套箱施工方案

套箱施工方案套箱施工方案套箱施工方案資料僅供參考文件編號：2022年4月套箱施工方案版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：XXXX大橋1#~3#墩承臺鋼套箱施工方案水中墩（1#~3#）承臺鋼套箱施工方案一、工程概況XXXX大橋左幅新建1#、2#及3#墩位于主河槽中，基本上是在原墩位處新建。設(shè)計基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁加大尺寸承臺形式。承臺高3m，頂面高程+，底面高程+。平面尺寸橫橋向分別為，，，順橋向尺寸分別為，，，為減小水流影響，承臺設(shè)計為圓端型。本橋承臺尺寸較大，為大體積混凝土實體結(jié)構(gòu)。老橋橋墩位于基礎(chǔ)承臺輪廓線內(nèi)，其上部結(jié)構(gòu)已拆除，目前殘留橋墩頂面標(biāo)高為+。墩位處水較深，河床面標(biāo)高在0~2m之間。經(jīng)實際測量，XXX江常水位標(biāo)高為+~+，較為穩(wěn)定。河床表面為中粗砂層，層厚3m左右，其下為含卵石礫砂，再往下即進入泥質(zhì)砂巖層。根據(jù)設(shè)計及現(xiàn)場實際情況，經(jīng)方案比選，確定1#、2#及3#墩承臺施工包括舊橋墩及基礎(chǔ)拆除均采用鋼套箱圍堰方案實施。1#~3#墩承臺主要工程數(shù)量見下表：1#~3#墩承臺主要工程數(shù)量表部位項目單位數(shù)量備注1#墩承臺C30混凝土m3633封底混凝土m3381按2m厚計算II級鋼筋kg303172#墩承臺C31混凝土m3809封底混凝土m3499按2m厚計算II級鋼筋kg386573#墩承臺C32混凝土m3877封底混凝土m3544按2m厚計算II級鋼筋kg41907二、施工方案本橋水中墩（1#~3#墩）承臺施工有如下幾個特點：一是承臺尺寸較大，前面已經(jīng)提到，3#墩承臺最大，其橫向達到，順橋向。承臺基本成矩形狀，受力形式不太好。二是受右幅老橋基礎(chǔ)承臺影響較大，新建承臺與右幅老橋承臺間距只有50cm左右，這就說明鋼套箱外圍尺寸要受到此限制。三是承臺標(biāo)高較低，圍堰擋水結(jié)構(gòu)較高，這也就意味著承受的水壓力較大，承臺套箱要有足夠的剛度和強度來承受水壓力，同時要求承臺壁板止水效果要好。四是受老橋基礎(chǔ)的影響，內(nèi)支撐系統(tǒng)不能一步到位，而需分步實施。五是工程造價較低，盡可能優(yōu)化施工設(shè)計，以達到套箱重復(fù)使用，結(jié)構(gòu)在滿足使用要求的條件下盡量輕巧，以減少施工投入。根據(jù)本橋承臺以上施工特點，我們構(gòu)思了一種內(nèi)加勁梁式套箱結(jié)構(gòu)，充分利用封底混凝土來承擔(dān)一部分荷載，使得整個套箱受力明確，結(jié)構(gòu)簡單易于制作，同時可重復(fù)使用。套箱壁板主要起圍水作用，以便在封底混凝土施工完畢并抽水后，形成一個干燥無水的承臺施工環(huán)境。其結(jié)構(gòu)與一般鋼模板結(jié)構(gòu)相同，因考慮將水壓力傳遞至內(nèi)加勁梁，所以比一般模板剛度要大一些。為便于安裝及拆除，套箱壁板采取分塊制作，并用高強螺栓連接成整體，為防止漏水，套箱壁板分塊連接縫內(nèi)嵌塞專用橡膠止水帶。套箱內(nèi)加勁梁采用2I25a工字鋼，豎向放置，間距左右（根據(jù)計算確定）。整個套箱受力均考慮由內(nèi)加勁梁承擔(dān)并傳遞到內(nèi)支撐和封底混凝土上，套箱壁板的整體承載能力未考慮，可作為安全儲備?？