資江大橋鋼套箱施工總結(jié)
2017-06-19
1工程概況
資江大橋橋梁中心線與資江正交，橋梁全寬為26m，分為上、下分離的兩幅橋，兩幅橋間距為0.5m，每幅橋?qū)?2.75m。資江大橋12#-15#橋墩墩身弧形端頭的薄壁實(shí)心墩，墩身基準(zhǔn)面尺寸為6.15×2m，端弧形半徑為125cm。
2整體方案
2.1 根據(jù)橋址處的地質(zhì)水文條件，綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，決定先在墩位處進(jìn)行爆破，然后利用浮龍門進(jìn)行分節(jié)下沉鋼套箱。施工流程：在碼頭加工套箱→墩位處水下爆破→用蚌殼式鋼索抓斗清渣→在運(yùn)輸船上拼組第一節(jié)套箱→將第一節(jié)套箱運(yùn)送到浮龍門腹內(nèi)→吊掛系統(tǒng)設(shè)置、并通過滑車組將套箱懸吊→運(yùn)輸船退出浮龍門腹內(nèi)→底節(jié)鋼套箱下水→接第二、三節(jié)鋼套箱、下沉。具體施工工藝在此以13#墩為例。13#墩處的河床卵石覆蓋層厚90cm左右，卵石層下是中風(fēng)化巖?；A(chǔ)形式如圖1。由于基礎(chǔ)需要嵌固到中風(fēng)化巖下不小于2.0m，并考慮到河床表面覆蓋層為卵石直接下沉套箱水下封底效果不佳，故采用嵌入式鋼套箱，一箱兩基礎(chǔ)。鋼套箱外形設(shè)計(jì)尺寸為30.4×13.2m，壁厚為1.5m。高13.1m。套箱如圖2。根據(jù)水深、地質(zhì)及基礎(chǔ)形式等情況我們確定了鋼套箱的尺寸大小和高度。接下來要解決的是套箱加工好后如何下沉到指定的位置和指定標(biāo)高？面對這個難題我們采取先挖一回字形溝，回字形溝尺寸：寬2.5m，深5m。挖溝的具體方法：利用水上作業(yè)平臺和潛孔鉆機(jī)鉆孔，在平臺上裝藥進(jìn)行爆破，然后有挖渣船挖渣，再就是清渣，然后由潛水員水下探摸，基本找平。
2.2 在進(jìn)行水下挖溝的同時(shí)，鋼套箱按施工設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诎哆叴a頭上加工成單元塊，同時(shí)定位浮龍門船位置，利用浮吊將各單元塊吊裝到運(yùn)輸船上進(jìn)行鋼套箱拼組。第一節(jié)整體預(yù)拼完成后，再鎖定焊接。在拼裝好后，需全面仔細(xì)檢查各焊縫有無氣孔、夾碴、漏焊等處，并進(jìn)行油密試驗(yàn)。確認(rèn)焊接良好并不漏水后，填寫鋼套箱驗(yàn)收合格報(bào)告，作好下水的準(zhǔn)備。經(jīng)檢查驗(yàn)收合格后運(yùn)輸至浮龍門腹內(nèi)，利用浮龍門將第一節(jié)套箱吊起一定距離，安裝密封沙袋，密封沙袋的作用是利用沙子的流動性在水下實(shí)現(xiàn)自動堵漏密封。然后把運(yùn)輸船退出浮龍門腹內(nèi)，安裝浮龍門尾部標(biāo)準(zhǔn)舟節(jié)上的棧橋梁，并進(jìn)行固定。利用4組走12道滑車組和5T卷揚(yáng)機(jī)調(diào)整鋼套箱的高度。提升鋼套箱后，觀察一段時(shí)間，待穩(wěn)定后緩慢下沉底節(jié)鋼套箱。
2.3 鋼套箱接高運(yùn)輸船運(yùn)輸?shù)诙?jié)套箱各單元塊至墩位處，由浮吊吊裝單元塊拼裝接高。為確保第二節(jié)單元的穩(wěn)定性，需要在底節(jié)內(nèi)外壁板上各焊接一根18＃槽鋼進(jìn)行限位，每個單元均設(shè)置一組，露出長度按1.5m控制。吊裝接高時(shí)，要對稱拼裝，對接好后待全部點(diǎn)焊成型后，方可全面焊接。拼接施焊中，先焊環(huán)板，后焊內(nèi)壁，再焊外壁，并按對稱施焊要求進(jìn)行。
2.4 鋼套箱著床及下沉鋼套箱每接高一節(jié)立即均勻灌水下沉，預(yù)留一定的干弦高度，以便接高下一節(jié)時(shí)的對接施焊作業(yè)。當(dāng)套箱刃腳尖距河床面50cm左右即停止灌水下沉，通過浮龍門上設(shè)置的滑車組系統(tǒng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)套箱的精確定位。圍堰著床前，用全站儀觀測套箱頂上順橋向的兩個點(diǎn)，調(diào)整圍堰的傾斜和偏位，直到兩點(diǎn)的坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)基本相符為止，然后立即啟動抽水機(jī)向隔倉內(nèi)注水，使圍堰迅速下沉。圍堰下沉過程中隨時(shí)用全站儀監(jiān)控圍堰頂面的4個觀測點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)偏位，立即糾正，糾正方法：用抽水機(jī)往鋼圍堰高的一側(cè)隔倉內(nèi)加水，或把低的一側(cè)隔倉內(nèi)的水抽出，利用兩側(cè)重力不同，使鋼圍堰水平。
2.5 水下混凝土封底圍堰整體抗浮穩(wěn)定性計(jì)算：圍堰封底抽水后總浮力：F2=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10.2m×27.4m×7.5m×10n/kg=2.096×104kn。水浮力由圍堰自重、填充砼、圍堰外側(cè)與土層間的摩阻力克服。套箱內(nèi)灌砼重量：P=（31.4+10.2）×2×1.5×h×2.5=312h。圍堰外則混凝土自重：p1=（31.4+9.2）×2×1×2.5=203t。圍堰自重：G=200t。圍堰外側(cè)與土層間的摩阻力計(jì)算：G1=288.52此為經(jīng)驗(yàn)值。則抗浮力F1=P+G+G1+p1=312ht+200t+288.52t+2203t=691.5+312th。要求F1>F2。則691.5+312th>2096t。h>4.5m考慮到圍堰外側(cè)與土層的摩阻力取值可能偏大，故圍堰壁間內(nèi)注混凝土不小于5m。并且雙壁圍堰壁間充滿水用來配重。
3結(jié)束語
本工程通過嵌套鋼套箱的施工成功的解決了這一水上施工難題。雙壁鋼套箱無論是從密閉上還是從穩(wěn)定性上都為基礎(chǔ)施工提供了一個安全可靠的施工場地。
