钢吊箱围堰施工方案(1)

特大桥7#、8#水中承台钢吊箱围堰施工方案

一、工程概况

桥梁全长1072.2m，分左右幅。

浅海涌特大桥第三联上跨浅海涌河道，河道为Ⅶ级航道，属于内河河道，通航航道净宽32m，主桥桥梁宽度33.5m，大桥主桥上部采用（左幅41.9+70+49.5m，右幅49.5+70+41.9m）预应力混凝土变截面连续刚构桥，下部为桩基础，主墩桩基加承台，承台为8.8m（横桥向）×7.3m（线路方向）矩形承台，承台高3m，承台底标高为+0.15m，承台顶标高3.15m，每个承台正方形布置4根φ1.8m桩基承重。

根据联系调查由于当地水文站（广州市番禺区三善水文站）未在浅海涌设立水文观测点，故无法提供关于浅海涌河道水文资料，我部寻访当地生活多年的长者调查了解浅海涌有关水文情况，具体情况详见附件《浅海涌水文调查会议纪要》。

根据调查及实地测量观察可知浅海涌历年洪水期为农历5月~7月，主要为降雨汇集水，洪水最高水位标高为2.8m左右，浅海涌（5~8月）正常情况下涨潮水位为+2.15m左右,漕差0.5m~1.2m，据堤岸边测量最近一年水泄痕迹证明多雨季节平均岸边水位在2.09m左右。原设计晚间设计通航水位3.15m，最低水位-0.494m，根据以上资料本工程考虑最不利影响，洪水水位取3.0m。

其中桥址范围内顺桥向河宽达100m，水深4~10m，航道等级Ⅶ级，可通行小型机动船和小木船，偶见中型货船通过，区域内水位冬季少雨季节受潮汐水位影响较大，多雨季节是泄洪的主要通道。

二、水中承台钢吊箱总体施工方案

由于本工程工期紧，2009年5月30日7#、8#墩左右四个承台全部施工完毕，为施工方便、节约成本，同时本工程水位较低，通过方案比选，本工程水中承台采用单壁钢吊箱围堰施工。

钢吊箱由底板、侧板、吊挂系统（含抗浮杆、含底托梁），水平支撑系统组成。

（一）吊箱围堰结构构造：

1、底板：底板采用钢筋混凝土预制板，板厚20cm，预制板分九块，拼装尺寸为9.0m（横桥向）×7.5m（线路方向），预制板内埋设压杆暗梁钢筋骨架，顶面四周埋设10×10×2cm钢板,作为底板与侧板的连接件,板之间的接缝设置在底纵托梁上，板间接缝预留Φ12连接钢筋。底板采用C30砼，底板顶面作拉毛处理，承台施工完毕后，底板不作回收。底板拼装见《有底套箱底板平面布置图》。

2、侧板：侧板采用单壁结构，侧板同时兼作承台模板，由18块1.5×3m标准块、4块∠0.65×0.65×3m角板组成，模板均为厂家定制，模板采用6mm面板，连接法兰采用∠80×8mm角钢、横肋及竖向肋均采用80×8mm扁钢，横肋间距40cm，竖向肋间距30cm，每块外侧模板采用2根I16工字钢焊接作为竖向加强肋，并与上下外侧加强水平围檩焊接成整体以抵抗砼灌注外张力

3、吊挂系统：吊挂系统由立柱、上横梁、上横梁斜撑、抗浮反压杆、φ32精轧螺纹钢吊杆、底纵梁组成。具体形式见《套箱立面图》

每根立柱由2]25b槽钢正向双拼而成，立柱在浇筑桩基砼时，将拼接好的立柱埋入设计桩顶标高下2m砼内，立柱顶标高为3.95m，每个承台共4根立柱。

每根上横梁由2Ⅰ32b工字钢通长双拼而成，横梁长8.3m，横桥向布置，每承台布置两根，放置于左右两根立柱顶钢板面上，横梁、钢板、立柱之间进行焊接。

上横梁斜撑由2]16b槽钢正向拼接而成，角度为45°角，连接上横梁与立柱形成支撑体系。

抗浮反压杆：由2]16b槽钢正向拼接而成，设置于底板暗梁上，并焊接于暗梁预埋钢板上与上横梁连接，或通过设置附加横梁传递至上横梁上。

φ32精轧螺纹钢吊杆：整个套箱系统均由8根φ32精轧螺纹钢进行吊挂，每根底纵梁设置2根、每根上横梁承载4根精轧螺纹钢吊挂重量，φ32精轧螺纹钢传递力均由螺纹钢螺母及2cm钢板连接传递。螺纹钢与砼接触部分采用φ40PVC管，穿套隔离。

