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摘要 东江特大桥水下承台施工中，采用有底钢套箱施工，承台套箱一次下放到位、浇筑成型，缩短了施工时间；套箱垫梁、底梁周转使用，大大地加快了施工进度，降低了施工成本。重点介绍了钢套箱的施工、安装、下放、封底以及在施工过程中的注意事项，为同类型的施工提供了借鉴。
关键词 水下承台 套箱 施工技术
工程概况
桥梁两个承台均位于江中，属于水上大体积混凝土施工。
承台高450cm，顶面标高+2.6m，底面标高-1.9m。承台平面形状为圆端矩形，横向长41.02m，纵向长14m。一个承台的混凝土方量2583m3，钢筋206.9t，采用C30混凝土。
承台采用有底套箱施工。套箱由立柱、承重梁、分布梁、吊杆、底梁、底板、侧模及内撑构成。
套箱采用螺旋千斤顶下放、水下混凝土封底。
承台实体分两层施工，第一层高2.5m，第二层高2m。第一节墩身（1.5m）与第二层承台同时施工，并在该层承台混凝土浇筑12小时后，浇筑墩身混凝土。
一、施工流程
承台施工分三个阶段进行：准备阶段、套箱安装阶段、承台实体施工阶段。准备阶段包括套箱构件加工、钻柱平台改装、安装平台布置等项工作；套箱安装阶段包括套箱构件安装、套箱下放、封底、抽水堵漏、封底面整理等项工作；承台实体施工阶段包括钢筋安装、冷却水循环系统布置、混凝土浇筑、混凝土养生及套箱拆除等工作。各阶段施工流程分列如下：
二、套箱构件安装
1、立柱安装
为了加快安装进度，立柱与桩基施工同步进行。具体步骤如下：
①在桩基础混凝土灌注完毕后，进行桩顶浮浆清理作业（拨桩头）时，在桩顶中心挖出一个直径75～80cm，深35～40cm的预留槽，并在预留槽周围插埋若干短槽钢，以备立柱固定使用。
②在测桩合格后，在预留槽底安装柱底环板，需保证环板顶面水平，且顶面标高为-2.15m（必要时在环板下垫钢板或型钢），并用型钢将环板与预埋短槽钢连接固定。
③将加工好的立柱吊入预留槽内，放到环板上，再用垂球检查，调节其垂直度，各向倾斜度小于1%后，用槽钢作连杆焊接固定在桩护筒上（连杆位置见《套箱安装平台布置图》）。然后将立柱与底环板满焊连接。
④在预留槽内浇筑C30标号混凝土，并振捣密实。
2、底梁和底板安装
底梁和底板的安装步骤如下：
①将底梁运出平台，焊接φ10钢筋限位，将吊杆下螺母固定在梁底预埋孔板上。
②在安装平台主梁上放出底梁纵梁远离轴线侧轮廓线，并在线上焊接φ16限位钢筋。然后测出限位钢筋的里程，并将钢筋与相邻吊杆的里程差写在安装平台主梁上。
③按“先中间后两侧”的顺序将底梁纵梁吊到安装平台主梁上。安装时将底梁靠到限位钢筋上，并使吊杆预埋管中心与限位钢筋的顺桥向间距与其里程差相同。
④在所有纵梁吊上安装平台后，整体调整纵梁，使其上吊杆预埋管大致成一直线，且顶面标高大致在一平面内。
⑤按“从靠近便桥侧→远离便桥侧”的顺序吊装底梁横梁。横梁吊装到位后，保持其顶面与纵梁顶面持平（或略低），且两端钢筋与纵梁预埋筋大致对齐，然后将其焊接固定。
⑥将横梁两端钢筋与纵梁预埋筋满焊连接。然后安装吊模，并浇筑湿接缝混凝土。吊模用2cm胶合板制作，上下承重杆、两侧加劲杆均采用φ20钢筋，吊带采用一对8号铁丝，侧向拉杆采用两对8号铁丝。
⑦将底板运出平台，在底梁湿接缝混凝土强度达到10MPa（约24小时）后，将底板按底梁横梁安装顺序吊到底梁上。吊装前将底梁上的吊环割除，并将底板覆盖范围的杂物清理干净。
