2号墩承台钢套箱施工方案88.docx

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2号墩承台钢套箱施工方案88

DIK37+117北浩龙江大桥

水中钻孔平台搭设施工方案

1工程概况

黔桂铁路扩能改造工程QG1标第三项目经理部管辖范围为DⅠK37+038.35～DK46+830，为新建单线铁路，全线控制工程深水桥DIK37+117北浩龙江大桥为单线复杂大桥，位于黔桂铁路扩能改造工程QG1标第三项目经理部管辖范围内，具有施工难度大，施工工艺复杂，技术要求高，工期要求紧等特点。

北浩龙江大桥深水墩2#墩承台底面标高为80.99m，承台顶面标高为83.99m，承台高度为3m，施工水位为87.5m，河床面标高为64m，水深23.5米，承台底面处于施工水位以下6.51米，承台的平面尺寸为11.5×10.5m，采用有底钢吊箱围堰施工方案进行施工。

本桥所在河道为季节性河流，受洪水影响，水位变化大，钢吊箱围堰施工时间安排在枯水期进行。

2钢吊箱设计

2.1加工数量

2号墩承台的平面尺寸为11.5×10.5m，加工侧模12块，底模6块。

2.2钢吊箱顶面、底面标高

封底混凝土厚度为1.0m，钢吊箱侧模顶标高为：

施工水位标高87.5＋0.5m=88m；钢吊箱底面标高为：

承台底标高80.99－1.0m=79.99m。

钢吊箱高度为88－79.99=8.01m

2.3钢吊箱结构设计

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12块，共重约60t。

2、底模

底模面板采用8mm厚钢板，底模主梁采用I36工字钢，工字钢间距为150cm；次主梁采用[10槽钢，间距50cm。

底模6块，共重约30t。

3、承重结构

钢吊箱承重结构为两部分：

钢吊箱顶部及底部承重架。

（1）顶部承重架：

顶部承重架用作钢吊箱初步就位时吊箱顶部受力时的临时承重结构。

（2）底部承重架：

底部承重架用作吊箱就位后受力由顶部转换到底部后的承重结构。

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I36工字钢的吊耳连接，做为钢吊箱下沉时的承重结构。

钢吊箱就位后，把槽钢抗浮抗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。

槽钢抗浮抗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施工的承重结构。

4、槽钢抗浮抗拉杆

抗浮抗拉杆采用2[20槽钢通过钢板对焊连接成方形。

5、止水

吊箱底止水采用“半月型”钢板在吊箱内封堵，模板接缝止水采用2cm厚软橡胶条。

6、封底

采用垂直导管法浇注水下封底混凝土，封底混凝土为C25混凝土，封底厚度为100cm。

3施工总体方案

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，2号墩桩基混凝土浇注完成后，浮吊配合，拆除钻孔平台及中间防碍钢吊箱安装及下沉的φ70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、侧模加工件至临时拼装平台处。

浮吊配合，在临时拼装平台上，安装钢吊箱的底模、侧模和抗浮抗拉杆、贝雷桁架内撑、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，锁定抗浮抗拉杆，对桩基钢护筒与钢吊箱之间的间隙做密封处理，用垂直导管法浇注水下封底混凝土，强度达到要求后，对吊箱内抽干水，对抗浮抗拉杆、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。

4承台水下有底钢吊箱围堰施工工艺流程

承台水下有底钢吊箱围堰施工流程图

5承台水下有底钢吊箱围堰施工方法

5．1钢吊箱模板的制作及加工。

（1）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、侧模。

2号墩承台的平面尺寸为11.5×10.5m，加工侧模12块，底模6块。

（2）在底模、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。

5．2拆除部分钻孔施工平台，在桩基钢护筒上焊接钢牛腿，设方形孔。

（1）2号墩桩基混凝土浇注完成后，拆除钻孔平台及中间防碍钢吊箱安装及下沉的φ70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。