紤]到前述第二條原因，內(nèi)加勁梁置于壁板內(nèi)側(cè)，采用短2[14a槽鋼將內(nèi)加勁梁與壁板焊接成一個整體，為便于拆除壁板，在封底混凝土范圍內(nèi)，內(nèi)加勁梁與壁板不連接。內(nèi)加勁梁底端置于封底混凝土內(nèi)，并與封底混凝土固結(jié)，計算時按固結(jié)點考慮。上部與內(nèi)圍檁和內(nèi)支撐連接，形成一個穩(wěn)定的受力結(jié)構(gòu)。鋼套箱采取在橋位分塊拼裝成整體后一次下沉到位。利用原樁基施工平臺鋼管樁及鋼護筒沿套箱輪廓線搭設(shè)一個拼裝平臺，這個平臺在下沉前將承擔(dān)整個套箱的重量。在套箱頂面以上安裝一個吊放平臺，套箱在下沉?xí)r，其重量將通過吊桿或手拉葫蘆傳遞至這個平臺。平臺標(biāo)高將根據(jù)拼裝平臺標(biāo)高及套箱高度確定。在鋼護筒內(nèi)焊接一個十字牛腿，作為上部吊放平臺鋼管柱的基座。沿套箱周邊共布置16個吊點，用10~15t手拉葫蘆下沉套箱。另外在16個吊點中，選擇8個吊點安裝JL32精軋螺紋鋼筋吊桿，作為套箱下沉的輔助設(shè)備和安全儲備。套箱拼裝利用浮吊和汽車吊來實施。拼裝時設(shè)臨時支撐以保證套箱的穩(wěn)定。套箱下沉到位后，利用套箱的吊放平臺安裝灌注導(dǎo)管，進行封底混凝土的澆注。因受老橋基礎(chǔ)的影響，內(nèi)支撐系統(tǒng)分2個步驟完成。在進行封底混凝土施工的同時，進行套箱臨時內(nèi)支撐的安裝連接工作。該支撐設(shè)在+標(biāo)高，即在剛露出水面的位置。在封底混凝土達到設(shè)計強度以及+標(biāo)高處內(nèi)支撐完成后，即可將水抽至+。在此狀態(tài)下，將老橋墩身及基礎(chǔ)拆除至+標(biāo)高，在+標(biāo)高安裝正式內(nèi)支撐，繼續(xù)抽水至封底混凝土頂面。將承臺底面以上部分的老橋基礎(chǔ)拆除，同時拆除+處臨時鋼支撐，并將護筒割除至樁頂標(biāo)高。承臺施工時，直接利用套箱壁板作為其外側(cè)模板。承臺分一次澆注完成。因其屬大體積混凝土，其內(nèi)部設(shè)置2層冷卻管。承臺水平分層進行澆筑，分層厚度控制在30~50cm。在混凝土澆筑至冷卻水管標(biāo)高時，即通水冷卻，并連續(xù)通水持續(xù)不小于7d，直至溫度基本降至外界氣溫。因承臺頂面標(biāo)高為+，尚在常水位以下。因此，在承臺施工完畢后，承臺套箱尚不能進行拆除，待橋墩出水后，方可拆除套箱。在橋墩施工時，將+9m處支撐拆除，可不另加支撐，因為此時內(nèi)加勁梁作為懸臂梁支承套箱壁板，其受力完全能夠滿足要求。綜上所述，承臺的施工順序為：套箱制作→人造河床并整平→套箱拼裝→套箱下沉→套箱水下混凝土封底→安裝內(nèi)支撐→抽水→鑿除舊橋墩身及基礎(chǔ)，割除護筒→承臺鋼筋綁扎→承臺混凝土澆筑→待橋墩出水后拆除套箱。其工藝流程可詳見下圖。3、施工準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備熟悉和分析設(shè)計資料和施工現(xiàn)場的水文資料，編制承臺施工技術(shù)方案和鋼套箱施工設(shè)計圖，并向施工班組進行書面的一級技術(shù)交底和水上作業(yè)安全技術(shù)交底。施工放樣：測定承臺四角邊線，測定平臺標(biāo)高。施工前對人員進行全面的技術(shù)、操作、安全二級交底，確保在水上作業(yè)施工過程中的工程質(zhì)量和人身安全。機具準(zhǔn)備詳見下表。