K080922－深水承台基础钢套箱施工－含检算资料

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1、深水承台基础钢套箱施工摘　要：本文通过对××特大桥深水承台施工经验总结，为今后同类工程施工提供参考。关键词：深水承台钢套箱施工1工程概况我公司承建的（北）京福（州）高速公路福建境内的南平连接线NLA2合同段，其主要工程为××特大桥，该桥位于南平市西芹镇，横跨西溪河，桥梁全长570m，设计为13墩2台，基础均为钻孔灌注桩，主孔为52.5+93.0+52.5m三跨预应力砼连续刚构，南岸为一孔25m简支T梁与一联4×35m准连续预应力砼连续梁；北岸为3×35+28+40+28m，其中3×35m为一联预应力砼准刚构，28+40+28m为现浇预应力砼连续空心板。全桥均采用

2、钢筋砼钻孔灌注桩基础，0#～4#、11#～14#为旱地桩，5#～10#六个墩位于水中。其中6#、7＃墩设计为主墩，分左右双幅，桩顶设有四个承台，设计尺寸为8.7×8.7×3.5m，承台采用C30钢筋砼。由于西溪水一般水深达7m，水位的深浅受上、下游电站泄水、蓄水关系极大。由于电站排、蓄水，桥位处正常情况下一天的水位高差变化为2m；暴雨季节一天水位变化达8～10m。且西溪河长年通航，要保证河道通航的需要，深水承台基础施工难度大。2国内外深水承台施工方法目前深水承台基础的施工方法主要有：单（双）壁钢围堰、钢套箱、围堰、筑岛明挖、沉井、气压沉箱等，各种施工方法必须根据

3、该工程所处的自然条件选择最适合、最经济的方法。3承台基础施工方案比选针对××特大桥实际情况，经过比选钢套箱施工是最佳方案。3.1设计施工方案××特大桥承台设计施工方案采用竹笼围堰，明挖抽水施工，但该方案实施非常困难，难以奏效。一是频繁变化水位保证围堰稳定困难，二是明挖时抽水困难，三是修筑竹笼围堰占地面积大，不利于通航及以泥土污染水质对环保不利；为此必须选择其他安全可行的施工方案。3.2几种方案比选10针对承台处地质及水文情况，可采用以下几种方案：单（双）壁钢围堰、钢套箱、沉井等，筑岛施工、沉箱、围堰、钢板桩等施工方案均有一定的缺陷，且施工难度大。3.2.1单（双

4、）壁钢围堰单（双）壁钢围堰适用范围较广，对于土质、石质、砂卵石、砂层中的水中承台施工，一般情况下使用水深较深，可达到50m以上（国内的铜陵长江大桥主塔的双壁钢围堰高度达到54m），而水深小于5m，采用该法不经济。由于钢围堰自身重量较重，对施工平台的要求较高，施工成本较大。3.2.2钢套箱钢套箱分为有底及无底钢套箱两种，有底钢套箱适用于水中承台，且水深不宜超过10m；无底钢套箱适用于承台埋入河床中的情况，水深一般低于10m，超过10m以后，钢套箱加固困难。无底钢套箱按承台底位于水面以下的高度分为两种，5m以下的情况，适用于各类地质，可以采用筑岛或搭设平台，用挖掘机

5、开挖下沉套箱（400型的挖掘机最大开挖深度可达6m），石质地层需辅助爆破手段，我公司已经在重庆嘉陵江大桥、株六复线贵州段舞阳河大桥、内昆铁路横江大桥等承台的施工中采用无底钢套箱取得了成功；5m以上的情况，一般适用于砂卵石层及砂层中，其下沉方法采用抽碴法、抓斗抓碴法、高压风（水）下沉法等。3.2.3沉井沉井施工方法在80时年代以前较为流行，使用地层较为广泛，但受场地的限制因素较大，而下沉平衡较难掌握以及分节施工砼较为麻烦等原因。单（双）壁钢围堰、钢套箱、沉井等施工方法实际均采用了一个原理，即做一个结构框架（形状根据需要设置），让其下沉至需要的标高，然后水下封底，抽

6、水后施工作承台，不同的框架结构及施工工艺形成以上几种不同的施工方案。其他如筑岛、围堰、钢板桩等适用于水位较浅的承台施工，而沉箱施工适用于水深较深的承台基础施工。3.3施工方案选定及可行性该桥6＃、7＃主墩承台埋入透水性强的砂卵石层中2～3m左右，而水深8m左右，针对这一特点结合以上介绍的情况以及尽量减少施工成本，决定采用无底钢套箱围堰施工承台。采用该法，可以直接利用钻孔时搭设的平台拼装套箱，然后在平台上使用吊车吊放套箱，下沉至河床面后，用自制吸泥机抽碴下沉到位，水下封底后抽水施工承台，因此该方案可行。3.4工艺原理10套箱施工的工艺原理是利用套箱封底砼的自重以及

7、砼与钢护筒之间的摩擦力解决套箱上浮的问题，以达到水中施工承台的目的，因此封底砼的厚度要经过严格的计算，并预留一定的安全系数（一般取1.2），确保施工安全。4套箱设计4.1设计需解决的几个问题4.1.1临时配套工程套箱施工需解决加工场地、拼装及起吊平台、用电等临时工程问题，加工场地及用电现场均能解决，拼装及起吊平台直接利用桩基施工时搭设的平台，根据承载力验算，平台可以不进行特殊加固处理。4.1.2套箱尺寸由于套箱设计尽量考虑少用材料，节约成本，因此允许套箱面板变形，但控制变形量（一般变形量不超过5cm），同时设计时需考虑套箱下沉会有一定的偏移情况（控制在10cm以

8、内），所以套箱尺寸较设计