底纵梁：通长由2Ⅰ32b工字钢双拼而成，拼接时吊点位置工字钢间留置5cm孔，以便穿精轧螺纹钢吊杆，长度12m，顺桥向布置，共设置4根，底纵梁承载底板、侧板、封底砼、承台第一层砼及施工荷载，并通过φ32精轧螺纹钢传递至上横梁及立柱吊挂支撑体系上。

（二）钢吊箱施工工艺流程图:

（三）钢吊箱施工工艺及施工方法:

1、底板预制：7#、8#墩左右幅4个承台均集中预制，在平整场地上根据套箱底板拼装尺寸、钢护筒直径放出大样，整体预制，预制板与护筒间留置15cm空隙，预制板外模采用]25b槽钢，接缝间模板采用竹胶板制作，护筒圆弧部分采用砌砖摸面土模，底部及边侧模采用塑料薄膜隔离。各分块预制板设置暗梁Φ12钢筋骨架、外侧四周悬臂部分采用双层钢筋，顶面板间接缝处、侧板安装位置、暗梁反压杆处均预埋]10槽钢块，便于各杆件间连接。每分块均设置φ16钢筋吊环，预制板厚20cm，采用C30砼，顶面及接缝侧端作拉（凿）毛处理。

2、临时钢牛腿：临时钢牛腿在桩基护筒横桥向设置，牛腿斜撑底部高于施工时涨潮水位0.5m 以上，确保方便施工及施工安全，牛腿采用2]22b槽钢制作，两护筒间内侧牛腿长45cm，外侧牛腿横挑长1.45m，作为底纵梁临时支撑兼作临时操作平台支撑。牛腿与护筒焊接紧密，并在下部加设置2cm钢板三角撑加强。四个钢护筒牛腿在同一水平面上。

3、底纵梁、上横梁、呆杆安装、底板安装：底纵梁及上横梁采用2Ⅰ32b工字钢双拼而成，工字钢间距5cm，底纵梁每隔2m采用□150×50×10mm钢板进行连接，内侧采用10mm钢板作加劲肋，加强刚度，吊点处下部设置□300×100×20mm钢垫板；上横梁每隔2m采用□150×100×10mm 钢板连接，外侧采用10mm钢板作加劲肋，吊点处上下设置□250×150×20mm钢垫板，工字钢与连接板、垫板、螺母间焊接均采用8mm贴角连续焊缝焊接。底纵梁顺桥向放置于临时钢牛腿上，上横梁横桥向放置于立柱顶20mm钢板上，上横梁、钢板、立柱间均采用8mm贴角连续焊缝焊接。呆放φ32精轧螺纹钢吊杆，首先旋装2个螺母1、2，下放呆杆穿过上横梁后，旋装螺母3，继续下放吊杆，下放过程中不停旋转螺母3，使有足够的下放长度，同时穿套φ40及φ50PVC管，当吊杆穿过底纵梁后，旋装螺母4，预留40cm长度后，旋转螺母2与上横梁垫板紧贴，旋紧螺母4使之与纵梁底钢板紧贴并焊接。依次吊装8根吊杆。

4、侧板安装：为保证套箱模板的整体性及安装方便，侧板根据承台尺寸加工成1.5×3m标准

块、∠0.65×0.65×3m角板，均在厂家制作运至现场一次性安装到位，侧板竖向安装，每个承台套箱由桥向前后侧各5块标准板、横桥向左右侧各4块标准板、四角用角板主装而成，主装前首先在安装好的底板上按承台设计平面位置进行精确放样，墨线弹出模板内侧边线，根据边线在内侧四周预埋件上焊接限位筋，依次吊装侧板，并进行焊接定位，侧板采用φ16高强螺栓连接，法兰间采用2cm高密海绵条密封，安装过程中，不停调整模板的垂直度，以保证承台的准确平面位置及竖直度，侧板组装完毕，检查平面无错缝，垂直度满足要求后，再次复核套箱平面位置无误后，安装四周外侧下部I25围懔，上部内侧2]25b双拼水平围懔支撑。由于模板结合墩柱考虑设计，侧板高度为3m，而底板顶至承台顶面高度为3.4m，侧板高度不足部分采用上下两层]25槽钢焊接。为保证洪水期最高水位施工安全考虑，I16工字钢竖肋高度与目前河堤标高4.0m一致，为洪水高峰时加设四周钢板围蔽确保箱内施工安全。

