跨海桥梁承台组装式钢吊箱施工工艺

跨海桥梁承台组装式钢吊箱施工工艺

黄光枞

（海航地产集团有限公司海南海口570203）

【摘要】本文通过对跨海桥梁深水高桩承台的组装式钢吊箱设计及施工工艺的详细介绍，分析了组装式钢吊箱的施工重难点，提出在钢吊箱施工过程中的注意事项，为相近或者同类工程提供施工参考。

【关键词】跨海桥梁承台；钢吊箱；干燥作业施工；施工工艺

【中图分类号】U445.55【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）14-0140-02

1.引言

随着我国基础设施建设的飞速发展，桥梁建设技术得到巨大提升，但相应的施工技术难题也越来越多，跨海跨江大桥的出现为桥梁施工带来巨大的技术挑战。由于跨海大桥的特殊环境，其对桥梁结构的稳定性、耐久性提出了更高的要求。对于跨海桥梁其承台一般在潮水水位变化区域，为了保证桥梁承台的耐久性，需要在承台的外表面涂刷防腐材料，并在承台的施工期间，需要避免海水流到承台部位。组装式钢吊箱为跨海桥梁深水高桩承台的施工提供了干燥空间，为承台的防腐涂刷提供有利条件，并且相对于整体式的钢吊箱，其经济型、灵活性和安全性上都有较大的优势。

南海明珠大桥作为连接海口湾南海明珠生态岛与内陆的重要陆路通道，路线全长2.343km，跨海桥梁长度约2.06km，按照城市主干道、双向四车道、设计车速为60km/h的标准建设。本文结合组装式钢吊箱施工在南海明珠大桥中的应用，对跨海桥梁组装式钢吊箱施工工艺进行全面的介绍。

2.组装式钢吊箱的设计及组成

此工程采用单臂无封底组装式钢吊箱，其主要由底板系统、侧板系统、内支撑系统和悬吊系统四个体系组成，各系统分块拼装组成钢吊箱。

2.1底板系统

底板系统是由预制底板、底托梁和底板预埋件等组成，此工程中预制底板是C30混凝土底板，底板厚度为30cm,底板共有5种类型，具体见下图1。底板各板块之间需要预留40cm左右的湿接缝，待各板块安装完成后浇筑C35微膨胀混凝土。

图2钢牛腿、龙骨布置图

底托梁主要由钢牛腿和龙骨组成，牛腿安装在钢护筒上，在钢护筒上开洞，将牛腿穿入护筒所开洞内。龙骨放在钢牛腿上，并将其与钢牛腿固定好。具体安装图见上图2。

底板预埋件主要有抗剪板件、预埋件、限位器和吊装板件，每个护筒周围需要预设环状的钢板件，预埋件与抗剪板件进行焊接，如果抗剪板件与拉压杆位置冲突时，需要先对与拉压杆位置不冲突的抗剪板件进行焊接，在拉压杆拆卸后再对冲突的抗剪板件进行焊接，各构件的位置如下图3。为了防止模板的侧向位移，需要在底板外侧预埋L型预埋件，间距500mm布设；在底板内侧焊接通长角钢，角钢焊接的加劲板间距500mm布置，限位器布置图如下图4。每块预制板均需预埋4个底板吊装件，吊装件为φ25吊环。

图51/4侧模板平面图

图7悬吊系统

3.组装式钢吊箱施工工艺

3.1施工工艺流程

对于深水高桩承台的组装式钢吊箱其施工工艺流程主要包括拼装吊箱、下放吊箱、体系转换、浇筑承台和拆除吊箱，具体流程图如下：

3.2施工工艺及注意事项

（1）钢吊箱的底模拼装，在拼装前需要对吊箱进行陆上试装，发现并及时修正误差，防止在海上拼装吊箱发现问题较难解决，例如各构件尺寸偏差、模板精度不够等。试装合格后，进行吊箱底模的平台搭设，拼装平台一般采用型钢和龙骨搭设，在拼装过程中需要及时调整底模的偏差尺寸，接着进行预制底模湿接缝的处理。

（2）侧模系统的安装，在底模安装完成后进行侧模的安装，包括支撑系统和刚性压拉杆等，同时需要安装的有侧模横梁和竖梁，在竖梁安装后紧接着进行竖梁支撑的安装。由于抽水工况下侧模所受荷载与浇筑工况下方向相反，所以竖梁、横梁及侧模间既受压又受拉。吊箱拼装过程中应注意竖梁、横梁与侧模间的焊接质量。同时侧模竖梁要做好加强措施，侧模竖梁属于悬臂结构，底部连接焊接极为重要。为保证施工的安全性，除竖梁顶部采用内撑杆外，尚应在侧模底部以上50cm处设置对拉拉条，且内撑杆与竖梁焊接应满足要求。

（3）吊放系统的安装，在钢吊箱吊放前需要进行吊放系统的安装，其中包括精轧螺纹钢的安装、灌注封堵吊杆孔混凝土等，这些步骤结束后需要将吊箱整体提升10cm，然后拆除牛腿，提升导环并进行焊接。吊杆须做好保护构造措施，采用直径40mmPVC管包裹精轧螺纹钢防止焊接过程中电流通过吊杆。

（4）安装拉压杆并进行水下封堵，安装完吊放系统后，接下来就可以进行刚性拉压杆的安装，对于导环水下封堵，可以利用安装沙袋的方式进行。

（5）吊箱下放，在上述系统安装好后，开始吊箱的整体下放，吊箱下放过程中必须均衡，防治吊箱的偏斜，当吊箱下放至设计标高后，进行刚性拉杆与钢护筒的焊接，焊接结束后水下灌注导环封底混凝土。吊箱下放前所有千斤顶应进行校核，下放千斤顶采用数控系统，将所有千斤顶连接到总控制箱，根据千斤顶校核结果设置下放速度。由于导环处于水下，护筒壁上均粘附海蛎子，海蛎子与混凝土不能形成有效粘结，水下灌注导环封底混凝土前需潜水员对护筒壁海蛎子进行处理。

（6）吊箱抽水，待封底混凝土的强度达到设计要求后，即可在围堰内进行抽水。抽水至底部后迅速焊接抗浮的剪力压板，并依次拆除刚性拉压杆和焊接抗浮剪力压板。

（7）吊装系统的拆除，包括龙骨吊架的拆除，割除钢护筒，凿除桩头，清碴。

（8）混凝土的浇筑，待垫层混凝土的强度达到设计要求后，进行承台钢筋的绑扎并进行管冷装置的安装。待承台混凝土的强度达到设计要求后，拆除底层内支撑。当施工墩身高出水位+3.00并完成防腐涂刷后，就可以拆除顶层内支撑与侧模，完成围堰工作。由于悬吊结构抗倾覆稳定性较差，所以承台施工过程中严禁过度偏载，必须均匀浇筑混凝土。

（9）钢吊箱的监测，组装式钢吊箱应做好下放过程、施工过程的监测，监测内容主要包括吊箱的变形监测、吊箱的漏水监测、施工过程中水位监测，当发现监测结果超出设计要求时立即采取相应处理措施。

4.结语

利用组装式钢吊箱进行海上承台的干作业施工，对承台的防腐与耐久性具有巨大裨益。笔者通过在南海明珠大桥中的成功应用，采用组装式钢吊箱施工深水高桩承台，具有施工方便、工效高、成本低、安全性高等优点，值得同类工程参考。

参考文献

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