浅谈钢吊箱在深水承台中的应用

浅谈钢吊箱在深水承台中的应用

王志坚刘高元

王志坚江苏天业工程咨询房地产估价有限责任公司

刘高元中交二航局第三工程有限公司

【摘要】本文以扬州市文昌东路东延工程廖家沟特大桥为背景，介绍了钢吊箱的制作、运输、安装及拆卸等工艺，可为今后类似工程提供一定的借鉴经验。

【关键词】钢吊箱；坐滩；安装；拆卸

前言

扬州廖家沟特大桥为市政景观桥，桥梁全长1202m，主桥上部设计为连拱组合体系。全桥水中承台共计34个，其中深水承台平面尺寸分为26.22×6.4m及22.22×6.4m两种形式，承台设计厚度2.5m，其中14个承台采用钢吊箱施工。

一、吊箱的加工、运输方案

廖家沟大桥位于扬州市广陵区境内，为扬州市文昌东路东延工程的一部分，桥址上游2公里为万福闸（不通航），下游1.5公里为宁通高速廖家沟大桥，吊箱进场需通过下游方向已成桥的宁通高速廖家沟大桥运至施工现场，结合现场实际情况对钢吊箱的加工运输拟定了三个方案进行比选：

方案一：吊箱整体在钢结构加工厂制作、组装，通过500t方驳运至施工现场，因廖家沟河为非通航水域，下游宁通高速廖家沟大桥主跨通航净高度为11.5m，而吊箱设计高度为10m，若采用在厂家加工，通过方驳运输吊箱进场，整体高度超过11.5m，方案不可行。

方案二：吊箱各组件在钢结构加工厂制作，通过货船运至现场，在方驳上拼装焊接。优点：不受下游桥梁的通航净空影响，降低吊箱整体运输的风险；缺点：施工现场需提供吊箱拼装平台（方驳1艘）；货船需在现场长时间滞留；受拼装平台的限制，吊箱拼装风险较高、施工效率较低。

方案三：吊箱整体在钢结构加工厂制作、组装，通过整体浮运至施工现场。通过计算当潮位低于+2.0m时，整体浮运可顺利通过宁通高速廖家沟桥，方案可行。优点：钢结构厂有足够的施工空间供吊箱组拼，可有效的提高施工功效，缩短施工工期。缺点：吊箱密闭要求高，运输风险相应增大。

通过比选我部最终确定了方案三，因吊箱的几何尺寸为26.22m×6.4m×10m，单个吊箱下水后整体稳定性较差，运输风险极高。最终将单吊箱浮运更改为2个吊箱整体浮运，吊箱与吊箱之间采用型钢焊接成整体，降低了浮运风险，取得了较好的成效。

二、吊箱的进场后坐滩作业

吊箱运输至现场后，首先需要解体作业，即将焊接在一起的两吊箱分开，然后在2艘浮吊的配合下，吊箱A在浅滩位置坐滩，吊箱B由浮吊牵引至预下放水域待命。

三、钢吊箱下放就位

1.下放前的检查、准备工作

下放前对钢吊箱各个连接螺栓、止水条及焊缝进行检查，保证其施工质量满足设计要求；检查各吊具能否满足设计起吊要求，各种用材是否准备到位，确认吊箱连通器打开状态，确认各个环节物料、人员等准备工作按事先交底会议要求到位后进行下放作业。钢吊箱应选择在低潮位、流速小、风力小、好的气候条件时进行下放。

2.底板开孔

钢吊箱底板加工前需综合考虑护筒的平面偏位、护筒的垂直度等，根据现场实际测量的数据配孔，并按设计预留20cm调整余度。

两浮吊抬吊吊箱至水面0.5m后，工人至吊箱内根据预先标记的割孔标线，将吊箱底板开孔，并将割除的钢板吊出吊箱。

3.整体起吊就位

开孔作业完成后，2艘100t浮吊将吊箱整体吊至护筒顶上0.5m，浮吊经调整到吊放位置后，缓慢下放至护筒上方0.5m左右时，调整浮吊使吊箱开孔对正护筒，缓慢下放。下放过程由专人负责指挥，严格控制2艘浮吊的下放速度，避免下放速度的不一致导致吊箱整体失衡。

在钢吊箱下沉过程中，在陆上架设两台经纬仪,对钢吊箱纵横两个方向的垂直度进行观测。在下沉至挑梁支点接近护筒牛腿时，检查吊箱角点位置座标及高差，计算顶口高差及平面位置偏差、扭转，用倒链葫芦调整到位再落下，并按立即将挑梁与牛腿垫板焊接牢固，调整过程中随时跟踪测量。待吊箱下放精度满足要求后，两浮吊同时松钩，解缆。

四、桩周封堵及水下封底砼浇注

1.桩周封堵

桩周封堵分为两步，第一步是在底板开孔时，按现场实际桩位开孔并有调整余地，尽量减小桩周的间隙，利于水下封堵。更重要的第二步封堵为水下封堵，当钢吊箱下放就位后，将制作（厚度10mm直径大于护筒2cm）的带法兰螺栓的环形钢板套在钢护筒上，采用潜水员下水安放至吊箱底板，环形钢板与底板搭叠10cm，并拧紧环形钢板上的法兰螺栓，完成后在检查周边空隙，用沙袋及棉絮填塞。

2.封底混凝土浇筑

水下混凝土浇筑时由浮吊吊料斗，泵车泵送砼至料斗完成水下砼的灌注。灌注采用垂直导管灌注法，封口总的顺序：从钢吊箱壁体四周向中央进行封口，从上游侧向下游侧浇注。

在灌注过程中，应经常测探砼的灌注深度，并由技术人员记录，严格控制灌注砼。其他工作人员配合现场管理人员的统一指挥，浇注混凝土时作好测深记录，同时导管封口结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录，浇注过程中注意控制每一浇筑点标高及周围4m范围内的测点都要测一次，并记录灌注、测量时间，混凝土浇注临结束时，全面测出混凝土面标高，重点检测导管作用半径相交处、护筒周边，吊箱内侧周边等部位，根据结果对标高偏低的测点附近导管增加浇注量，力求封底混凝土顶面平整。

五、抽水、清理

封底砼浇注时，制作同条件养护试块，通过试块强度检查了解封底砼达到设计强度后，并确保河水水位在低于设计高水位以下时由潜水员关闭连通器，然后进行抽水作业，抽水应尽量避开高潮水位。水位每下降1米后，停止抽水观察吊箱的稳定性及水位变化情况，无异常继续抽水，直到把吊箱内的水抽干，若在抽水过程中发现异常情况，应立即停止抽水，并根据具体情况立即采取补救措施。最后进行清底，主要是封底表面，如标高误差较大，需对其进行修补，高出部分需凿除，低的地方补平，如标高误差较小，清理干净即可。

六、吊箱拆除

钢吊箱的拆除需分阶段实施，拆除顺序为：封底砼强度达到要求后，承台施工前割除吊杆，浇注完承台砼后，施工墩身时割除挑梁，墩身出水后拆除壁体间螺栓及壁体与底板间的螺栓，分块将壁体拆下，由于底板拆除需水下施工，无拆除的价值，不考虑拆除。

七、总结

廖家沟大桥使用有底钢吊箱施工的承台共计14个，在整个施工过程中钢吊箱止水效果较好，为深水区承台、墩身的施工提供良好的作业空间。

参考文献:

[1]殷万寿深水基础工程中国铁路出版社2003.

[2]谢铁坚陈明杜琛琦南京长江三桥南主墩深水基础施工技术市政技术2008.

[3]JTJ041-2000公路桥涵施工技术规范.