5、侧板安装调整固定完毕后，未置于纵梁上的接逢采用1.5cm竹胶板作低托，焊接连接筋，采用C30砼浇筑接缝及填塞侧板底部空隙。

6、套箱下放：钢套箱下放前，首先在四个钢护筒横、顺桥外侧焊接]22b槽钢作为定向限位装置，防止套箱下放过程中发生前后左右偏位，槽钢与套箱面板留置1cm的间隙便于下放。套箱下放采用12个20T千斤顶逐步下放，千斤顶放置于上横梁吊杆横桥向两侧20mm钢垫板上，同一横梁外侧每根吊杆设置2个千斤顶，中间两根吊杆采用一根横托梁共同顶托，横托梁两侧各放置一个千斤顶。每个千斤顶均顶住紧贴螺母1下部2cm钢垫板上，下放时，由指挥人员统一下令指挥，8根吊杆、12个千斤顶同步操作，步骤一、上旋螺母1至低于千斤顶工作高度10cm，顶紧千斤顶并加压提升套箱，使套箱底纵梁脱离临时牛腿支撑，检查千斤顶、各构件支撑受力情况，确保各工作部件在安全情况下工作，方可确定下放套箱，拆除临时钢牛腿，步骤二、螺母2上旋8cm，反压千斤顶，使套箱在自重情况下缓慢下沉，当螺母2紧贴上横梁垫板时停止下放，重复步骤二，直至套箱底板顶面下放至承台设计标高下15cm，即标高为+0.00m。下放至入水时，如果因水浮力的原因下沉困难，则可以采取向套箱内抽水，以减小套箱内外水位差。套箱下放到位后，采用]22槽钢连接侧板竖向肋工字钢并与原有钻孔平台钢管桩及栈桥平台进行焊接，以免由于水流的作用使钢吊箱产生变形或位移。

7、底板封孔：钢吊箱安装完成后，潜水员水下用环形（半环形、二只）封堵板封堵吊箱底板与钢护筒之间的缝隙。二块封堵板间用螺栓连接固定，封堵板与吊箱底板间加装一层橡胶垫片

以利止水。并检查底板是否与侧模脱开，底模在下沉过程中是否有脱焊，如果发生以上此种情况，应马上处理。对于钢护筒与底模之间的缝隙，由潜水员采用装干沙浆的编制袋或布肠袋封堵。

8、砼封底：底板封孔完成后采用导管法浇注水下封底混凝土，浇筑封底混凝土是吊箱施工成败的关键，根据设计图承台底钢筋保护层为28cm，结合以往施工经验在保证封底砼浇注质量的情况下，封底砼厚度采用40cm，封底砼顶面标高=承台底部标高=预制底板标高-0.25m+0.4m=0.15m。封底砼采用C30水下砼浇注，为保证砼的流动性，塌落度控制在18~22cm之间。浇注前尽量保持箱内外水位差一致。

9、套箱抽水：待封底砼浇注48小时之后，进行内支撑的安装，安装时采用边抽水边安装，安装时先将下水平内圈梁放置在水面以下，内圈梁水平支撑的主要作用是承受抽水时，箱内外水位差造成箱外水流作用力及水平侧压力对侧板荷载，水位较低时可以考虑不设下水平内圈梁及水平支撑。

10、封底砼找平：采用干砂浆对封底砼面进行找平。由于吊箱内水抽干后，外侧水压较大，水会沿着侧模和底模的拼缝渗进来，找平采用砂浆干料，吸附多余的水分。

三、水中承台施工

钢套箱封底结束，找平、堵漏后，钢套箱就施工完毕，进入承台施工工序，按设计制作安装钢筋、安装冷却管浇注第一层承台砼，根据原设计施工图可知：墩身竖向主筋埋入承台1.6m，即埋入第一层砼10cm，由于本工程墩身高度只有 5.3m，如按原设计施工，则墩身竖向主筋仅仅埋置10cm，不利于架力定位，同时考虑减少钢筋接头及施工方便，本工程墩身竖向主筋拟采用一次下料安装，为保证主筋伸入承台不小于设计值，第一层承台浇注1.4m第二层浇注1.6m。

