装配式钢吊箱在高桩承台施工中的应用

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1、2013年7月第7期城市道桥与防洪管理施工195装配式钢吊箱在高桩承台施工中的应用吴凯军，蔡田（中交第二公路工程局有限公司泉州湾跨海大桥A3合同段项目经理部，福建泉州362122）摘要：该文以泉州湾跨海大桥南岸深水区引桥施工为依托，从钢吊箱的设计和施工工艺两方面，介绍了装配式钢吊箱在高桩承台施工中的应用。钢吊箱围堰施工具有施工工期短，水流阻力小、利于通航、不需要沉入河床、施工难度小、混凝土用量小等特点，目前在大跨深水桥梁中得到了广泛的应用。关键词：跨海大桥；装配式；钢吊箱；高桩承台；施工中图分类号：U445.55+9文献标识码：B文章编号：1009-7716（2013）07-0195-0

2、5第一层设置于模板的中间距底部4.5m，第二层设1工程概况置于距顶部0.2m处，桁架采用I40b型钢进行构泉州湾跨海大桥南岸深水区引桥承台均为高造支撑。外桁架采用I40b型钢对吊箱进行加固锁桩承台，承台底标高为-1.4m，封底混凝土厚度为紧，与模板竖肋之间采用螺栓进行连接，桁架按间80cm，封底混凝土底标高为-2.2m，海床面标高距1m进行布置。侧模共分为42块，沿高度方向处于-2.5m~-6.5m之间。承台均为矩形带圆弧倒分3层，每层由12块模板拼组而成，单块模板最角结构，承台尺寸为9.1m×8.0m×3.5m。工程所大尺寸2.25m×2.5m。属区域海面开阔，海床面覆盖层为淤泥层和中

3、细砂2.2底模设计层，潮汐属于正规半日潮，最高潮位3.36m，最低潮底模由四块钢筋混凝土预制板组成，每块板位-2.85m，平均潮位下普遍水深1.4m~5.7m。桥址设置两个预留孔，四个吊点，预留孔孔径50mm。区为典型季风区，施工阶段设计风速35.1m/s，最大每块预制板在对应桩基位置设置比桩基钢护筒外波浪高2.44m。承台施工具有工程数量多，承台底径大20cm的预留孔，方便拼装。为满足受力需标高在水面以下且距海床面较高等特点。结合以往求，预制板厚度为16cm，内设两层φ16mm的钢施工经验，确定选择装配式钢吊箱法进行承台施工。筋，层间距10cm；上层钢筋网钢筋间距20cm，下层15cm

4、。2装配式钢吊箱相关设计2.3封底混凝土设计钢吊箱作为临时结构为承台施工提供无水的封底混凝土厚80cm，承台及钢吊箱自重荷载施工环境，同时又是承台施工模板，考虑到承台施远大于封底混凝土与钢护筒之间的握裹力。为满工数量多、潮水水位高、施工工期紧等特点，吊箱足受力要求需设置剪力件，剪力件由φ28钢筋外底模采用钢筋混凝土预制板代替钢模板，待承台加φ16钢筋加强圈构成，每根钢护筒上布置16浇注完成拆除吊箱侧壁。为避免涨潮时海水由吊个剪力件，剪力件大样如图1所示。箱顶进入吊箱内部，吊箱侧模设计高7.5m。吊箱采用C20水下混凝土进行封底，封底厚度80cm，3承台浇筑方量56.2m，封底混凝土与钢吊

5、箱之间的粘结力不足以满足承台混凝土荷载作用，需要[1-2]在钢护筒外侧设置剪力件伸入封底混凝土。2.1侧模设计侧模为三层结构，第一层面板采用厚度为8mm的优质钢板，第二层横肋采用[10#型钢，间距40cm；第三层竖肋采用][20b#型钢，间距75cm；法兰为100×14mm的扁钢。设置两层内撑桁架，图1剪力件大样图（单位：mm）2.4受力分析收稿日期：2013-04-052.4.1设计荷载工况作者简介：吴凯军（1979-），男，湖北武汉人，工程师，从事公路、桥梁工程施工及管理工作。综合考虑海水高低潮水位、吊箱内清淤及排196管理施工城市道桥与防洪2013年7月第7期水、封底及承台混凝土浇

6、筑前后施工情况，共需分2.4.4封底混凝土受力分析5个工况进行吊箱受力验算，具体如下：钢护筒直径为2.8m，封底厚度80cm，封底混2工况1：吊箱下放加固完成，浇注封底混凝土；凝土与钢护筒之间的粘结力按照k=15t/m计算，工况2：封底混凝土达到设计强度后，低潮水位时，则封底混凝土与钢护筒之间的握裹力f=4220.2kN。吊箱内抽水；工况3：封底混凝土达到设计强度后，吊箱自重G1=999kN，80cm厚封底混凝土自重高潮水位时，吊箱内抽水；工况4：低潮水位时浇注G2=1377.6kN，承台混凝土自重G3=7187.5kN，高承台混凝土；工况5：高潮水位时浇注承台混凝土。潮位时水对吊箱浮力

7、F=5781kN。分别在工况3和工况1为吊箱底板受力最不利情况，工况3和工工况4情况下计算封底混凝土受力能否满足要求。况4为吊箱侧模荷载最不利工况。封底混凝土浇工况3：此工况钢吊箱为抗浮计算，吊箱结构注完成后，去除吊挂系统，依靠封底混凝土与钢护体自重荷载G=G1+G2=2376.6（kN），封底混凝土与钢筒间的粘结作用来维持结构体稳定，因此需在工护筒之间需要提供的握裹力为F-G=3404.4kN<况3和工况4下进行封底混凝土受力验算