無(wú)底鋼套箱施工技術(shù)(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(wú)底鋼套箱施工技術(shù)北岸淺水區(qū)引橋工程無(wú)底鋼套箱施工技術(shù) 目目 錄錄一、工程概況一、工程概況二、無(wú)底鋼套箱和有底鋼套箱方案比選二、無(wú)底鋼套箱和有底鋼套箱方案比選三、無(wú)底鋼套箱設(shè)計(jì)三、無(wú)底鋼套箱設(shè)計(jì)四、鋼套箱加工制作及運(yùn)輸四、鋼套箱加工制作及運(yùn)輸五、鋼套箱拼裝就位及承臺(tái)施工五、鋼套箱拼裝就位及承臺(tái)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(shí)間統(tǒng)計(jì)七、有底鋼套箱各工序施工時(shí)間統(tǒng)計(jì)八、結(jié)論八、結(jié)論 1、泉州灣跨海大橋工程A5標(biāo)承臺(tái)施工分兩部分，秀涂互通立交承臺(tái)形式主要分圓矩形和啞鈴型承臺(tái)，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(tái)均為平面尺寸圓矩形承臺(tái)，全部為水上施工。水上承臺(tái)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(tái)設(shè)計(jì)參數(shù) 水上承臺(tái)平面尺寸均為9*7.3m的圓矩形，高度3.0m，承臺(tái)頂標(biāo)高+1.6m，承臺(tái)設(shè)計(jì)采用C35混凝土，混凝土方量為186.9 m。封底混凝土底標(biāo)高-2.2m，厚度0.8m，封底混凝土設(shè)計(jì)采用C20混凝土澆筑，混凝土方量為39.4m。承臺(tái)平面示意圖 1、 水上承臺(tái)施工樁號(hào)為B016#B022#，根據(jù)其施工區(qū)域原泥面標(biāo)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(tái)采用有底鋼套箱施工，B020#-B022#采用無(wú)底鋼套箱施工。二、無(wú)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(kāi)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(shè)計(jì)潮位計(jì)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(guó)家

4、高程基準(zhǔn)3、承臺(tái)位置地質(zhì)資料，見(jiàn)下表：承臺(tái)號(hào)海底泥面標(biāo)高左幅淤泥層底標(biāo)高淤泥厚度右幅淤泥層底標(biāo)高淤泥厚度左幅下層中砂層底標(biāo)高砂層厚度右幅下層中砂層底標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)值10kpa；中砂：承載力基本容許值150，摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值40kpaB017-3.6-6.452.85-6.753.15-10.253.8-9.52.75B018-4.2無(wú)0無(wú)0-10.916.71-10.676.47B019-3.4無(wú)0-4.451.05-9.96.5-8.64.15B020-2.15-

5、4.712.46無(wú)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(tái)墩承臺(tái)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(wú)底套箱需回填至封底混凝土底，但回填范圍和高度均過(guò)大且深水中回填部分受潮水作用無(wú)法穩(wěn)定，不能給套箱提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)-2.2m-3.4至-4.35mB020#-B022#墩承臺(tái)墩承臺(tái)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(fèi)用高且施工難度大；采用無(wú)底套箱只需人工清理少量浮泥即可4、根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件分析2、有底套箱和無(wú)底套箱綜合對(duì)比分析序號(hào)項(xiàng)目名稱有底鋼套箱有底鋼套箱無(wú)底鋼套箱無(wú)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(tái)施工既有無(wú)底也有有底套箱施工，模板設(shè)計(jì)時(shí)要兼顧兩種工藝施工要求，無(wú)底套箱施工結(jié)束后稍作改動(dòng)即可進(jìn)行有底套箱的施工2經(jīng)濟(jì)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(tái)3工期工序前期準(zhǔn)備工作預(yù)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(jì)性能分析，在條件允許的情況下選經(jīng)濟(jì)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(wú)底鋼套箱施工無(wú)底套箱 有底套箱三、無(wú)底鋼套箱設(shè)計(jì)1 1、設(shè)計(jì)工況、設(shè)計(jì)工況 單壁鋼套箱圍堰作為臨時(shí)結(jié)構(gòu)為承臺(tái)施工提供無(wú)水的施工環(huán)境，同時(shí)又是承臺(tái)施工模板，綜合考慮海水高低潮水位、封底及承臺(tái)混凝土澆筑前后施工情況分4個(gè)工況進(jìn)行分析比較。工況一工況二工況三工況四設(shè)計(jì)工況封底混凝土澆筑后但未上強(qiáng)度，低潮水位時(shí) 封底混凝土澆筑后達(dá)到強(qiáng)度，高潮水位時(shí)，為側(cè)板最不利工況 高潮水位時(shí)澆筑承臺(tái)混凝土 低潮水位時(shí)澆筑承臺(tái)混凝土，為封底砼最不利工況 2、結(jié)構(gòu)驗(yàn)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(shè)計(jì)計(jì)算套箱各個(gè)結(jié)構(gòu)體系的受力，經(jīng)過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)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(yàn)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(huì)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(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)條件臨時(shí)鋼護(hù)筒樁基+5.0m套箱設(shè)計(jì)頂標(biāo)高永久鋼護(hù)筒+4.4m20年一遇高潮位+1.6m承臺(tái)設(shè)計(jì)頂標(biāo)高-1.4m承臺(tái)設(shè)計(jì)底標(biāo)高-2.2m封底

