無底鋼套箱施工技術(圖)

1、泉州灣跨海大橋泉州灣跨海大橋北岸淺水區(qū)引橋工程無底鋼套箱施工技術北岸淺水區(qū)引橋工程無底鋼套箱施工技術 目目 錄錄一、工程概況一、工程概況二、無底鋼套箱和有底鋼套箱方案比選二、無底鋼套箱和有底鋼套箱方案比選三、無底鋼套箱設計三、無底鋼套箱設計四、鋼套箱加工制作及運輸四、鋼套箱加工制作及運輸五、鋼套箱拼裝就位及承臺施工五、鋼套箱拼裝就位及承臺施工六、單套鋼套箱材料匯總表六、單套鋼套箱材料匯總表七、有底鋼套箱各工序施工時間統(tǒng)計七、有底鋼套箱各工序施工時間統(tǒng)計八、結(jié)論八、結(jié)論 1、泉州灣跨海大橋工程A5標承臺施工分兩部分，秀涂互通立交承臺形式主要分圓矩形和啞鈴型承臺，平面尺寸多樣，高度不一，包括在人造

2、圍埝內(nèi)施工和水上施工（B022#），北岸淺水區(qū)引橋工程承臺均為平面尺寸圓矩形承臺，全部為水上施工。水上承臺施工依據(jù)橋址區(qū)潮汐變化大小和水深較深等因素考慮采用鋼套箱施工工藝。一、工程概況 2、水上承臺設計參數(shù) 水上承臺平面尺寸均為9*7.3m的圓矩形，高度3.0m，承臺頂標高+1.6m，承臺設計采用C35混凝土，混凝土方量為186.9 m。封底混凝土底標高-2.2m，厚度0.8m，封底混凝土設計采用C20混凝土澆筑，混凝土方量為39.4m。承臺平面示意圖 1、 水上承臺施工樁號為B016#B022#，根據(jù)其施工區(qū)域原泥面標高、地質(zhì)、以及施工的難易程度、施工效率、施工成本、施工質(zhì)量等多方面因素考慮

3、，B016#-B019#承臺采用有底鋼套箱施工，B020#-B022#采用無底鋼套箱施工。二、無底鋼套箱和有底鋼套箱方案比選2、水文狀況橋位處海面開闊，平均潮位下普遍水深1.45.7m，最大水深7.8m,20年重現(xiàn)期高水位4.41m。橋址區(qū)設計潮位計算成果表如下：潮位出現(xiàn)頻率重現(xiàn)期（年）崇武站橋址區(qū)重現(xiàn)期高水位（m）033%3004.624.791%1004.404.575%204.244.414.4110%103.984.15重現(xiàn)期低水位（m）033%300-3.82-3.571%100-3.71-3.475%20-3.59-3.35-3.3510%10-3.52-3.29基面1985年國家

4、高程基準3、承臺位置地質(zhì)資料，見下表：承臺號海底泥面標高左幅淤泥層底標高淤泥厚度右幅淤泥層底標高淤泥厚度左幅下層中砂層底標高砂層厚度右幅下層中砂層底標高砂層厚度備注B016-4.35-8.564.21-6.131.78-10.562-11.335.2淤泥層：承載力基本容許值40kpa，摩阻力標準值10kpa；中砂：承載力基本容許值150，摩阻力標準值40kpaB017-3.6-6.452.85-6.753.15-10.253.8-9.52.75B018-4.2無0無0-10.916.71-10.676.47B019-3.4無0-4.451.05-9.96.5-8.64.15B020-2.15-

5、4.712.46無0-7.913.2-10.87.9B021-2.05-3.040.99-4.11.5-7.344.3-72.9B022-2.0-3.411.41-5.93.4-6.613.2-10.44.5B016#-B019#墩承臺墩承臺1.2-3.4m封底砼泥面低于封底混凝土底面1.2-3.4m如采用有底套箱有施工空間，采用無底套箱需回填至封底混凝土底，但回填范圍和高度均過大且深水中回填部分受潮水作用無法穩(wěn)定，不能給套箱提供穩(wěn)定的基礎-2.2m-3.4至-4.35mB020#-B022#墩承臺墩承臺封底砼泥面高出封底砼底面5-10cm-2.15至-2.0m-2.2m如采用有底套箱施工，需