機具設(shè)備配備表類別名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注提升設(shè)備浮吊25t艘1汽車吊25t臺1手拉葫蘆10~15t個20運輸設(shè)備汽車15t臺1運輸船10人座艘1鏟車ZL50臺1安全設(shè)備安全帽若干安全帶若干救生圈若干防水照明燈若干混凝土澆筑設(shè)備拌合站60m3/h座1混凝土輸送泵60m3/h臺1混凝土輸送車8m3臺2混凝土灌注漏斗及導(dǎo)管若干振搗器臺15鋼構(gòu)件加工設(shè)備鋼筋加工設(shè)備套2電焊機臺6氧炔切割機套6套箱圍堰設(shè)備套箱套3型鋼、鋼管等t100精軋螺紋鋼筋JL32785MPam600材料準(zhǔn)備原材料：按施工計劃，準(zhǔn)備充足的水泥、石子、砂、鋼筋等原材料，并按規(guī)定進行檢驗，確保原材料質(zhì)量符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)?；炷僚浜媳燃霸囼灒喊椿炷猎O(shè)計強度要求，分別做水下泵送混凝土和普通混凝土或大體積混凝土的配合比，以滿足承臺施工的要求。作業(yè)條件應(yīng)搭好水上工作平臺，臨時電力線及安全設(shè)施就緒，做好平臺四周圍護。由現(xiàn)場技術(shù)人員和工長對套箱施工的人員進行培訓(xùn)、技術(shù)安全交底，做到熟悉和掌握套箱拼裝，下沉，封底混凝土澆筑等技術(shù)。有應(yīng)對深水套箱施工安全緊急救援措施。操作人員保持穩(wěn)定。特種作業(yè)人員必須持證上崗。水下施工材料必須刷兩層防銹漆，防止銹蝕套箱。套箱已加工完成并經(jīng)試拼合格。已根據(jù)測量結(jié)果定出套箱拼裝位置?；炷僚浜媳纫勋@批準(zhǔn)使用，各種施工設(shè)備、原材料檢驗、臨時設(shè)施等所有工作都準(zhǔn)備就緒。4、施工方法及工藝鋼套箱結(jié)構(gòu)設(shè)計鋼套箱結(jié)構(gòu)見附圖。鋼套箱主要由壁板、內(nèi)加勁梁、內(nèi)支撐等組成。套箱高度根據(jù)承臺標(biāo)高及施工水位而定。1#~3#墩套箱確定其頂部標(biāo)高為+，底部標(biāo)高為+，套箱總高度為。邊板壁板為套箱的隔水結(jié)構(gòu)。其面板采用6mm厚Q235鋼板，在面板上豎向每隔400~500mm焊接[10肋，水平設(shè)2[14a肋，其間距根據(jù)計算確定，下部水壓力較大，間距為60cm，向上逐步過渡到100cm。面板與豎肋焊接采用斷續(xù)焊，每處焊縫長5cm，間距15cm，其余部分均采用滿焊，焊縫高度不小于構(gòu)件的最小厚度。根據(jù)起重設(shè)備能力、運輸?shù)跹b條件、制作加工難易程度以及重復(fù)利用、方便施工等因素，套箱壁板分塊制作，一般尺寸為2mx4m，拐角處設(shè)置異型塊。套箱壁板各塊之間均采用φ20高強螺栓連接，為增加連接處的剛度及密封性，采用雙排螺栓孔，呈交錯布置，螺栓間距要求不大于10cm。法蘭板采用14厚鋼板，并設(shè)三角筋板加強。連接縫內(nèi)嵌塞10mm厚橡膠止水帶，以確保壁板不發(fā)生漏水現(xiàn)象。高強螺栓采用級，其施工預(yù)拉力為120kN。高強螺栓安裝時應(yīng)能字由地穿入孔內(nèi)，不得強行敲打。高強螺栓穿入應(yīng)在結(jié)構(gòu)中心位置調(diào)整后進行，穿入方向以施工方便為準(zhǔn)。對每一個連接接頭，應(yīng)先用普通螺栓或沖釘臨時定位，嚴(yán)禁把高強度螺栓作為臨時螺栓使用。