9、砼底標(biāo)高鋼套箱入泥1m臨時(shí)鋼護(hù)筒樁基套箱側(cè)壁+7.5m臨時(shí)護(hù)筒頂標(biāo)高封底砼封底砼承臺(tái)砼承臺(tái)砼0.72.13.42.10.7泥面-2-2.15根據(jù)設(shè)計(jì)條件主要考慮，入泥深度有保證的情況下高潮位時(shí)水位低于套箱頂面設(shè)計(jì)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(shí)鋼護(hù)筒樁基永久鋼護(hù)筒鋼套箱入泥1m臨時(shí)鋼護(hù)筒樁基定位系統(tǒng)封底砼無(wú)底鋼套箱斷面示意圖四、鋼套箱加工制作及運(yùn)輸鋼套箱加工制作及運(yùn)輸 1、鋼套箱制作，側(cè)模分塊加工制作 ，由專業(yè)廠家進(jìn)行制作，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)起重能

10、力設(shè)計(jì)單套套箱共分8片，單片重最大不超過(guò)3.5噸。2、鋼套箱每個(gè)分塊加工完成之后，進(jìn)行試拼裝并進(jìn)行煤油滲透試驗(yàn)并噴漆做防腐措施。3、模板采用汽車吊配合板車運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。 鋼套箱制作五、鋼套箱拼裝就位及承臺(tái)施工1、施工工藝流程測(cè)量控制定位原材料檢驗(yàn)配合比審定砼生產(chǎn)及運(yùn)輸?shù)鯍鞕C(jī)械準(zhǔn)備原材料檢驗(yàn)焊接牛腿鋼套箱拼裝設(shè)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(tái)砼施工承臺(tái)養(yǎng)護(hù)施工首節(jié)墩柱鋼套箱拆除鉆孔平臺(tái)上部面板拆除2、當(dāng)每墩鉆孔灌注樁全部結(jié)束后，拆除平臺(tái)上的面板和型鋼，利用樁基鋼護(hù)筒安裝臨時(shí)牛腿、拼裝平臺(tái)，借助平臺(tái)鋼管樁設(shè)置吊掛系統(tǒng)，以進(jìn)行鋼套箱的安裝和沉放。拆除平臺(tái)面板和型鋼安裝分

11、配梁安裝分配梁拆除平臺(tái)面板和型鋼拼裝模板拼裝模板3、臨時(shí)牛腿臨時(shí)牛腿 臨時(shí)牛腿4、拼裝平臺(tái)鋼套箱拼裝平臺(tái) 拼裝平臺(tái)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(diǎn)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(shí)人工清理淤泥8、澆筑封底砼：計(jì)算好澆筑時(shí)當(dāng)日潮時(shí)趁落潮時(shí)澆筑保證足夠的初凝時(shí)間同時(shí)預(yù)留平壓水閥9、鑿樁頭：封底混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，割除臨時(shí)護(hù)筒鑿除樁頭。10、綁扎承臺(tái)鋼筋：封底混凝土澆筑成功形成無(wú)水環(huán)境，同時(shí)套箱也是承臺(tái)施工的外模板。承臺(tái)及墩身一節(jié)施工可以在無(wú)水的條件下進(jìn)行。不銹鋼網(wǎng)片承臺(tái)及墩柱預(yù)埋筋11、澆

12、筑承臺(tái)砼12、承臺(tái)砼養(yǎng)護(hù)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(wú)需提供無(wú)水條件時(shí)拆除套箱15、鋼套箱拆除后承臺(tái)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(hào)名稱質(zhì)量（kg）備注序號(hào)名稱質(zhì)量（kg）備注1壁體結(jié)構(gòu)427005導(dǎo)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(wú)底鋼套箱各工序施工時(shí)間統(tǒng)計(jì)七、無(wú)底鋼套箱各工序施工時(shí)間統(tǒng)計(jì)序號(hào)工序內(nèi)容配備機(jī)具所用時(shí)間1操作平臺(tái)搭設(shè)板車1臺(tái)、吊車1臺(tái)2天2套箱組拼沉放（包括牛腿支撐等）電焊機(jī)2臺(tái)、吊車和板車各1臺(tái)， 千斤頂8臺(tái)3天3澆筑封底砼（包括清淤整平）水泵1臺(tái)，吊車1臺(tái)，泵車1臺(tái)、砼運(yùn)輸車4臺(tái)2天4承臺(tái)施工吊車1臺(tái)，板車1臺(tái)5天5墩柱一節(jié)施工泵車1臺(tái)、砼運(yùn)輸車4臺(tái)4天6合計(jì)16天八、結(jié)論 無(wú)底鋼套箱針對(duì)原泥面標(biāo)高較高，清淤量較大不便使用有底套箱施