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杭州湾跨海大桥南滩涂区承台钢吊箱围堰设计与施工


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杭州 湾跨海大桥南滩涂 区承台钢 吊箱围堰设计与施工 

李学 民, 姚飞明 , 张万 虎 

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文章 编号 :0 3 7 2 2 0 ) 3 0 5 3 1 0 —4 2 ( 0 6 0 —0 6 —0 

杭 州湾 跨海 大 桥 南滩 涂 区承 台  钢 吊箱 围堰 设 计 与施 工 
李 学 民 , 飞 明 , 万虎  姚 张
( 中铁 四局 集 团公 司, 安徽 合 肥 2 0 2 ) 3 0 3  摘  要 : 州湾跨 海 大桥 南岸滩 涂 区 宽 9 7k 引桥 采 用栈桥 法施 工 , 部 结 构 为钻 孔 桩 基  杭 .  m, 下

础 。滩涂 区软 弱地 层厚 , 形 多变 , 下局部 有 浅层 气 , 汐对 承 台施 工 影 响很 大 , 工 条件 复杂 。 地 地 潮 施  
主要 介 绍滩涂 区承 台 吊箱 围堰设 计和施 工技 术 。   关键 词 : 台; 吊箱 围堰 ; 承 钢 设计 ; 工  施 中图分 类号 : 4 . 5  U4 5 5 6 文献标 识码 : A 

De i n a d Co s r c i n o   te  x d Co f r a s sg   n   n t u to   fS e lBo e   fe d m   f r PieCa so   a g h u Ba   e 。 o sn   o   l  p   fH n z o   y S a_ s i g Cr Br d e i   d lFl tAr a o   o t   n   i g  n Ti a - a   e   n S u h Ba k -
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( iaTis uCii En ie rn   o pCo,L d,Hee  3 0 3 Chn   e i   vl gn e ig Gr u   . t . j   fi2 0 2 ,Chn ) ia 

Ab ta t sr c :The tda— lt a e    he s ut   a   f Ha z u Ba   a Cr s i g Brd   a —   i lfa  r a on t   o h b nk o   ng ho   y Se — o s n   i ge me s  u e   b t9.   m  d . The a r a h s a   ft   i ge t r   r   ons r c e   t   o t u — r s a ou   7 k wi e   pp o c   p ns o   he Brd   he e a e c t u t d wih c ns r c  ton t e te me h i   r s l  t od, a  t  f nd to  o  s s r c u e f t   pp o c   p ns r  u e   t   nd he ou a i ns f ub t u t r  o   he a r a h s a  a e s d wih

b r d p l s n t e td l l ta e ,t e s f  t a u i t ik,l n f r i  a ib e h r  Ss a l w  o e   i .I  h   i a— a   r a h   o ts r t m S h c e f   a d o m Sv ra l ,t e e i  h l o
ga   t a um  nd r l c lp r s o   he gr und,t   i e   fe t a gr a   e lt   o t u to   f t   s sr t u e  o a   a t   ft   o he td s a f c     e t d a  he c ns r c i n o   he

p l  a s n  n a wo d,t ec n t u to   o d to s o  h   i   a s a e c mp ia e .I  h s p — i c p ,a d i     r e h   o s r c i n c n i n   ft e p l c p   r   o l t d n t i  a   i e c
p r he de i n a d c s r c i   e hni e  o  he s e lb e   o f r m sf rc ns r c i n o   he e ,t   s g   n   on t u ton t c qu sf r t   t e  ox d c fe da   o   o t u to   ft  

p l  a s i   h   i a— lt a e   r   an y d a twi . i c p  n t e t l a  r a a e m i l   e l e d f   t   h Ke   r s i   a y wo d :p l c p;s e l o e   o f r a ;d s g e t e  x d c fe d m b e i n;c n t u t n o sr c i   o

1 工 程 概 况 

部 冲刷 严重 , 建设 条件 复杂 。   南 岸滩 涂地 区宽 阔 、 缓 , 向北 倾 , 平 微 在水 流 作  用下 , 局部 冲刷 深 度 一般 为 3   最 大 处 冲刷 深  ~5m,
度可 达 7m 以上 。     杭州 湾属 浅海 半 日潮 海 区 , 差 大 。桥址 区平  潮

1 1 设 计概 况  .

