浅析公路桥梁墩钢套箱施工技术

　　摘要：随着我国经济的不断发展，人民生活水平的提高，公路桥梁不断地涌现。公路桥梁的建设现已成为国家建设的重要交通要道之一，公路桥梁施工质量的优劣直接影响到国家的经济发展及人民的生命安全。因此，文章结合工程实践，主要针对临洪河大桥墩钢套箱施工技术进行了探讨，旨在不断提高施工技术水平和保证工程的质量，从而减少经济不必要的损失和有效地保证人民的生命安全。
　　关键词：公路桥梁，墩钢，套箱，施工工艺，要点
　　1工程概况
　　临洪河大桥位于临洪闸下游140米处，连续跨越翻水河和临洪河，桥长1796米，该桥是310国道宋跳立交至大酒壶段的控制工程。全桥横向由两幅桥组成，每幅宽12.5米，中央分隔带宽1m。
　　本标段起点里程为K2+667.798，终点里程为K4+463.66，全长1795.862m。
　　临洪河大桥第九联为跨越临洪河而设，设计为40+48+2×70+2×48m连续刚构。
　　第九联35#～37#墩位于临洪河内，下部结构主墩采用钢筋混凝土双薄壁墩，钻孔灌注桩基础。主墩墩身为矩形截面，厚度为0.7m，宽度为6.5m与上部结构固接。主墩采用矩形承台，长8.9m，宽5.7m，厚度为2.5m，基桩为6Φ1.5m的钻孔灌注桩，桩基嵌岩。
　　2施工工艺
　　工艺流程：施工准备→河床清基→定位桩施工→岸上组拼钢套箱→钢套箱浮运下沉→钢护筒安装→钢套箱封底→钻孔桩施工→基坑抽水与处理桩头→施工承台→施工墩身。
　　3施工现场布置
　　临洪河两岸河堤均有进场道路，可直接引入到桥位处；河两岸滩地可作为施工场地，用于材料的堆放、套箱的预拼、钢筋加工、码头、临时房屋等。
　　（1）临时房屋：为砖混结构，设置于西岸滩地靠近河堤侧，面积约500m2，主要作为水中桥墩施工队人员的生活用房和小型材料库。
　　（2）钢筋堆放和加工场，面积1000m2。
　　（3）临时码头：在临洪河岸边用φ55cm砼管桩和草袋进行护岸，作为临时码头，长50m。φ55cm砼管桩单根长12m，入土不少于5m，间距1m。
　　（4）模板堆放区：3000m2。
　　（5）主桥35#～37#墩均位于河槽内，需在桥梁上游侧搭设钢栈桥，即从临洪河西岸至37#、36#墩设置一座栈桥，长96m；从东岸至35#墩设置一座栈桥，长56m。
　　4钢套箱施工
　　4.1定位桩安设
　　为控制钢套箱下沉就位的精度，防止水流冲击使套箱发生位移，在钢套箱内侧设定位桩，定位桩用φ219钢管（内用砼填充），单根长14m，每个套箱8根。
　　施工方法：用地质钻机引孔，孔径φ220，入岩不少于3m，即从标高-6.5～9.5m。成孔后，将已填充砼的钢管插入到孔内即可。
　　4.2套箱加工
　　（1）尺寸：为满足承台施工立模、套箱内抽水、支撑等的需要，钢套箱平面尺寸每边比承台大0.9m，外侧最大尺寸为10.7(横桥)×7.5（顺桥）m。套箱底标高为－6.5m，顶面标高比最高水位高出0.5m，按+4.0m设防，总高10.5m。
　　（2）钢套箱采用6mm钢板作为面板，模板外侧用[14#槽钢作加劲肋，肋间距0.3～0.5m。单块钢模板四周肋与面板之间全部焊接密封，中间部分焊缝长度不小于50%。钢模安装时，钢板面向外，带肋面在套箱内侧。
　　套箱钢模水平分四层制作安装，从底层到顶层高度依次为：1.5+2.5+3.0+3.5m，总高10.5m。
　　竖向分块。横桥面分三块，共10.7m；顺桥面分二块，共7.5m。
　　（3）钢套箱需达到止水的目的，因此模板接缝必须设置止水条，并在套箱外侧做防水处理。
