曹妃甸特大桥水上墩台钢吊箱施工技术

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1、曹妃甸特大桥水中承台钢围堰施工技术一、前言随着桥梁科学技术的不断发展，近年来在水深、流急、覆盖层厚的水文、地质条件下修建桥梁基础时，设计了一种单壁钢围堰防水结构。单壁钢围堰是由钢板焊接而成的矩形水密钢结构，在基础施工过程中起防水防土作用，不参与主体结构的受力，围堰内部也没有隔墙，侧壁板直接作为主体侧模，根据施工条件围堰全高可分数节制造。拼装下沉钢围堰施工时，将已加工好的底板围堰浮运就位起吊下水，然后通过钢围堰二次受力的转换接高至设计标高，最后进行水下混凝土封底施工。整体吊装下沉钢围堰施工时，将已拼装完成的钢围堰用两条焊接

2、在一起的驳船运至墩位，然后采用500T浮吊进行整体吊装固定，最后进行水下混凝土封底施工。其中钢围堰的焊接质量、二次受力的转换、整体吊装、水下混凝土封底均为本工法的重点及难点，对主体工程的安全、质量起着决定性作用。二、工程概况纳潮河段处于曹妃甸煤码头通路路基工程公路段以北，曹妃甸综合服务区围海造地二期工程以南，已建成通车的通岛路河规划一港池之间，滩面高程约-1.0m～0.7m，因周边工程取砂，本工程范围内局部分布有取砂坑，最深处约-17.9m。曹妃甸特大桥位于水中部分约为1.44Km，其中共有12个河床以上承台采用钢围堰施

3、工：9个拼装下沉，3个整体吊装下沉。钢围堰为单壁矩形结构，壳板内侧尺寸为13.2m（长）×8.1m（宽），顶面标高为3.502。封底砼标号C20，厚度2.00m。三、适用范围适用于大型桥梁主墩、辅助墩深水高桩的承台施工，尤其适用于工期短、河道航运繁忙、水位受潮汐影响的河流中的桥梁承台施工。四、钢围堰围堰的结构形式的选择及构造国内深水承台施工，多采用沉井、钢围堰或钢围堰法。由于沉井和钢围堰施工工序繁锁，工期长，材料用量大，而钢围堰工艺操作简单，节约工期，材料用量合理并能回收再利用，技术上可行。所以我们确定采用钢围堰施工方案

4、，并对围堰侧板的单壁、双壁两种方案进行了比较，侧板单壁围堰具有节省材料，加工方便，拼装简单，质量容易控制，工期短的特点，故选择单壁侧板结构。钢围堰围堰分为侧板系统、底承系统、内支撑系统、上承系统、导向定位系统五大部分，见图1，下面分别介绍各系统的结构构造。图1、钢围堰立面图1、侧板系统钢围堰围堰侧板采用单壁结构，侧板直接作为承台侧模，为防止下沉时孔位偏差，设计时侧板内平面尺寸每边放大100mm，壳板厚度为6mm；竖向加劲角钢为L75×50×6mm，间距为300mm，与壁板间的焊接为双侧间断焊接75mm(150mm),即焊

5、接长度为150mm，断开75mm，两侧交错焊接，高度6mm；水平肋骨为I300mm焊接工字钢200×10/280×6/200×10mm，间距为400、500、600mm三种；竖向肋骨为I600mm焊接工字钢，(450×20/560×16/450×20mm)，长边布置3道，短边布置2道，并与水平肋骨肘板焊接。这种网格结构，增加侧壁刚度和抗变形能力，从而提高侧板竖向、水平方向承载能力。2、底承系统底承系统作用一是与侧板共同组成阻水结构，变承台及部分墩身水上施工为陆上施工，二是作为围堰、承台的承重结构。底板壳板采用6mm钢板，

6、加劲角钢为L70×50×6mm（水流方向），间距240mm，与底板焊接亦为双侧间断焊接；小龙骨为I300mm焊接工字钢，250×16/268×10/250×16mm，按水流方向焊接在三排钢护筒中心位置，焊缝高度为8mm；大龙骨为I600mm焊接工字钢，450×20/560×16/450×20mm，两道通长大龙骨按水流方向布置，其余十道顺桥方向大龙骨与其构成框架结构，充分发挥底承系统的作用。3、内支撑系统钢围堰内设两道水平支撑，下道支撑距承台顶面0.572m，上道支撑距下道支撑3.0m，上下两道支撑用角钢组成竖向桁架，支撑

7、断面为2根[40a槽钢拼组的箱型结构。水流方向的支撑为通长连续，并在其中间各焊接2个“V”型支撑和“X”型支撑，顺桥方向的支撑为间断布置，详见图2。图2、内支撑及抗压（拉）柱平面图4、上承系统上承系统是以钻孔桩钢护筒为依托将钢围堰悬挂其上进行钢围堰的拼装、下沉、浇筑封底混凝土等工作，其包括承重梁、下沉设备、吊杆等部分，承重梁是一根由I56a工字钢组成，主要承受围堰的重量，下沉设备为一台100t液压千斤顶，吊杆采用俩根Ф32精轧螺纹钢，由Ф32螺纹钢螺母加垫片固定在承重梁上。钢围堰是由四个上承系统共同作业来完成下沉工序的。

8、5、导向定位系统钢围堰下沉入水后受水流作用，会向下游漂移，围堰下放到位后，为防止水流压（浮）力、水平波浪力等动荷载对自由悬挂的钢围堰发生挠动，我们在围堰内设置导向定位系统，它重要是由18根抗压（拉）柱组成，具体布置位置见图2。抗压（拉）柱断面为2根[28a槽钢拼组的箱型结构，其底板与大龙骨焊接，连接板与钢护筒焊接采用