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深水高桩全拆装式单壁钢吊箱设计与施工


深水高桩全拆装式单壁钢吊箱设计与施工 内容提要:对传统的单壁钢吊箱进行了优化设计,使底板全部能拆除、无水 下施工,节约了施工成本,减小了安全风险。该钢吊箱设计具有经济高效、操作 方便、安全可靠、质量易于控制、可周转使用等优点。 关键词:深水高桩全拆装式 单壁钢吊箱 1 工程概况 青岛海湾大桥位于胶州湾北部, 是我国北方寒冷海域一座大型海上桥梁集群 工程,跨海桥长 25.880km。基础均采用钻孔灌注桩,承台采用四边形圆倒角承 台,顶标高全部为 0.30m,承台厚 3.0m,平面尺寸为 6.9m× 6.9m。承台顶面标高 +0.30m,底面标高-2.70m。 2 传统钢吊箱的改进 传统钢吊箱主要对深水高桩承台进行施工,在桩基完成后,将装有扁担梁且 已拼成整体的钢吊箱悬挂在定位桩桩顶,进行水下混凝土封底,这样为承台施工 提供了一个干燥的工作环境。这种方法虽施工简单方便,但有些地方仍需改进, 钢吊箱底板在封底时与混凝土连成了整体,造成了底板不能进行周转,材料浪费 严重;水下部分侧板和底板、侧板和侧板直接采用螺栓连接,拆除难度较大,需 人工潜水进行水下作业, 锈蚀后水下切割费用高;依靠封底混凝土的粘结力提供 支撑,造成封底混凝土厚度大,浪费较多。 全拆装式单壁钢吊箱的设计是对以上三方面进行了优化,使用功能更趋合 理。 3 全拆装式单壁钢吊箱结构 3.1 结构尺寸 综合各工况条件、水位条件和承台结构尺寸,确定钢吊箱尺寸:吊箱底板 平面内净尺寸: 8.5m× 8.5m (承台平面尺寸为 6.9m× 6.9m, 吊箱底板平面每边比承 台平面尺寸宽出 0.8m,即侧板内边缘到承台外边缘距离为 0.8m,便于施工); 侧板顶面设计标高:+3.30m(保证承台施工在干燥无水的条件下进行,当施 工水位接近+3.30m 时,增设 1.0m 防浪板) ; 底板顶面设计标高: -3.60m (封底混凝土厚度为 0.9m,承台底标高为-2.70m) ; 内支撑标高:+0.6m 和+3.0m。 3.2 钢吊箱构成 主要有底板、侧板、内支撑、吊挂系统四大部分组成 3.2.1 底板 底板由面板和纵横梁组成,横梁为 4 组 I45a 双肢工字钢,纵梁为 I10 工字 钢,面板为 δ=4mm 钢板。底板开孔应根据钢护筒中心坐标、护筒倾斜度及拼装 平台高程进行, 底板和护筒间的空隙采用胶皮结合钢板进行堵漏。面板之间采用 焊接, 底板面板直接铺放在下部型钢框架上,利用和侧板连接时的螺栓孔位及侧 板压力进行限位固定。纵梁分块焊接,直接铺放在横梁上;底板吊杆侧采用∠ 10× 100 的角钢进行加强,加强角钢焊接在底板面板上,和侧板角钢相扣,角钢 之间加垫 10mm 的橡塑板;非吊杆侧采用∠160× 100× 10 的角钢加强,在加强角 钢上开孔,间距 50cm,将螺帽焊接在角钢下面,利用 Φ28 圆钢套丝,采用长螺 杆连接底板和侧板,螺杆的拆除在水上进行。 3.2.2 侧板 侧板分为 4m(下节) 、3m(上节)两节,整块制作。[8 槽钢做纵肋,横肋为 I25a 工字钢,外侧竖肋为Ⅰ36a 工字钢,在侧板分节的上下两端距边缘 0.3m 各 设一根 I20a 工字钢进行加强;面板采用 6mm 的钢板,和槽钢焊接连接。 非吊杆侧侧板与底板之间采用螺栓(长螺杆)连接,缝间设置 10mm 泡沫橡 胶板以防漏水;吊杆侧侧板和底板连接采用∠10× 100 角钢相扣,进行限位。吊 箱侧板横向分节及竖向拼缝水上部分均采用螺栓连接, 竖向拼缝水下部分通过侧 板外侧横肋工字钢进行扣接,减少了模板拆除时水下操作

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