鋼吊箱圍堰封底施工技術(shù)

師榮偉

【摘要】廈漳擴(kuò)建工程九龍江特大橋主跨主墩鋼吊箱圍堰封底施工技術(shù)

【關(guān)鍵詞】吊箱單臂圍堰封底施工技術(shù)

1、工程概況

九龍江特大橋工程起點(diǎn)K497+757，終點(diǎn)K499+672.5；右幅橋長 1915.5米，左幅橋長1939.5米。主跨85m+150m+85m懸澆箱梁橫跨九龍江南港，是廈漳高速漳州段擴(kuò)建工程全線的控制性工程。主跨連續(xù)箱梁采用三角掛籃懸臂澆注，120、121號(hào)墩為主跨懸澆梁的兩個(gè)主墩，位于九龍江河道內(nèi)，分別采用16根Ф2.5m群樁基礎(chǔ)，六菱形承臺(tái)尺寸為41.7m×17.4m×4m，承臺(tái)底面高程-0.5m，承臺(tái)下部為厚2m的C25封底混凝土。

1.1水文條件及氣候

標(biāo)段范圍屬亞熱帶海洋性氣候，氣候溫暖濕潤。橋址河段處于感潮區(qū)內(nèi)，潮汐為規(guī)律性的半日潮，潮差較大，最髙潮位+4.77m，最低潮位-2.6m，汛期最大水流速為2.13m/s，水深最深達(dá)16m。

1.2主墩圍堰總體施工方案

主墩承臺(tái)采用單臂鋼吊箱圍堰施工，單臂圍堰龍骨架采用大型型鋼現(xiàn)場拼裝方式進(jìn)行，底板及側(cè)板采用工廠加工大型定型鋼模板。底板部分在現(xiàn)場拼裝，利用50T履帶式吊車，吊至鋼護(hù)筒臨時(shí)支架結(jié)構(gòu)上，直至整個(gè)底板拼裝完成再進(jìn)行整體連接，其次拼裝第一節(jié)側(cè)模、隔艙、內(nèi)支撐，完成后，第一節(jié)吊箱整體下沉、定位，隨后安裝第二節(jié)側(cè)模及內(nèi)支撐，定位、清淤、堵漏、灌注封底混凝土、抽水、放樣、鋼筋綁扎、澆注承臺(tái)混凝土、養(yǎng)生。

1.3鋼吊箱主要構(gòu)造

鋼吊箱平面尺寸為43m×18m×8.4m，重659t。鋼吊箱由底板系、側(cè)模系、隔艙、懸吊系、內(nèi)桁架支撐組成。底模系龍骨為格式結(jié)構(gòu)，采用325貝雷片，底模系面板采用6mm鋼板；吊箱側(cè)模系采用縱橫肋條加面板組成；圍堰底平面設(shè)置6道隔艙，隔艙利用內(nèi)支撐桁架做肋，6mm鋼板做隔板，隔艙均為2.05m。懸吊系吊桿采用精軋螺紋鋼筋及低松弛鋼絞線相結(jié)合的方式；內(nèi)桁架支撐主要采用529mm螺旋鋼管；封底混凝土采用C25水下混凝土。

2、圍堰封底計(jì)算

2.1基本參數(shù)

2.1.1圍堰外輪廓尺寸為43m×18m×8.4m，其中底節(jié)側(cè)模高4m，頂節(jié)側(cè)模高4.4m；承臺(tái)底高程-2.5m，最高防水位+5.73m；正常施工水位+4.8m。

2.1.2封底釆用C25水下混凝土灌注，分6個(gè)隔艙進(jìn)行水下一次澆注，高度為2m。

2.1.3圍堰底面積Aa=32m×17.4m+17.4m×4.5m=635.1m2，16根護(hù)筒面積Ah=3.14×（2.91m/2）2×16=105.6m2。

2.1.4圍堰自重G=6590kN。

2.1.5圍堰內(nèi)填充混凝土高度為2m，填充混凝土自重Gh=S×h×δ=（635.1m2-105.6m2）×2m×2.4t/m3=25416kN。

2.1.6施工最高水位為4.8m，封底混凝土面高程為-0.5m，圍堰施工時(shí)，吊箱內(nèi)最大水深為5.3m，其產(chǎn)生浮力ff=1.0×103kg/m3×635.1m2×5.3m=33660kN。

2.2封底圍堰局部驗(yàn)算

封底混凝土澆注完成后，進(jìn)行承臺(tái)的施工，需要將吊箱中的水全部抽干，使整個(gè)吊箱成為一個(gè)底、側(cè)密閉的環(huán)境，在最髙水位時(shí)，將要產(chǎn)生很大的浮力，為了施工的安全，吊箱在水中的浮力應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吊箱的總重，即ffG粘=τ×S=120kN/m2×3.14×2.9m×2m×16根=34967kN

τ——封底混凝土和鋼護(hù)筒之間的粘結(jié)力系數(shù)，取120kN/m2

G總=G+Gh+G粘=6590kN+25416kN+34967kN=66973KN，安全系數(shù)取1.2

1.2ff=40392