　　（4）钢套箱模板由工厂制作，并进行预拼试验，经预拼合格后运到工地进行现场安装。
　　4.3套箱拼装和下沉
　　（1）钢套箱拼装准备
　　①钢套箱在岸上拼装场地设在码头处，原地面进行换填和硬化。
　　②根据套箱设计尺寸在地面放出轮廓线，沿套箱轮廓线用水泥浆找平，以便于安装套箱模板。
　　③在地面轮廓线内侧搭设钢管脚手架，高度6.0m，并将第一、二层水平支撑槽钢预放到位。
　　（2）第一、二、三层钢套箱模板的拼装
　　①用25T汽车吊起吊第一块套箱钢模，落位于设计位置，并与轮廓线对齐，上下口分别用8#铁丝与钢管脚手架连接牢固，平面位置、垂直度等符合要求。
　　②起吊相邻的第二块钢模，就位与第一块用螺栓连接，并与脚手架固定。依此类推，完成第一层钢套箱钢模的安装。
　　③根据套箱设计，安装竖向支撑。竖向支撑为I32a工字钢，与钢模焊接。
　　④安装第一层水平支撑，与竖向支撑焊接牢固。
　　⑤在第一层套箱钢模上，对接第二层钢模，并安装第二层水平内支撑。
　　⑥钢套箱内外侧所有模板接缝填充橡胶止水条，外侧进行防水处理，防止漏水。
　　（3）第一、二、三层钢套箱起吊就位
　　①起吊前应对吊架、钢丝等进行受力检算，按规范预留足够安全系数。
　　②起吊前检查浮吊各部位、锚锭、钢丝绳等的完整情况，确保没有问题才可以进行作业。
　　③钢套箱就位，利用临洪河涨潮时从码头起吊，临时安放于浮式平台上；在退潮时下沉就位。
　　④下沉时用全站仪全程监测，及时调整套箱平面位置，确保套箱下沉到位后，其平面偏差控制在5cm以内。
　　（4）第四层钢套箱模板拼装
　　第一、二、三层钢套箱下沉就位后，其顶面标高为0.5m，在退潮时顶面露出水位，因此利用退潮时间，进行第四层套箱钢模的拼装，并安设竖向、水平内支撑。
　　第三、四层钢模采用螺栓连接，模板接缝处用橡胶条止水，套箱外侧涂三层防水材料。
　　5钢护筒的安设
　　（1）钢护筒的设计：护筒直径φ170cm，用σ＝10mm钢板制作，长11m。
　　（2）在拼装钢套箱时，在第三层与第四层水平支撑上按图示尺寸固定定位槽钢([12.6),待套箱下沉就位后从已预留好位置，直接入插入并用木楔打紧。
　　（3）安放时，根据测量放出的十字线对中，并调整好护筒的垂直度，就位到河床面，上口四周与顶层水平支撑之间用木楔固定，护筒内回填2m高砂袋，以防止在封底时护筒发生位移。
　　6套箱封底与抽水
　　（1）封底厚度1.2m，标号C30，扣除钢护筒所占的位置，方量：82.68m3
　　（2）封底施工的顺序为：
　　搭设封底平台→安装导管→布料机、中心集料斗及分料槽→封底施工。
　　（3）导管选用φ300mm，壁厚6mm钢管制作，丝口连接前经过水密试验。导管长度13m，上口接1m3小料斗，导管用夹具挂于横梁上。导管下口距河床面15——20cm。
　　（4）封底过程中，应随时观测套箱内外的水头差，当水头差达到20cm时，在钢套箱上开口，使钢套箱内外水头差保持在20cm以内，保证钢套箱的安全。
　　（5）当封底砼强度达到设计值、6根钻孔桩完成不少于4天后，方可开始钢套箱内抽水。开始抽水时，应派专人进行及时跟踪观查，如发现问题应立即停止抽水，查明原因并解决后，方可继续进行。抽水的速度应进行控制，钢套箱内水位的下降的速度按0.5～1.0m/h控制。
　　7钻孔桩施工
　　7.1钻机选型
　　由于桥位处地质均为弱风化花岗片麻岩，从岸上钻孔的经验来看回旋钻机无法施工，只能采用冲击钻机成孔。
　　7.2钻机平台