⑧将相邻底板的钢筋绑扎固定，并安装侧模限位预埋钢板。
⑨待所有底板吊装完毕，用侧模将底板湿接缝的开发端封住，并浇筑湿接缝混凝土。侧模形式与底梁湿接缝侧模相同。
3、内撑安装
内撑安装在底板面上进行，安装前先在底板上放出圈梁、纵杆、横杆的轴线交点，然后在交点附近放置枕木或型钢，并调整其顶面标高，使之与准备放在其上的构件底面高差匹配。
安装时按纵杆→横杆→圈梁→联杆→斜杆的顺序进行。
纵杆各节段间采用法兰连接，法兰螺丝用气动扳手打紧。其余构件间采用焊缝连接。焊接分两步进行，拼装时先工装焊，等全部构件拼装到位并检查无误后再满焊。
内撑拼焊完成，待承重梁和分布梁也安装完成后，用吊挂葫芦将其提起，贴近贝雷梁。然后将枕木等辅助安装工具搬出套箱范围。
4、承重梁和分布梁安装
在安装内撑的同时，在便桥加宽段内组拼承重梁，同时在立柱顶和平台管桩联杆上焊接垫梁。然后依次吊装中、边承重梁，并用10号槽钢焊接倒U型卡固定在垫梁上。
在中承重梁安装完成后，将分布梁中段运出平台，按“先中间后两端”的顺序吊到承重梁上，并满焊连接成整根。然后调整承重梁使其对准下方底梁上的吊杆预埋管，再用骑马螺丝固定在承重梁上。
分布梁端段也随同运出平台，但先不安装，等套箱下放到位后再安装。
5、吊杆安装
吊杆分两段安装，下段长4.5m，上段长9m，两段之间用连接器连接。
安装时先将下段穿入底梁预埋孔，接触下端螺母后，在预埋管口上方13cm处划标志线，接着将吊杆旋入螺母中，直至标志线到达预埋管口为止。然后再套上3.5m长的保护套管（φ48×3mm焊管），并将保护套管与预埋管满焊连接。
上段与下放系统同时安装。安装时先在下段上端旋入连接器，然后将垫板放到分布梁正对吊杆的位置。同时将反力梁套入上段吊杆下端，并用上端螺母和中间螺母将吊杆固定在反力梁上。然后用吊机将上段吊杆吊起，下端穿过垫板与下段吊杆上端对中，接着旋转连接器，使其套入上段吊杆，直至连接器将上下段吊杆各套入一半为止。 6、侧模安装
侧模按一定次序安装，先安装J1模板，然后依次安装相邻的Z类和Y类模板，最后安装J2模板。
单块模板安装步骤如下：
①在底板上放出模板横梁外侧面的投影线（即承台轮廓线向外偏移39cm），然后以此为依据，在承台轮廓线内侧，用砂浆制作36个限位墩（每个模板接缝一个）。限位墩高5～10cm，外侧面与模板内侧面持平。
②将模板运到平台。在吊环上扣上千斤绳（φ16以上钢丝绳），并在模板中横梁两端绑上导向绳（φ16麻绳）。
③用吊机吊起模板，转移到设计位置上方，紧挨内撑圈梁下放到位。在此过程，作业须牵引导向索来调整模板姿态，避免模板与其它构件碰撞。
④模板下放到位后，内侧面与限位墩和内撑圈梁紧贴，然后将模板侧移，与相邻模板紧贴，并安装连接螺栓。对于J1模板则是使模板转角对准承台轮廓线折点。
⑤在该模板与已安装模板的接头下端、底板上的预埋板上，紧贴模板下横梁放置侧模限位槽钢，并和预埋板点焊固定。同时用1t手拉葫芦将模板上端与内撑拉住，使模板紧贴内撑圈梁。
⑥松开吊钩，准备吊装下一块模板。
在J2模板吊装完成后，整体调整侧模，使模板内侧面平顺。然后将相邻模板的上横梁焊接成整体，并将侧模限位槽钢与预埋板满焊固定。
三、封底混凝土灌注
3.1 混凝土的配合比及混凝土质量要求
封底混凝土按照水下混凝土配合比及技术指标的要求制作，主要考虑到承台面积大，灌注点多，而输送泵少造成灌注时间长，故要求初凝时间长、和易性好。具体指标如下：