6、大量挖泥，費用高且施工難度大；采用無底套箱只需人工清理少量浮泥即可4、根據(jù)現(xiàn)場條件分析2、有底套箱和無底套箱綜合對比分析序號項目名稱有底鋼套箱有底鋼套箱無底鋼套箱無底鋼套箱備注1施工共性牛腿安裝、限位裝置、吊掛系統(tǒng)、套箱沉放、澆筑封底混凝土及后續(xù)施工為節(jié)約成本承臺施工既有無底也有有底套箱施工，模板設計時要兼顧兩種工藝施工要求，無底套箱施工結(jié)束后稍作改動即可進行有底套箱的施工2經(jīng)濟性能底托縱橫鋼梁、牽掛鋼索纜，鋼筋混凝土底板，連接螺栓，剪力件拼裝平臺3工期工序前期準備工作預制混凝土底板，制作底托縱橫梁等附加工序較多工期幾乎相同4結(jié)論綜合上述地質(zhì)條件和經(jīng)濟性能分析，在條件允許的情況下選經(jīng)濟較優(yōu)化的

7、方案。B016#-B019#墩采用有底鋼套箱施工B020#-B022#墩采用無底鋼套箱施工無底套箱 有底套箱三、無底鋼套箱設計1 1、設計工況、設計工況 單壁鋼套箱圍堰作為臨時結(jié)構(gòu)為承臺施工提供無水的施工環(huán)境，同時又是承臺施工模板，綜合考慮海水高低潮水位、封底及承臺混凝土澆筑前后施工情況分4個工況進行分析比較。工況一工況二工況三工況四設計工況封底混凝土澆筑后但未上強度，低潮水位時 封底混凝土澆筑后達到強度，高潮水位時，為側(cè)板最不利工況 高潮水位時澆筑承臺混凝土 低潮水位時澆筑承臺混凝土，為封底砼最不利工況 2、結(jié)構(gòu)驗算，工況2、工況4分別為側(cè)板和封底混凝土的最不利工況，分別按側(cè)板和封底混凝土的

8、最不利工況設計計算套箱各個結(jié)構(gòu)體系的受力，經(jīng)過計算設計制作的套箱滿足要求安全系數(shù)較高。面板圍柃封底砼抗浮托力地基承載力和淤泥抗隆起驗算KWZ=1.821.6變形和受力符合要求變形和受力符合要求滿足要求承載力滿足要求淤泥不會隆起 KNSPF6 .3647)41 . 2*14. 3*403.69( *1 .66*2KNF5 .44891 .316538.1324抗23. 16 .36475 .4489/FFK抗qDHcNDNK坑外坑內(nèi)0cqWZ3、設計條件設計條件臨時鋼護筒樁基+5.0m套箱設計頂標高永久鋼護筒+4.4m20年一遇高潮位+1.6m承臺設計頂標高-1.4m承臺設計底標高-2.2m封底

9、砼底標高鋼套箱入泥1m臨時鋼護筒樁基套箱側(cè)壁+7.5m臨時護筒頂標高封底砼封底砼承臺砼承臺砼0.72.13.42.10.7泥面-2-2.15根據(jù)設計條件主要考慮，入泥深度有保證的情況下高潮位時水位低于套箱頂面設計套箱高度。制定套箱高度8m滿足要求3、鋼套箱結(jié)構(gòu)組成、鋼套箱結(jié)構(gòu)組成根據(jù)鋼套箱使用功能，分為側(cè)板、定位系統(tǒng)、支撐桁架、吊掛下沉系統(tǒng)及封底混凝土。 套箱側(cè)板吊掛下沉系統(tǒng)支撐桁架封底砼封底砼臨時鋼護筒樁基永久鋼護筒鋼套箱入泥1m臨時鋼護筒樁基定位系統(tǒng)封底砼無底鋼套箱斷面示意圖四、鋼套箱加工制作及運輸鋼套箱加工制作及運輸 1、鋼套箱制作，側(cè)模分塊加工制作 ，由專業(yè)廠家進行制作，根據(jù)現(xiàn)場起重能