　　钻孔平台钻孔平台借助在套箱上沿套箱横向放置I45a双工字钢，然后在其上放置I45工字钢，上满铺20×20的方木（如图4.9.1）。钻机平计算过程考虑同一个平台上放置两台钻机同时施工。钻机按200KN考虑，并乘以1.3的冲击系数260KN，计算时每台钻机按两点受力。
　　7.3钻孔
　　开钻及整个钻进过程中，应始终保持孔内水位高出护筒外水位不少于1.0m，并低于护筒顶面0.3m以防溢出，随着进尺和掏碴，应及时向孔内加入粘土块和水，以保持泥浆指标和水头压力。
　　钻孔作业应分班连续进行，填写钻孔施工记录，交接班时应交待钻进情况及下一班应注意事项。应经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不合要求时，应随时改正。应经常注意地层变化，与地质剖面图核对，如发生不符，应及时通知监理和设计代表进行现场验证，以便于采取补救措施。
　　8承台施工
　　8.1承台钢筋制作与安装
　　钢筋全部在加工场集中制作，再搬运至现场绑扎。钢筋接头采用对焊接头。绑扎钢筋时预埋立柱钢筋，并搭设钢管井字架加以固定。自检合格后报请监理验收，验收合格后方可进行下道工序施工。
　　8.2模板安装
　　承台模板采用整体钢模拼装组成，在设计模板时已考虑其强度、刚度。承台模板利用吊机配人工安装，侧模板拼缝宜采用弹性较好的橡胶止浆垫，模板固定好后其底部用砂浆塞缝，外侧再用砂浆封闭。
　　模板安装允许偏差：平面尺寸误差±30mm，顶面高程误差±20mm；轴线偏位15mm，模板表面平整度5mm。
　　8.3砼浇注
　　浇灌砼前，全部支架、模板和钢筋预埋件应按图纸要求进行检查，并清理干净模板内杂物，使之不得滞水，保持清洁。
　　砼通过拌和站集中拌和、搅拌运输车运至施工现场，采用泵送或吊灌浇筑。砼入模坍落度宜为14～18cm，砼温度控制在5。C～20。C。承台砼浇筑时，安排3～4名振捣工，水平分层、纵向分段浇筑，每层厚度约30cm，上层砼浇筑应在下层砼初凝前进行；砼振捣时做到“快插慢拔”严禁过振和漏振。
　　9施工中质量控制措施
　　9.1施工工艺控制
　　（1）认真编制实施性施工组织设计，主要分部、分项工程开工前，编制施工方案，经监理工程师审批后，严格按照施工组织设计施工。
　　（2）认真进行技术交底，交方法、交工艺、交标准。
　　（3）施工中，经常检查施工组织设计及施工方案落实情况，以确保施工质量。
　　9.2关键工序控制
　　（1）施工操作者必须具有相应的操作技能，特别是重点、关键部位以及专业性较强的工种，操作者必须具有相应工种岗位的实践技能，必须做到考核合格、持证上岗。
　　（2）施工操作中，坚持“三检”制度。做到工前有交底、工中有检查、工后有验收的“一条龙”操作管理方法，确保施工质量。
　　（3）按已明确的质量责任制检查落实操作者的落实情况，各工序实行操作者挂牌制，督促操作者提高自我控制施工质量的意识。
　　（4）推行工序作业样板制，以点带面，达到全面程序化、标准化、规范化目的。
　　（5）严格工序质量验收，按《技术规范》和部颁《验收评定标准》验收工序质量，填写中间交工证书，并经监理工程师签证。对存在个别缺陷的工序，限期改正；对质量不合格工序坚决返工。
　　参考文献
　　[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041—2000）。
　　[2]《公路工程质量检验评定标准》（JTJ071—98）。

《浅析公路桥梁墩钢套箱施工技术》

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