5．3在承台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22b工字钢至2号墩位处。

（2）浮吊配合，安装临时支承平台的纵横22b工字钢，构成2号墩墩位处拼装钢吊箱的临时支承平台。

具体见钢吊箱布置图。

5．4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六块至临时支承平台处。

（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。

具体见钢吊箱布置图。

（3）在桩基钢护筒上安装工字钢受力架，在受力架和底模吊耳之间安装手拉葫芦并拉紧。

在底模工字钢骨架上安装由两根[20槽钢拼焊组成的抗浮抗拉杆。

5．5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。

具体见钢吊箱布置图。

（3）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。

5．6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0.2米，进行力系的转换。

注意利用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。

5．7钢吊箱下沉。

（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，直至钢吊箱底模下沉至规定标高，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。

5．8锁定抗浮抗拉杆，进行力系的转换，密封处理钢护筒的间隙，钢吊箱水下封底混凝土的浇注。

（1）钢吊箱底模下沉至规定标高后，经精密检测钢吊箱的中线和标高，满足要求后，在抗浮杆和钢护筒之间焊接槽钢，锁定抗浮抗拉杆，使钢吊箱不上浮，同时拆除手拉葫芦，进行力系的转换。

（2）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。

（3）采用垂直导管法灌注水下封底混凝土，在桩基与桩基正中间布置浇筑点。

封底混凝土对整个承台非常重要，采用垂直导管法一次浇筑完成。

封底混凝土采用水下混凝土，浇注厚度1.0m，混凝土坍落度控制在18～22cm，初凝时间不少于10小时，采用5~25mm碎石，其和易性等必须达到施工工艺要求。

混凝土供应速度不小于40m/h，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。

5．9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。

5．10凿除桩头，绑扎承台钢筋，浇注承台混凝土。

凿除桩头浮浆，并清理干净。

绑扎承台钢筋时，要保证桩身的钢筋伸入到承台中，与承台钢筋连成一体，钢筋要调直和清除干净。

由于是大体积混凝土浇注，必须严格控制砼的塌落度，施工中随时抽样做试验，混凝土分层浇筑和振动，振动上层混凝土时，振动棒要在下层混凝土初凝前插入下层混凝土一起振动，确保上下层连接良好，振动时快插慢拔，保证混凝土密实，浇筑完成后及时进行养生。