10、力設計單套套箱共分8片，單片重最大不超過3.5噸。2、鋼套箱每個分塊加工完成之后，進行試拼裝并進行煤油滲透試驗并噴漆做防腐措施。3、模板采用汽車吊配合板車運輸至現(xiàn)場拼裝。 鋼套箱制作五、鋼套箱拼裝就位及承臺施工1、施工工藝流程測量控制定位原材料檢驗配合比審定砼生產(chǎn)及運輸?shù)鯍鞕C械準備原材料檢驗焊接牛腿鋼套箱拼裝設置鋼套箱吊掛系統(tǒng)鋼套箱下沉定位澆筑封底砼鑿除樁頭綁扎鋼筋承臺砼施工承臺養(yǎng)護施工首節(jié)墩柱鋼套箱拆除鉆孔平臺上部面板拆除2、當每墩鉆孔灌注樁全部結(jié)束后，拆除平臺上的面板和型鋼，利用樁基鋼護筒安裝臨時牛腿、拼裝平臺，借助平臺鋼管樁設置吊掛系統(tǒng)，以進行鋼套箱的安裝和沉放。拆除平臺面板和型鋼安裝分

11、配梁安裝分配梁拆除平臺面板和型鋼拼裝模板拼裝模板3、臨時牛腿臨時牛腿 臨時牛腿4、拼裝平臺鋼套箱拼裝平臺 拼裝平臺限位工字鋼5、鋼套箱拼裝鋼套箱拼裝拼裝好的鋼套箱支撐架限位型鋼軸線控制點膨脹止水條膨脹止水條6、鋼套箱下沉定位吊掛系統(tǒng)貝雷梁穿心千斤頂?shù)鯒U鋼套箱下沉安裝就位的鋼套箱7、低潮時人工清理淤泥8、澆筑封底砼：計算好澆筑時當日潮時趁落潮時澆筑保證足夠的初凝時間同時預留平壓水閥9、鑿樁頭：封底混凝土達到設計強度后，割除臨時護筒鑿除樁頭。10、綁扎承臺鋼筋：封底混凝土澆筑成功形成無水環(huán)境，同時套箱也是承臺施工的外模板。承臺及墩身一節(jié)施工可以在無水的條件下進行。不銹鋼網(wǎng)片承臺及墩柱預埋筋11、澆

12、筑承臺砼12、承臺砼養(yǎng)護13、首節(jié)墩柱施工14、鋼套箱拆除：待墩身一節(jié)模板拆除后無需提供無水條件時拆除套箱15、鋼套箱拆除后承臺表面六、單套鋼套箱材料匯總表六、單套鋼套箱材料匯總表序號名稱質(zhì)量（kg）備注序號名稱質(zhì)量（kg）備注1壁體結(jié)構(gòu)427005導向裝置24802托架及分配梁98576承重架26723限位板297鋼管支撐14064吊桿6088吊裝重量52557七、無底鋼套箱各工序施工時間統(tǒng)計七、無底鋼套箱各工序施工時間統(tǒng)計序號工序內(nèi)容配備機具所用時間1操作平臺搭設板車1臺、吊車1臺2天2套箱組拼沉放（包括牛腿支撐等）電焊機2臺、吊車和板車各1臺， 千斤頂8臺3天3澆筑封底砼（包括清淤整平）水泵1臺，吊車1臺，泵車1臺、砼運輸車4臺2天4承臺施工吊車1臺，板車1臺5天5墩柱一節(jié)施工泵車1臺、砼運輸車4臺4天6合計16天八、結(jié)論 無底鋼套箱針對原泥面標高較高，清淤量較大不便使用有底套箱施