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有底钢吊箱围堰在深水墩承台施工中的应用


有底钢吊箱围堰在深水墩 承台施工中的应用
【摘要】在深水墩承台施工过程中,采用有底钢吊箱围 堰施工方案,达到快速、优质施工的目的,并通过使用该方 案节省大量人工费、机械费、材料费,降低工程成本。 【关键 词】有底钢吊箱围堰;深水墩承台;施工

一、概况

DIK37+117 北浩龙江大桥作为黔桂线铁路扩能改造工程 全线控制工程,具有施工难度大,施工工艺复杂,技术要求 高, 工期紧等特点。 河床呈 V 字型, 狭窄, 表层岩层坚硬, 水 中墩位置水深为 25m。其承台底面处于施工水位以下 8.0m。 承台平面尺寸为 11.5×10.5m。水中墩采取的施工工艺 以及施工进展情况对该控制工程的各方面评价起到非常关键 的作用,决定采用有底钢吊箱围堰施工 方法 代替常规无底 钢围堰施工方法进行墩台施工。

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通过对有底钢吊箱围堰施工方法和常规无底钢围堰施工 方法进行认真 分析 与 经济 比较后得出: (1)常规无底钢 围堰施工方法进行时必须进行水下爆破清平,确保钢围堰顺 利下沉就位; (2)深水区围堰下沉过程的起重荷载相当大, 不利施工和控制; (3)加大工程成本加大,施工难度加大, 工程进展慢。采用有底钢吊箱围堰方法进行深水高承台施工 更具灵活性和适应性。达到减少水下工程量、降低施工难度、 降低工程成本,缩短工期的目的。

二、施工工艺

根据施工水位情况及施工工期要求,在码头岸上钢结构 加工场地,分块预先加工好钢吊箱的侧模和底模,桥墩桩基 混凝土浇注完成后,浮吊配合,拆除钻孔平台及中间妨碍钢 吊箱安装及下沉的钢护筒支承桩和部分连接[22 槽钢, 在桩基 钢护筒上测量放样,利用桩基钢护筒,设置钢吊箱临时拼装 平台和钢吊箱下沉受力架,汽吊岸上配合,船舶运输钢吊箱 的底模,侧模加工件至拼装平台处。浮吊配合,在临时拼装 平台上,安装钢吊箱的底模,侧模和抗浮拉杆,贝蕾梁架内 撑,手拉葫芦等,由统一指挥人员进行指挥,下沉钢吊箱至 规定标高后,锁抗浮拉杆,对桩基钢护筒与钢吊箱之间的间 隙密封处理,用垂直导管法浇注水下混凝土,强度达到要求
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后,对吊箱内抽干水,对抗浮拉杆,主肋的工字钢与桩顶标 高以下的钢护筒进行焊接,力系转换完成后割除钢护筒。凿 除桩头,绑扎承台钢筋,浇注承台混凝土。

(一)钢吊箱模板的制作及加工

在码头岸上钢结构加工场地,采用型钢、角钢、钢板焊 接,分块加工钢吊箱的底模和侧模。

1.侧模。侧模面板采用 8mm 厚钢板,竖向主梁采用 I25b 工字钢,工字钢之间间距为 80cm,侧模横向次梁采用[16 槽 钢,间距 50cm,侧模共 12 块,重约 60t。

2.底模。底模面板采用 8mm 厚钢板,底模主梁采用 I36 工字钢,工字钢之间间距为 150cm,次梁采用[10 槽钢,间距 50cm,底模共 6 块,重约 30t。

3.在底模和侧模上焊接好各种吊耳,支撑连接,为钢吊 箱的后续施工做好准备。

(二)拆除部分钻孔平台,在桩基钢护筒上焊接钢牛腿, 设方形孔
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1.桩基施工完成后,拆除钻孔平台及中间妨碍钢吊箱安 装及下沉的钢护筒支承桩和部分连接[22 槽钢。 测量放样好承 台底面,吊箱底面,承台顶面,吊箱顶面等标高及中线。

2.在桩基钢护筒距离水面 0。8m 处及水下钢吊箱底模下 沉就位处,在桩基钢护筒上焊接钢牛腿,作为拼装钢吊箱临 时拼装平台的支点及钢吊箱下沉就位时的受力点。在钢护筒 上设方形孔,加焊钢板和型钢,形成受力点。

(三)在桩基钢护筒处安装钢吊箱临时拼装平台

1.汽吊配合,由船舶运输现场拼装钢吊箱临时支承平台 的 I22b 工字钢至墩位处。

2.浮吊配合,安装临时支承平台的纵横 I22b 工字钢, 构成墩位处拼装钢吊箱的临时支承平台。

(四)钢吊箱底模的拼装,安装工字钢受力架、抗浮抗 拉杆

1.汽吊配合,由船舶运输钢吊箱的底模共 6 块运至临时
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支承平台处。