6吊箱围堰施工技术措施

（1）测量放样时，严格控制好承台底面、吊箱底面、承台顶面、吊箱顶面等标高及中线。

（2）摆放底模时，进行模板间连接，使之形成整体，保证整体的平整度。

（3）钢护筒上设方形孔，必须加焊钢板或型钢，形成受力点。

钢牛腿焊接时注意焊缝的长度。

（4）安装侧模：

在底模上放好侧模的位置，侧模安装顺序从角点开始，先安装横桥向侧模，再安装与之相连角点处的侧模以构成一个稳定结构。

后按同样顺序对称安装另一角点的侧模。

安装完毕，仔细检查连接的可靠性及安装精度。

（5）安装内撑梁时，先安装主桁梁，同时与侧模加劲固焊。

（6）承台钢吊箱下沉：

必须由统一指挥人员进行指挥，所有手拉葫芦同时松动均匀下沉，严格控制倾斜、扭转、偏移。

钢吊箱下沉后，检查各处标高，保证吊箱底面、顶面的水平及钢吊箱垂直度。

（7）承台封底混凝土浇注：

封底混凝土是保证套箱稳定和承台浇注质量的重要临时结构，一次浇筑完成。

采用垂直导管法灌注封底混凝土，在桩基与桩基正中间布置浇筑点。

接头处用橡胶圈密封防水。

导管使用前先进行试拼，试压。

（8）封底混凝土的坍落度控制在18～22cm，初凝时间不少于10小时，采用5~25mm碎石，其和易性等必须达到施工工艺要求。

混凝土供应速度不小于40m3/h，边浇筑时边进行观测，严格控制各浇筑点达到浇筑标高。

注意保持钢吊箱内、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。

（9）承台混凝土浇注：

必须要求封底混凝土强度达到后才能抽干水进行施工。

清理封底浮浆，插入式捣固器要分层捣固。

7安全保证措施

（1）配足通讯工具，确保统一指挥。

进入施工现场人员，按规定配带好安全防护用品，遵章守纪，听从指挥。

（2）在通航的江河上进行施工前，与当地航政部门联系，商定有关航运和施工的安全事项，并通报有关单位，在航道上按规定设置航标进行导航。

（3）所以施工人员必须配戴安全帽，水上作业必须穿戴救生衣。

（4）当出现六级以上大风时，停止工作，并检查水面上的船只和锚缆等设施。

如确有需要继续作业时，采取有效措施。

（5）施工使用的各种船只，按航政部门规定设置航行标志，并备有救生、消防及靠绑等设备。

（6）船只在夜间有照明设备，没有发电设备的船只，备有防风灯及电池灯具。

浮吊的拖轮在浮运启航前，检查各个部位的机械与设备性能是否良好，安全设施、工具是否齐全，拖重吨位是否超标。

确认无误后，方得启锚开航。

（7）水上作业人员必须穿好救生衣，并站在适当位置，以防落水。

（8）施工中需要封航时，必须与航务部门联系，在航道上做好封航标志，办理封航手续并通知相关单位。

（9）由于潜水作业较多，墩位上下游各1200米范围内设置明显标志，标明潜水作业时间，请当地居民在此期间内不要到河面上炸鱼，确保潜水员安全。

有潜水作业时，要派出防护人员上下游进行防护。

（10）由于水上焊接作业较多，电缆电线必须经常检查，避免漏电。

施工用电设备实行一机一闸一漏一箱。

漏电保护装置与设备相匹配。

（11）从事作业人员，定期进行体格检查，不适宜作业的人员，不得从事此项工作。

作业人员必须戴安全带，穿防滑鞋。

不得穿拖鞋、高跟鞋、硬底鞋、易滑鞋和裙子上班进入施工现场。

（12）根据具体情况使用符合要求的脚手架、脚手板、吊架、梯子、跳板、安全带等，按安全有关规定在高空、临空处、水上作业平台设置栏杆或安全网等安全设施。

悬挂的梯子挂在牢固处，挂钩与承载结构物捆绑牢靠。

（13）在水上作业平台上作业，原则上不进行双层作业，无法避免时，上下交替施工，设置隔离措施，并设专人进行防护。

上层不停止时，下层不准进入现场；下层人员没有完全撤出时，上层不准施工，以确保人身安全。

高处作业佩带工具袋，小型材料放入袋内，较大的工具用绳拴好，不得随便乱放，防止落下伤人。

（14）夜间进行作业时，必须在现场有足够的照明设备，在危险地带等处设有明显的标志。

（15）危险地点悬挂按照《安全色》和《安全标志》规定的标牌，夜间有人经过的坑、洞、施工作业危险地带设红灯示警。

严禁无关人员随意出入现场。

（16）起吊重物时，起落速度应均匀，动作要平稳，禁止忽快忽慢，不准紧急制动。

放置吊运的重物时，要注意地面的平整，防止斜歪倾倒。

钢吊箱结构检算

1、受力状态分析

根据本河道最高水位及最低水位，在吊箱封底后扣除封底砼厚后的水位计算外部水压力，在浇注（封底）混凝土时按当内外水位差计算混凝土侧压力及自重。

2、外力计算

外力计算有：

侧水压力、浮力、混凝土侧压力、混凝土重力。

3、结构设计验算

1）、侧板受力有两种不利状态：

第一种为吊箱封底后抽干水后受外侧最高水位的水压力；第二种为浇注混凝土时水位最低的情况下的混凝土侧压力。

对于两种状态，第二种情况较为不利，按第二种受力状态进行结构设计。

2）、底板承重主、次梁受力计算。

3）、抗浮抗拉杆的计算。