰的施工方法进行承台施工。2钢吊箱设计条件钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干处施工环境。2.1  工况条件根据钢吊箱围堰施工工作时段及设计受力状态，可按以下几个工况进行分析：①  拼装下沉阶段；②  封底混凝土施工阶段；③  抽水后承台施工阶段。2.2  水位条件根据《嘉陵江井口大桥水文资料分析成果报告》及吊箱施工时间安排，确定钢吊箱设计抽水水位为＋168.0m。2.3  结构设计条件综合各工况条件、水位条件确定钢吊箱结构设计条件：围堰平面内净尺寸：29.0m×17.7m,圆端形,

4、半径为14.5m(与承台平面尺寸相同,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板)；侧板顶面设计标高：168.5m；底板顶面设计标高：159.57m；内支承标高：165.72m；设计抽水水位：168.0m；钻孔平台下弦系统线标高:172.0m。2.4  工期要求：该桥为渝怀线十大重点控制工程之一，工期十分紧张，主墩必须在一个枯水期内施工出水面。只有在二00二年三月底将承台灌筑完毕，才能保证墩身在四月底施工到+186m这一洪水期水位之上。3设计依据：3.1 《井口嘉陵江特大桥设计图》3.2 《铁路桥涵设计手册》（TBJ—96）3.3 《钢结构设计手册》（GBJ17—88版）4钢吊箱

5、的构造简介：4.1  构造形式选择根据钢吊箱使用功能，将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中，侧板、底板是吊箱围堰的主要阻水结构，根据钢吊箱设计条件，我们对吊箱侧板结构的单壁、双壁两种方案进行了比较，比较结果见表１。吊箱侧板单、双壁方案比较                   表１内容     方案优     点缺 点选择方案单壁结构１、节省材料，加工方便，加工质量易控制；２、装、拆方便，可兼做承台施工模板；３、承台施工完毕，拆除侧板又可作为梁部０#块的施工模板；４、下沉工艺简单、节省时间；５、在钻孔平台下拼装侧板，焊接工作量小，拼装容易。６、侧板材料用

6、量135吨，底板材料用量66.6吨，内支撑材料用量40吨，合计241.6吨侧板刚度小，内支撑材料用量多双壁结构１、吊箱拼装及下沉充分利用水的浮力；２、侧板刚度大，内支撑材料用量少；３、下沉不用大型起吊设备；４、侧板材料用量200吨，底板材料用量80吨，内支撑材料用量20吨，合计：300吨材料用量多，加工难度大，在钻孔平台下拼装侧板难度大；焊接工作量大；下沉工艺复杂，工期长由表１可以看出，侧板单壁节省材料，加工方便，拼装简单，质量容易控制，投入少，工期短，故侧板选用单壁结构。4.2  结构构造简介（见图１）① 底板吊箱底板由底模托梁和底模组成，底板平面尺寸为18.4 

7、m×29.7m，底板高0.361m，重量为66.6吨。底模托梁为井字梁结构，桩间设置纵、横梁。纵梁（顺桥向）为主梁，共设10道，每道由通长2 [28a组成，横梁 (顺水方向)为次梁,间距为0.77m ～1.15m，由I22b组成，横梁与纵梁用螺栓连接，水封 吊杆设在纵梁上。底模为肋板式焊接结构，底板为δ＝6mm ,肋为δ＝6mm 板条，分12种型号共75块置于底模托梁上并与其焊接。② 侧板侧板采用单壁结构，为肋板式焊接结构，由型钢和8mm钢板焊接而成。侧板高度方向分为上、中、下三层，分别为3.35m、3.0m、2.58m。每层分为26块，其中圆端形方向分6块，直