鼓山大桥 [福州鼓山大桥2号墩钢吊箱围堰施工]

　　摘要：大型深水桥梁基础施工中，广泛采用了大型双壁钢吊箱作为桥梁承台施工的挡水结构，钢吊箱的壁体焊接、块件拼装、分节或整体吊装工艺是钢吊箱制作施工的关键工艺。 　　关键词：特大桥基础施工钢吊箱施工
　　
　　 目前，在众多的大跨桥梁深水基础建设中，以桩基组成的桩基承台结构被普遍采用。桩基承台(含高桩承台、低桩承台)是特大桥梁施工中的首道程序，也是全桥的关键部分。承台是连接桩基，承受和传递上部结构荷载的结构，其特点是混凝土体积大、布筋多、所处部位条件恶劣（一般处于水下和泥面以下），常用双壁钢吊箱（箱底标高在泥面以上，水面以下）或以壁钢套箱（箱底标高在泥面和水面以下）作模板及挡水结构。
　　 福州鼓山大桥2号墩为于闽江中,受地表径流,潮汐潮流共同作用,水流速度快,潮位变化大水文条件复杂。综合考虑经济,施工条件,通航.工期影响,决定采用钢吊箱围堰工艺施工水中承台。
　　 钢吊箱的作用是为了实现承台的干作业施工。其底板是封底混凝土的控制面，侧板为浇筑封底混凝土及承台混凝土的侧模，同时钢吊箱顶面也作为混凝土浇筑的操作面。钢吊箱设计本着安全经济实用的原则，设计时需综合考虑，运输方式、浮吊起重能力、下沉工艺等均应满足施工要求。各施工阶段均应考虑最高水位、最低水位不利工况，钢吊箱的强度、刚度和稳定性均应符合规范要求。
　　钢吊箱设计
　　工况条件
　　根据《铁路桥涵施工规范》,确定钢吊箱结构尺寸时考虑以下工况条件:
　　(1) 拼装下放阶段;
　　(2) 封底混凝土施工阶段;
　　(3) 抽水和承台施工阶段。
　　结构设计条件
　　综合各工况和潮位条件确定钢吊箱结构参数:围堰平面内净尺寸为16.4 m ×16.4 m ;侧板顶面设计标高+ 5 m ;底板顶面设计标高0 m ;侧板高5 m ;设计抽水潮位+ 5 m。
　　结构设计依据
　　由《铁路桥涵设计基本规范》荷载组合Ⅴ考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。
　　水平荷载: ∑Hj = 静水压力+ 流水压力+ 风力+ 其他;
　　竖直荷载: ∑Gj = 吊箱自重+ 封底混凝土重+浮力+ 其他。
　　计算分析
　　结合设计工况,钢吊箱各部分取最不利受力工况进行分析计算。
　　 (1) 底板最不利受力工况为封底混凝土浇筑阶段,通过验算同时复算整体起吊下放阶段。另进行吊箱支吊系统受力验算。
　　 (2) 侧板最不利受力工况为抽水阶段。复算吊箱整体起吊下放、吊箱混凝土封底及承台施工等阶段侧板受力情况。同时验算内支撑的稳定性、轴心受力。
　　 (3) 抗浮计算分2 个阶段:一个阶段是吊箱内抽完水后浇筑承台混凝土前,另一个阶段是浇筑完承台混凝土后承台混凝土初凝前,使其满足如下要求:吊杆预埋件抵抗力+ 吊箱自重+ 封底混凝土重+ 粘结力(方向向下) > 浮力(高潮位浮力) ;吊箱自重+ 承台混凝土重+ 封底混凝土重 　　具体控制方法，可分为降温法和保温法两类。降温法:是在混凝土内部预理水管，通人冷却水，降低混凝土内部最高温度。冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行，可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的结构物开裂。冷却水管可采用直径25mm或19mm的钢管或铝管，按蛇形排列，水平管距为1.5～3.0m，垂直管距亦为1.5～3.0m，并通过立管相连接。通水流量一般为14～20L／min，为了保证水管降温效果，可将进、出水管的直径加大到50mm。保温法:是在结构物外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯末、湿砂等），利用混凝土的初始温度加上水泥水化热的温升，在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃除了上述采用降温法和保温法控制混凝土温度外，还可以采用蓄水法和水浴法。蓄水法:是在混凝土终凝后，在其表面蓄以一定高度的水，水有一定的隔热保温效果，可以推迟混凝土内部水化热温度的迅速失散，这样可望在指定的日期内，控制混凝土表面温度与内部中心温度之间的差值，使混凝土具有较高的抵抗温度变形的能力。水浴法:是利用构筑物的滑升平台的内外吊架，安装二圈环形喷水管，用高压水泵将冷水送到环形喷水管，喷淋到顶部混凝土的内外壁表面，水流自上而下，水流除了湿润混凝土表面外，还带走了大量热量，使得被太阳晒热了的混凝土表面温度下降；当喷淋水暂停时，附在混凝土表面的残余水，又因水分蒸发带走了一部分热量。由于环形喷水管喷淋水基本上是均匀的，这就达到了既养护混凝土，又降低了混凝土内外温差，以及减小各方位日照温差的目的。
　　结语:
　　鼓山大桥主桥墩深水高桩承台采取单壁钢吊箱围堰施工,设计时充分考虑了吊箱受力特点和施工工序,依据受力分析进行有效的结构设计,较同类吊箱节约数十吨钢材;在考虑倒用时巧妙设置了侧板与底板连接系统,事实证明,在拆除侧板时很方便直接倒用至结构相类似承台施工,大大提高了利用率,又不耽误工期;合理运用预埋件抗浮和抗沉,明显的增加经济和社会效益,为其他的深水承台经济施工提供了参考。
　　参考文献:
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