緊固螺栓時，應(yīng)從接頭剛度大的地方向不受約束的自由端順序進行。內(nèi)加勁梁每條內(nèi)加勁梁采用2條I25a組拼，長度與套箱高度相同，并用2[14a與套箱壁板焊接（焊接點位置最好位于水平圍檁及豎肋交叉點位置，防止局部應(yīng)力過大，出現(xiàn)較大變形）。在封底混凝土以下范圍不設(shè)連接槽鋼。在封底混凝土以上至承臺頂面之間，連接槽鋼與壁板焊接時，采用點焊，因此處焊縫僅起固定作用，也方便后期割除；在承臺頂面以上高度范圍內(nèi)采取滿焊。考慮到施工方便，且對起重設(shè)備要求較小，加勁梁安裝可采取以下方法：即先在橋位逐塊安裝套箱壁板，調(diào)整好位置，并用臨時支撐加以固定。然后按照設(shè)計位置逐條安裝內(nèi)加勁梁，并用連接槽鋼將其與套箱壁板焊接固定，與此同時，將+及+9m標(biāo)高處的內(nèi)圍檁也一并安裝，以便將所有加勁梁連接起來。按設(shè)計意圖，內(nèi)加勁梁底部埋入封底混凝土內(nèi)，在受力計算中，其底端按固結(jié)端進行計算，其埋入混凝土的部分要承受一定的固端彎矩。因此，在內(nèi)加勁梁埋入封底混凝土內(nèi)的部分，焊接錨固II級φ25鋼筋，豎向間距15cm，共設(shè)置2排，錨固長度不小于35d。鋼筋彎制成型，并與加勁梁焊接，焊縫5d。經(jīng)計算，在下述工況1時，加勁梁固端彎矩較大，但衰減較快，每道加勁梁處增加2I25a工字鋼加強，其長度1m，其中50cm埋入封底混凝土。內(nèi)支撐根據(jù)受力計算，按以下兩種工況，分別采用不同形式的內(nèi)支撐。（1）工況1此工況的主要工作內(nèi)容是將水抽至+，將舊橋橋墩拆除至+。然后安裝+9m標(biāo)高處內(nèi)支撐。此工況是將水抽至+處。內(nèi)支撐設(shè)在+，高出施工水位約30cm。該處內(nèi)支撐只是過渡形式，故稱為臨時內(nèi)支撐。實際上這道支撐可在套箱下沉就位以后就進行安裝。因受舊橋橋墩的影響（頂面高程+），無法搭設(shè)完整的縱橫向支撐，因此采取利用現(xiàn)有的護筒作為支撐的受力點。支撐采用2[14a，其一端支撐在位于標(biāo)高+處的內(nèi)圍檁上，一端焊接于護筒上。為防止護筒受力鋼板變形，在護筒相應(yīng)位置內(nèi)部焊設(shè)米字形支撐梁。內(nèi)圍檁采用2[14a。因護筒邊距套箱壁板的距離較小，內(nèi)圍檁焊接在加勁梁翼板上可能會與護筒相抵觸，因此內(nèi)圍檁適當(dāng)下沉，可焊在內(nèi)加勁梁的腹板上，其頂面可與內(nèi)加勁梁齊平。+9m處2I32a工字鋼內(nèi)圍檁也采用同種形式。+處內(nèi)支撐安裝完畢后，即可將套箱內(nèi)水抽至+標(biāo)高，然后將老橋橋墩拆除至+標(biāo)高。在+標(biāo)高按設(shè)計圖安裝（2）工況2此工況將把水抽至封底混凝土頂面標(biāo)高。內(nèi)支撐設(shè)在+處。內(nèi)支撐采用平面剛架式，主受力構(gòu)件采用I25a。此道內(nèi)支撐在工況1時安裝完成。將水位抽至封底混凝土頂面（即承臺底面），將舊橋墩基礎(chǔ)也鑿除至新建承臺底面。隨之將+處臨時設(shè)置的內(nèi)支撐割除，并將鋼護筒也割除至樁頂標(biāo)高。在樁檢合格后，轉(zhuǎn)入承臺鋼筋綁扎工序。內(nèi)支撐是套箱的主要受力結(jié)構(gòu)之一，要求嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，尤其是現(xiàn)場焊接質(zhì)量。