承台施工工艺及方法同陆地承台施工。

四、施工安全、环保防护措施

（一）安全措施

1、在通航口上、下游均设置醒目施工导航标志浮标4个，以保证来往船舶航行安全，施工航标标志的设立须符合《内河助航标志》的规定，由航道部门，海事部门设立同时在钢平台伸向河道最前端大于2m处设航行指示标志（灯），由海事部门维持航道通航安全，在上下游有关区域内

旋挂安全通航旗帜或警示浮标，发布河道通航安全公告。同时取得海事局《中华人民共和国水上水下施工作业许可证》后开始施工。

2、施工人员应认真贯彻执行安全生产规程中的各项规定，加强现场安全教育工作。增强职工的安全意识，建立安全生产交底制度，要针对施工内容进行交底，并作书面记录。

3、工程施工中，现场施工管理人员，各工序责任人，应定期和不定期对施工的机械设备、测量计量仪器具的维护、磨损、连接和状态偏离等状况进行检查和技术复核，及时对机械设备进行保养、维修。

4、起重吊装设备使用前，均应按程序进行检查和试运转验收，确认合格后报监理鉴认批准再投入使用。

5、施工员起重工要对投入的起重吊装设备新旧程度、起重能力及司机的熟练程度有所了解，严格遵守“十不吊”规定。

6、应制定施工现场用电安全措施，、安装、维修或拆除临时用电设施必须有证专业电工进行，施工现场所有电器设施都应做好接地保护。施工现场所有电线电览均应与平台做好绝缘保护。

7、施工用安全设施、设备，包括安全帽、安全带等劳动防护用品须经检查，验收通过准予使用。

8、在平台上施工时，平台周围要设置防护栏杆，栏杆要预备若干救生圈（带30米左右绳），施工人员要佩带安全帽、救生衣，要穿平底防滑软底鞋。

9、对于吊箱施工应有气象和河流环境图，配备施工作业区和避风区范围之内的水文资料，每日收听气象预报并作好记录。

10、大型装吊施工必须信号明确，严格按照装吊操作规程施工。

11、整个围堰下放过程中，要严格按照操作规程，信号明确，统一指挥，严禁乱指挥、乱操作，保证围堰下放过程中整体平衡与安全。

12、所有特殊工种操作人员，必须持证上岗。

（二）防台风施工安全措施

1、开工前与当地气象部门签订服务合同，及时掌握天气预报的气象趋势及动态,定期提供旬、

月气象预报，以此安排月度施工计划；并注意邻近3天天气预报，以此安排日施工计划，并同时做好预防的准备工作。

2、成立防台风领导小组，明确责任,落实到人头。坚持防洪、防台风值班制度。遇有险情及时组织力量抢修，并及时向上级报告。

3、台风季节及时掌握气象信息，并及时公告气象信息，及时做好防范措施。

4、台风时，严禁一切水上施工作业，并及时清理施工现场，机械设备及时停靠至岸上安全地点，未能转移的机械设备，采取有效的加固措施，确保。

5、台风时，关闭电机电设备的电闸箱或开关采取进盒和搭篷等防雨、防潮措施，并安装接地保护装置。

（三）水保、环保措施

1、必须学习贯彻国家、地方政府、业主、监理工程师及合同条款有关水保法规及规定，明确本工程的水保要求，健全水土保持体系，把水保工作作为一项重要施工管理内容。

2、保证原有交通的正常通行和维持沿线村镇的居民饮水、农田灌溉等的正常使用；

3、在施工中做好施工弃渣的处理严格按批准的弃碴规划有序地堆放和利用弃碴,防止任意堆放弃碴降低河道的行洪能力和影响其他承包人的施工和危及下游居民的安全。

4、根据地形、工程分布及施工部署，在施工中制定防水资源破坏、污染规划及实施方案。

5、施工前作好施工场地的布置和临时排水设施，保证生活污水、生产废水不污染水源、不堵塞既有排水设施。

6、布置大型临时设施时不压缩河道，不破坏既有水利设施，保证排水畅通。

五、附件

1、《特大桥7#、8#水中承台钢吊箱围堰施工方案的审批意见》；

2、《跨河段立面图》；

3、《7#、8#墩水中承台套箱设计图》；雨滴穿石，不是靠蛮力，而是靠持之以恒。——拉蒂默