杭 州湾跨 海 大桥 Ⅸ 一A合 同段 位处南 引桥 滩涂 
区 , 桥承 台共计 2 6个 ( 引 1 单幅 ) 。承台为 圆形结 构 ,  

滩 涂前 端 承 台直 径 为 1 .  厚 度 3m, 1 2m,   其余 承 台 
直 径 为 9 8m, 度 2 5m。 承 台底 设计 标 高分 别  .  厚 .  为 一0 5m 和 一1 0m, 潮位 时 承 台底 露 出水面 。 .  .  低   1 2 复 杂 的施 工 环境  . 杭 州湾 大桥 位 于强 潮 海 湾 , 差 大 , 流 急 , 潮 水 局 

均高 潮位 +2 5  平 均低 潮 位 一2 1  平 均潮  . 2 m, . 2m,
差 4 6  最 大 潮 差 7 5   涨 落 潮 时 的流 速 为  . 5m, . 7m,
3 5 5 1  s  . ~ . 6m/ 。

收 稿 日期 : 0 6 3 0  2 0 —0 - 9 作 者 简 介 : 学 民 (9 6 , , 授 级 高 工 ,9 7年 毕 业 于上 海 铁 道 学 院 铁 道 工 程 专 业 , 学 硕 士 。 李 16 一) 男 教 18 工  

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桥 梁 建 设 

20 0 6年第 3 期 

2 承 台施 工方 案 比选 

制 块 , 接好 底板 各块 间 的连接 钢板 , 焊 再利 用履 带 吊   在 工作 平 台上将 钢 吊箱 分 节 组 拼 成 形 , 节 吊装 在  分 混 凝土底 板 上 , 用 U 型 卡将 吊箱底 口法 兰盘 与 混  采 凝 土底 板 卡 固。 围堰封 底 混凝 土厚 0 51 , 落 潮  .   I在 T 时无水 状态 下浇 筑成 型 。   2 2 方案 比选 及确 定  . 3 方 案 比较 见表 1  种 。
表 1 3种 方 案 比较   
比较 项 目   单 壁 钢 围堰  钢 板 桩 围 堰  钢 吊 箱 围堰 

南岸滩 涂 区为亚 砂 土 , 厚度 为 l ~1  1 6m。滩 涂  区每 天淹 没 2次 , 位变 化主要 来 自潮水 的作 用 , 水 天  文大潮 时水 流速度快 , 潮差大 , 间隔时 间长 , 有利 于承  台施工作业 。随着 向深 海推 进 , 海床 面 越来 越 低 , 潮  水流 速越来越 大 , 冲刷深 度也 随 之增 大 , 床面 与 承  海

台高程及冲刷深度 是决定承 台施 工方案 的主要 因素 。  
2 1 方 案介 绍  . 根据 本 工程 的特 点及 桥 址 处 地质 状 况 , 文 以  本 直径 l .  承 台为 例对 单壁 钢 围堰 、 板 桩 围堰 、 1 2m 钢   钢 吊箱 围堰方 案 3种 围护结 构进 行 比较 。   ( )单 壁钢 围堰 。单 壁 钢 围堰 设 计 采 用  ̄ 3 2 1 1.  1 圆形 结 构 , 壁 为 艿   T I 外 一8mm 的钢 板 , 肋 采 用 厚  横 度 为 1  0mm、 宽度 为 2 0mm 的钢 板 制作 , 7 ×7  0    5 5 ×8角钢作 为竖 肋 , 肋 间距 0 5m, 肋 间距 0 4  横 .  竖 .5