所有焊縫都必須滿焊，焊縫高度不小于設(shè)計文件的要求。人造河床本橋1#~3#橋墩承臺底面設(shè)計標(biāo)高為+，封底混凝土厚度按2m考慮，則封底混凝土底面標(biāo)高為+。而2#墩現(xiàn)狀河床面標(biāo)高為+，3#墩為+，需將現(xiàn)狀河床人工填筑至封底混凝土底面標(biāo)高（即+）。人工河床的范圍應(yīng)比套箱的外輪廓線每邊寬出~2m。人造河床采用沙船拋填，首先應(yīng)按拋填范圍劃好方格，計算每個方格需拋填的數(shù)量，然后由沙船逐點拋填，并由技術(shù)人員采用測錘及時測量拋填的高度，防止堆高。對于低凹處，指揮沙船補充填料。待整個拋填范圍基本到達預(yù)定標(biāo)高后，派潛水員下水對拋填邊坡用沙袋進行碼砌，防止水流沖刷造成溜坡。同時對河床頂面進行進一步的探查，如有不平，尤其是套箱邊板位置，應(yīng)進一步整平。套箱拼裝及下沉其施工步驟如下：套箱制作受現(xiàn)場加工條件的限制，套箱邊板按設(shè)計分塊形式在鋼結(jié)構(gòu)加工廠定制加工。搭設(shè)套箱拼裝及吊放平臺在既有鋼護筒和套箱外圍原樁基作業(yè)平臺鋼管樁上焊接牛腿，同時在鋼護筒和鋼管樁之間焊接鋼梁（可采用I25a），并在其上密鋪鋼梁或木板作為套箱的拼裝平臺。受水位的影響，拼裝平臺面標(biāo)高定在+~+12m之間。通過測量放樣，在拼裝平臺上畫出套箱的安裝位置，以方便套箱安裝時準(zhǔn)確就位。因套箱高度為，由此確定套箱的吊放平臺底部標(biāo)高不小于+。套箱吊放平臺主要有二部分組成，即平臺立柱及平臺縱橫鋼梁。平臺立柱可支承在既有護筒上，其方法是在護筒頂部焊接米字形內(nèi)支撐梁（采用I25a），在其上焊接鋼管柱，柱角加焊三角形鋼板加勁。施工時應(yīng)嚴(yán)格保證鋼管立柱的垂直度，其垂直度偏差不得超過%。鋼管立柱上順橋向布置I56a主梁，橫橋向布置4排2I25a工字鋼梁，鋼梁之間或鋼梁與鋼立柱之間均應(yīng)可靠焊接，以形成一個穩(wěn)定的鋼架。為加強鋼立柱的整體穩(wěn)定性，鋼立柱之間設(shè)[14a剪刀撐。在平臺面上可根據(jù)需要鋪設(shè)腳手板，以方便施工人員操作。套箱拼裝套箱總高為，每塊套箱邊板運至現(xiàn)場后，由25t浮吊和汽車吊起吊安裝。每塊板按照預(yù)先在拼裝平臺上的安裝位置線準(zhǔn)確就位后，可將其與鋼護筒臨時焊接固定。隨之繼續(xù)安裝下一塊，直至最后合龍成一個整體。各塊之間的橡膠止水帶均應(yīng)正確安裝，每個連接螺栓必須按規(guī)定的扭矩上緊，不得有遺漏或松開。套箱下沉套箱采取一次拼裝完成，整體下沉方式進行。在套箱組拼完成并檢查合格后，安裝吊桿和手拉葫蘆，吊桿采用精軋螺紋鋼JL32。沿套箱周邊共設(shè)置16個吊點，16個吊點全部安裝10~15t手拉葫蘆，在其中的8個吊點安裝精軋螺紋鋼筋吊桿，以策安全及轉(zhuǎn)換時用。所有吊點安裝完畢后，使用手拉葫蘆將套箱提高，套箱底端距拼裝平臺15cm左右時，拆除套箱拼裝平臺，然后利用手拉葫蘆逐步下放套箱。套箱下沉?xí)r，要嚴(yán)格控制各吊點的不平度，其不平度應(yīng)控制在5cm以內(nèi)，防止套箱局部受力變形過大。下沉?xí)r，在到達手拉葫蘆鏈長限度后，可將精軋螺紋鋼螺母鎖緊，將套箱重量轉(zhuǎn)移至精軋螺紋鋼吊桿上，加長手拉葫蘆下起重鋼絲繩，然后，使用手拉葫蘆繼續(xù)下沉套箱。如此直至下沉到設(shè)計標(biāo)高為防止套箱在下沉過程中受到水