2.浮吊配合,在临时支承平台上,把钢吊箱底模分块安 装就位后,对底模拼接缝处焊接,把底模连成整体。

3.在每个桩基钢护筒上开方形孔,加焊钢板加固,安装 I36b 工字钢纵横主梁及手拉葫芦,与钢吊箱底模主梁 I36b 工字钢的吊耳连接拉紧,作为钢吊箱下沉时的承重结构。在 底模工字钢骨架上焊接由两根[20槽钢拼焊组成的抗浮抗 拉杆。

4.吊箱底止水采用半月型钢板在吊箱内封堵。 (五)安 装钢吊箱侧模、贝雷梁桁架内撑

1.汽吊配合,由船舶运输钢吊箱的侧模模板至临时支承 平台处。

2.浮吊配合,在临时支承平台上,把钢吊箱侧模分块安 装, 安装时利用外侧 Φ70 钢护筒支承桩与侧模进行临时连接, 防止侧模倾倒,使侧模分块安装就位,拧紧连接螺栓,把侧 模连成整体。

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3.模板接缝止水采用 2cm 厚软橡胶条。

4. 为防止钢吊箱下沉时侧模因为水压力和水的冲击力而 变形扭曲,保证钢吊箱的安全,在钢吊箱内部安装贝雷梁桁 架作为内撑,防止钢吊箱在后续施工过程中产生变形扭曲。

(六)转换受力体系并提升钢吊箱,拆除临时拼装平台。

1.由统一指挥人员进行指挥,所有手拉葫芦同时拉紧起 吊钢吊箱, 使之脱离临时支承平台 0。 米, 2 进行力系的转换。 注意利用钻孔平台的 Φ70 钢护筒支承桩,做好支撑,严格控 制倾斜、扭转、偏移。

2.浮吊配合,拆除临时拼装平台上的22b 工字钢,割 除钢牛腿。

(七)钢吊箱下沉

(上接第 190 页)1.由统一指挥人员进行指挥,所有手 拉葫芦同时松动,使钢吊箱缓慢均匀下沉入水中。在钢吊箱 沉入水中的过程中,严格控制其倾斜、扭转、偏移。技术人 员注意使用全站仪和水准仪进行监控,严格控制钢吊箱的垂
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直度。

2.下沉分三阶段,每一阶段到规定标高时,使用全站仪 和水准仪进行测量,检查钢吊箱的中线和标高,使钢吊箱的 中线和标高满足设计和规范要求。用类似的 方法 ,直至钢 吊箱底模置于水下桩基钢护筒的钢牛腿上,满足封底混凝土 的厚度和承台的设计标高要求。

(八)锁定抗浮抗拉杆,进行力系的转换,密封处理钢 护筒的间隙

钢吊箱就位后,把槽钢抗浮拉杆与桩基钢护筒通过型钢 焊接,拆除手拉葫芦,进行力系的转换。槽钢抗浮拉杆与桩 基钢护筒及钢吊箱底模主肋 I36 工字钢构成了钢吊箱后续的 承重结构。

(九)水下封底混凝土的浇注

1.在浇注水下封底混凝土前,对底模与桩基钢护筒之间 约 10cm 的间隙,用预先准备好的钢圈焊接,加焊角钢加固, 做密封处理。

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2.采用垂直导管法一次浇筑完成水下封底混凝土,在桩 基与桩基正中间布置浇筑点。浇注厚度1.0m,边浇筑时边 进行观测,判别各浇筑点是否达到浇筑标高。封底过程中吊 箱内、外设连通孔,保持内、外水头基本一致,减少因吊箱 内壁水头升高对底板增加的荷重和对侧模增加内压力。

(十)抽干水,抗浮抗拉杆、主肋的工字钢与桩顶标高 以下的钢护筒焊接,力系转换完成后割除钢护筒

1.钢吊箱水下封底混凝土强度达到要求后,对钢吊箱内 抽干水,把槽钢抗浮抗拉杆与桩基钢护筒用槽钢加强焊接连 接,为再度转换力系做好准备。

2.割除封底混凝土顶面以上部分的抗浮抗拉杆及钢护 筒,进行力系的转换。

钢吊箱封底后,进行力系转换,凿开护筒四周部分混凝 土,把底板纵、横主肋的工字钢与桩顶标高以下的钢护筒用 3cm 厚L形钢板焊接,保证钢吊箱的抗浮和承载能力。力系 转换完成后,再切割钢护筒、抗浮抗拉杆。

(十一)凿除桩头,绑扎承台钢筋,浇注承台混凝土
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凿除桩头浮浆,并清理干净。绑扎承台钢筋,桩身的钢 筋伸入承台中,与承台钢筋连成一体,浇注承台混凝土。

三、结论

通过使用有底钢吊箱围堰工艺进行深水墩高承台施工, 给整个桥施工带来深远的 影响 ,相比传统的无底钢围堰施 工更显灵活、操作简单和施工快捷。大大提高了生产效率, 大大减少水下工作量,降低了水下施工难度,在施工中可节 约大量人工费、机械费、材料费,获得很好的 经济 效益, 在深水墩台施工中是一种极有推广价值的工艺。

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