淺灘河床承臺無底套箱、有底施工技術(shù)

1、淺灘河床承臺無底套箱、有底施工技術(shù)收錄于合集一、工程簡介1.1 地形地貌*位于浙東南沿?？缭胶Ｓ蚣皪u嶼區(qū)。橋兩端陸域主要地貌類型為侵蝕剝蝕丘陵，海域主要地貌類型為潮灘及水下坡岸，靠近茅埏島附近局部形成水下深泓。圖1.1-1 *橋承臺位置示意圖由上圖可看出，承臺施工位于頂部淤泥層，其巖性特征：灰黃、黃灰色，流塑，厚層狀，切面光滑，有光澤粘性強，韌性高，干強度高，含粉砂、粉土團塊及貝殼碎屑。其物理學(xué)性質(zhì)差，強度底。淤泥物理學(xué)性質(zhì)具體內(nèi)容見下表：1.2 水文特征根據(jù)工程區(qū)域內(nèi)各潮位站的觀測資料，潮型判別數(shù)值均小于0.5，在0.230.31之間。因此，樂清灣潮汐屬于正規(guī)半日潮。樂清灣是我國強潮海灣之一

2、。依據(jù)工程區(qū)域內(nèi)長期驗潮站資料和橋址區(qū)短期實測潮位觀測資料，得出橋址區(qū)潮汐特征值。二、承臺施工方案確定2.1施工方案確定原則（1）以詳勘地質(zhì)資料、現(xiàn)場實際取樣為依據(jù)，制定符合施工現(xiàn)場的承臺施工方案；（2）海床頂標(biāo)高高于封底底面標(biāo)高，使用無底套箱，海床頂標(biāo)高底于封底底面標(biāo)高使用有底套箱；（3）施工項目（工序）之間客觀上存在的工藝順序必須遵守；（4）采用的施工方法、工程機械、現(xiàn)場設(shè)施必須與施工順序協(xié)調(diào)一致；（5）滿足施工質(zhì)量和施工安全的基本要求；（6）施工方案力求簡單、經(jīng)濟、易行；（7）利用首件工程、試驗墩，其他成熟方案比選，最終確定可行方案。2.2 承臺施工方案的比選（1）大開挖 + 無底套箱施

3、工方案本橋工程YE02#左幅墩位處海床頂標(biāo)高為-0.08m，承臺底面標(biāo)高-0.7m，封底地面標(biāo)高-1.5m。鉆孔平臺拆除完成后，預(yù)先對海床高于封底底面區(qū)域進行開挖。因淤泥流動性較大，最終開挖標(biāo)高為-1.0m。開挖完成后，拼裝套箱，以懸吊系統(tǒng)下放。在套箱內(nèi)繼續(xù)對淤泥進行挖除，達到封底地面高程后在基底鋪設(shè)毛竹片、篷布，澆筑封底砼。具體情況如下圖所示：圖2.2-1 2#設(shè)計的封底情況施工中存在的問題：經(jīng)過前期開挖對局部淤泥的攪動，造成淤泥流動性較強，套箱內(nèi)挖除淤泥過程中不斷有外部淤泥涌入，封底底面高程控制效果不佳；澆筑封底砼時，基底承載力不足，出現(xiàn)局部砼下陷、淤泥隆起的情況，導(dǎo)致封底厚度不均，進行重

4、新封底。（2）不開挖 + 無底套箱施工YE03#墩墩位處海床頂標(biāo)高為-0.68m，承臺底面標(biāo)高-0.7m，封底地面標(biāo)高-1.5m。針對YE02#墩左幅出現(xiàn)的問題，在YE03#墩左幅套箱施工前，不再提前開挖，套箱拼裝完成后，利用懸吊系統(tǒng)下放。套箱在自重作用下入泥2m左右仍無法自穩(wěn)，考慮套箱頂面阻水功能，人為將套箱底面標(biāo)高設(shè)置在-2.1m。套箱下放就位后，清除套箱內(nèi)淤泥（利用高壓水槍、泥漿泵、抓斗），然后在基底拋填砂帶、鋪設(shè)毛竹片和篷布，再澆筑封底砼。具體情況如下圖所示：圖2.2-23#設(shè)計的封底情況施工中存在的問題：對套箱內(nèi)淤泥進行清除時，達到-1.5m的設(shè)計高程后，在潮水漲退潮后，由于內(nèi)外壓力