工难  薯 工法 艺度   方 
由 于 潮 水 流 向 

稳性 稳性般 盘 定  定一   

稳性  定好
3  

自稳 , 定 性 差  稳

m。在 围堰 内侧 每隔 0 8m 增设 1道 [ 4槽 钢作 为  .  1
环 向加 劲肋 。   ( )钢板 桩 围堰 。钢板 桩 围堰 直 径 1 .  I采  2 3 11, T 用拉 森 Ⅲ型 , 板桩 内围囹及 内支 撑架 为型钢 结构 , 钢  

一 入  
造价 

翟 h 8    
合 

h3 lO   ̄  


合 

合 

外 导向环 梁为 E 2槽钢 , 1 与内 围 囹对 应设 置 ; 内支 撑 
架采 用 HN2 0 1 5型 钢 , 5根 , 工 时利 用 钢  5× 2 共 施 护筒 将 内支撑 焊接 在一起 。  

回  收
潮 冲击 能 力 

眚 拆’ 高 转  高 转 藿 除瞿率, 瞿率,   周 周


般 

差 

强 

( )钢 吊箱 围堰 。传 统 的钢 吊箱 围堰 主 要 由 吊 3   箱侧 模 、 吊箱 钢底 板 、 吊挂 系 统 、 沉 系统 及 支 撑 系  下 点, 创造 性 地提 出采 用 装 配式 混 凝 土 底板 代替 钢 底 
板 , 吊挂 和下沉 系统 , 而最 大限 度地节 省 时间和  无 从 统 组成 。根据 杭 州湾 特殊 的施工 环境 和承 台结 构特 

封 底 形 式 



’ 工程 

’ 程  工

土 

一  ~ 一 一

通 过上 述多方 面进 行 比较 , 用 装 配 式混 凝 土  采

底 板 的 吊箱 围堰 适合施 工 环境 , 具有 工艺 简单 、 操作 
方便、 节省 时间 、 提高工 效 和节 约成本 的优 点 。滩 涂 
区承 台确定 采用 钢 吊箱 围堰方 案施 工 。   3 钢 吊箱 围堰 结构 设计 与 施工  3 1 围堰 主体  . 钢 吊箱 围堰 既是 承 台施 工 的临 时 隔水 结 构 , 又 

降低工 程成 本 。施工 中用 焊在 护筒 上 的牛腿 支撑装 
配式混 凝 土底板 , 钢 结 构 箱 体 固定 在 混 凝 土底 板  将
上, 浇灌封 底混 凝 土 , 于堵水 并与 混凝 土底 板共 同  用

受力 支承 承 台施 工荷 载 。钢 吊箱 围堰结 构见 图 1  。

是 承 台混 凝土施 工 的外模 , 吊箱 平 面设 计 为 圆形 , 钢   内部 直径 1 .  高 7 0m, 为 2节 加工 , 节 节  1 2m, 。  分 底 高 4 0m, .   顶节 节 高 3 0m, 节 侧模 按 照 圆周 等 分  .  每
为 4块 。 吊箱 节 块 间设 有 法 兰 盘 , 用  ̄ 2螺 栓 连  采 2

接, 并夹 人橡 胶条 密封 , 以防渗水 、 水 。 漏  
3 2 牛 腿  .

牛腿 采 用钢 板 加工 成 三 角 形 , 圆周 方 向布置  沿 4组 , 每组 竖 向为 3块三 角形 钢 板 , 每块 间用 钢板 水 
图 1 钢 吊箱 围堰 结 构 立面 

平 焊接 连接 ; 牛腿 顶 面用 圆弧钢 板焊 接 , 宽度 与每组  牛腿 顶面 一致 ; 牛腿 满焊焊 接在 钢护 筒 外壁上 , 主要  承受 预制 混凝 土底板 、 底混凝 土 、 台混凝 土等施  封 承

钢 吊箱 围堰 施 工 时 , 利用 落 潮 时 间在 每 个 钻孔  桩 钢护 筒周 边人 工 焊 接 型钢 牛 腿 , 用 履 带 吊在 工  采

作平 台上 分块 吊放 安装 2 m 厚钢 筋混凝 土底 板 预  5c

工荷 载 。牛腿 布置 及细 部结 构见 图 1 图 2  、 。

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