5、差，仍然存在外部淤泥涌入的情況。此方案必須在5-6小時的退潮時間段進行拋填砂袋、鋪設(shè)茅竹片和篷布，澆筑封底砼等一系列工作，否則淤泥涌入造成封底厚度不夠，產(chǎn)生安全質(zhì)量隱患，且后續(xù)墩臺區(qū)域海床標(biāo)高逐漸降低，海床外露時間減少，施工難度較大。（3）鋼板樁圍堰施工直接采用鋼板樁代替套箱，更換施工工藝。難點：淤泥層較厚，鋼板樁投入較大，工期延長；支棧橋至承臺外沿間距較小，施工較為困難。鋼板樁圍堰方案因為使用（或租用）鋼板樁費用較高，不經(jīng)濟，搬運時易引起鋼板樁變形、鎖口損壞，插打鋼板樁費工費時，傾斜太大時難以合攏。圖2.2-1 采用鋼模板結(jié)合拉森樁作為圍堰圖2.2-2采用鋼模板結(jié)合拉森樁作為圍堰（4）有底套

6、箱施工考慮到海床面較高，采用有底套箱方案首先需要挖泥，因表部淤泥軟土的流塑性質(zhì)，較難開挖至封底底標(biāo)高，牛腿較難安設(shè)，需要大面積清淤，施工困難，且套箱底板難以拆除周轉(zhuǎn)，費用較高。（5）不開挖 + 無底套箱 + 有底施工套箱拼裝完成后，利用懸吊系統(tǒng)下放。預(yù)制底板，下放至套箱內(nèi)后，觀測標(biāo)高。采用沖水的方式下沉至設(shè)計底標(biāo)高，然后采用鋼筋反拉，澆筑封底。2.3 比選結(jié)果承臺施工方案綜合比選結(jié)果如表3.3.1所列，根據(jù)樂清灣1號橋自身情況，最終選擇無底套箱 + 有底施工作為淺灘區(qū)承臺施工方案。表3.3.1 承臺圍堰綜合比選三、無底套箱有底施工技術(shù)要點及注意事項3.1 套箱拼裝、下放承臺模板采用無底鋼套箱，

7、模板利用70t履帶吊進行安裝。承臺位于水中且承臺底以下為淤泥層，在護筒頂設(shè)置懸吊系統(tǒng)，承重梁采用4根I28工字鋼兩兩對拼放于橫橋向鋼護筒頂，利用可移動葫蘆（20T)先對稱懸掛左右兩側(cè)套箱，履帶吊將剩余兩片套箱與懸掛中套箱拼接，整體套箱利用扁擔(dān)梁懸掛，套箱拼裝及下放過程中設(shè)置水平定位系統(tǒng)和導(dǎo)向系統(tǒng)，以確保在其平面位置符合設(shè)計要求，定位、導(dǎo)向系統(tǒng)與套箱內(nèi)邊線留有5cm的空隙。導(dǎo)向系統(tǒng)設(shè)置上、下兩層，以工字鋼分別焊接在位于承臺倒角區(qū)域的四個護筒上，其中下層導(dǎo)向架兼作封底與護筒之間的錨固件，澆筑封底砼時不再割除。調(diào)整位置，整體下放，插入淤泥封底底標(biāo)高以下。圖3.1-1 套箱下放3.2 封底3.2.1底

8、板設(shè)計底板采用20cm厚C20鋼筋混凝土預(yù)制板，預(yù)制板尺寸根據(jù)套箱內(nèi)模尺寸，鋼護筒位置等因素確定。圖3.2.1-1承臺尺寸3.2.2挖除淤泥本橋設(shè)計封底混凝土底標(biāo)高-1.5m，套箱下放到位后，利用低潮時檢查套箱著床情況，因承載力不足，懸吊系統(tǒng)不拆除，在實際施工時套箱在自重作用下入泥2m左右仍無法自穩(wěn)，考慮套箱頂面阻水功能，人為將套箱底面標(biāo)高設(shè)置在-2.1m，已滿足澆注封底混凝土要求的下放深度（參照圖2.2-2）。用吊車安裝抓斗對套箱內(nèi)泥面部位進行挖泥，抓斗抓不到區(qū)域可用高壓水槍沖洗、泥漿泵配合抽泥，保證封底混凝土厚度，挖泥后用吊錘檢查驗收封底高程。3.2.3 底板預(yù)制、下放（1）底板預(yù)制底板預(yù)

9、制分兩種方式，一種方式為根據(jù)內(nèi)模尺寸，鋼護筒尺寸預(yù)制4塊底板（底板類型a），另一種方式為預(yù)制4塊方形底板（底板類型b），底板均采用20cm厚C20鋼筋混凝土預(yù)制板，底板內(nèi)預(yù)埋掛鉤及連接錨固筋，下放至封底低標(biāo)高處，用20mm鋼筋掛起底板并與鋼護筒焊接。（2）底板下放不同類型底板，下放方式、順序不同。a類型底板下放：因外側(cè)底板下放時受套箱內(nèi)圍囹影響，套箱下放前在鋼護筒適當(dāng)標(biāo)高位置焊接牛腿，先將外側(cè)2塊底板（1區(qū)、2區(qū)）拼裝懸掛（圖3.2.3-3），等待下放，待套箱下放，挖除淤泥后，將牛腿割除下放底板至封底標(biāo)高處，再利用吊車將中間2塊底板（3區(qū)、4區(qū)）下放至封底底標(biāo)高處。圖3.2.3-3 a底板類型

10、下放b類型底板下放：套箱下放完成、挖除淤泥后，利用履帶吊下放4塊底板至封底低標(biāo)高處，為防止地板下沉，用20mm鋼筋掛起底板并與鋼護筒焊接，形成反拉，各塊底板之間用工字鋼及32mm鋼筋錨固連接成整體，鋼護筒周邊空隙人工用竹膠板、沙袋封堵下層淤泥，為防止?jié)q潮過程中內(nèi)外壓力差淤泥將底板頂起，亦防止封底后砼下沉，用25cm長工字鋼間距30cm圍繞鋼護筒并與底板接觸焊接，加強錨固。圖3.2.3-3 b底板類型下放a類型底板與b類型底板優(yōu)缺點比較3.2.4 套箱封底為防止套箱內(nèi)外壓力差過大，在潮水沖刷方向套箱壁體上各設(shè)一個連通孔以平衡套箱內(nèi)外水壓力?？紤]封底砼頂面高程、海床頂高程，結(jié)合套箱下放控制高程，將

11、承臺鋼套箱的連通孔設(shè)置在承臺底標(biāo)高-0.7m處，并在承臺底面設(shè)置一根連通管。套箱拼裝后連通孔保持開啟狀態(tài)，以確保套箱內(nèi)外壓力一致；當(dāng)封底砼強度達到設(shè)計強度的90以上時，潮水位低于封底底面標(biāo)高、套箱內(nèi)海水由連通孔流出后，以高壓水槍對套箱側(cè)板、封底頂面進行清理，雜物由連通孔流出，封閉套箱。套箱第一次封閉后，在漲潮過程中隨時觀察結(jié)構(gòu)變形情況并及時處理。封底時間選擇在低潮位海床外露時，利用無水條件進行。施工中由泵車或溜槽均勻布料，從北向南進行澆筑。砼澆注時，振搗棒插入深度控制在基底頂部1020cm，防止基底雜物與砼混合而影響封底質(zhì)量，并由現(xiàn)場技術(shù)員對標(biāo)高進行嚴格控制。3.2.4-2 海水由連通孔進入 圖3.2.4-1 封底后清淤圖成功封底對整個承臺及后續(xù)施工意義重大，澆筑前準備工作及澆筑后直至連通孔關(guān)閉應(yīng)謹慎作業(yè)，考慮周全，封底失敗會造成嚴重后果（工期延誤、增加補救成本、危險系數(shù)增大、甚至產(chǎn)生質(zhì)量隱患）。四、總結(jié)應(yīng)用該施工方法成功地完成了*橋承臺，在實際的施工體會中，特殊的施工地質(zhì)環(huán)