⑴坍落度18-22cm，尽量控制在22cm ；
⑵初凝时间16-20小时 ；
⑶和易性、泵送性良好；
⑷1m高混凝土扩撒半径需达4.5m以上。
3.2 混凝土灌注
灌注步骤如下：
①安装导管，投下限流环（高50cm），然后提起导管，使其底口悬空于底板面20cm。放置集料斗后，将沙球（用沙袋包成的隔水球，厚度小于15cm）放入导管内，吊挂铁丝（双肢8号铁丝）留长大于12m，尾部绑在龙门吊吊钩上。
②向管内注浆，同时下放沙球，使集料斗不致满出。直至沙球距底板面约50cm为止。
③快速下放沙球探底，同时向管内注浆5分钟，然后将铁丝提离导管。
④重复步骤①、②、③，使所有主灌注点导管均埋管成功。
⑤在主灌注点间轮换灌注混凝土。每轮控制在50cm高，或在5个小时以内。
⑥每轮过后全面检查混凝土面标高，当发现局部地方高差大于50cm，则在临近补灌注点进行补灌。先按步骤①、②、③进行埋管，然后连续灌注到设计标高。
⑦当所有主灌注点间附近的混凝土面都超过设计位置时，如果大部分混凝土面（超过60%）均低于设计值10cm 以上，则继续灌注一轮10cm高的混凝土，否则直接到补灌点补灌。
⑧在补灌点进行补灌。先按步骤①、②、③进行埋管，然后连续灌注到设计标高。
⑨全面检查一遍混凝土面标高，对低于设计标高15cm的位置进行定点补灌。
2.3 混凝土面标高的测定
混凝土面标高的测定是非常重要的环节，整个混凝土灌注过程都要测量。
目的：A、判断某个导管布置点是否可以终止灌注（导管口，要求混凝土厚0.9m-1m）。B、灌注时，可以根据测量判断是否漏浆，及时作出处理。
测点布置：①导管附近；②灌注半径处（R=4.5m）；③加测桩基护筒周围，以1m为间距；④侧模边每1m为间距。
测量工具：主要使用测绳，当水位较低时（能露出内撑圈梁），可用带刻度的竹竿在内撑上测量，作为补充。
4、结束语
本工程采用有底钢套箱施工技术，套箱构件无需再加工即可在承台间周转使用，极大地缩短了施工工期，并有效的降低了生产成本，对施工效率的提高有着显著的推动作用，也为同类型的承台施工提供了借鉴。
关键词 水下承台 套箱 施工技术
工程概况
桥梁两个承台均位于江中，属于水上大体积混凝土施工。
承台高450cm，顶面标高+2.6m，底面标高-1.9m。承台平面形状为圆端矩形，横向长41.02m，纵向长14m。一个承台的混凝土方量2583m3，钢筋206.9t，采用C30混凝土。
承台采用有底套箱施工。套箱由立柱、承重梁、分布梁、吊杆、底梁、底板、侧模及内撑构成。
套箱采用螺旋千斤顶下放、水下混凝土封底。
承台实体分两层施工，第一层高2.5m，第二层高2m。第一节墩身（1.5m）与第二层承台同时施工，并在该层承台混凝土浇筑12小时后，浇筑墩身混凝土。
一、施工流程
承台施工分三个阶段进行：准备阶段、套箱安装阶段、承台实体施工阶段。准备阶段包括套箱构件加工、钻柱平台改装、安装平台布置等项工作；套箱安装阶段包括套箱构件安装、套箱下放、封底、抽水堵漏、封底面整理等项工作；承台实体施工阶段包括钢筋安装、冷却水循环系统布置、混凝土浇筑、混凝土养生及套箱拆除等工作。各阶段施工流程分列如下：
二、套箱构件安装
1、立柱安装
为了加快安装进度，立柱与桩基施工同步进行。具体步骤如下：
①在桩基础混凝土灌注完毕后，进行桩顶浮浆清理作业（拨桩头）时，在桩顶中心挖出一个直径75～80cm，深35～40cm的预留槽，并在预留槽周围插埋若干短槽钢，以备立柱固定使用。
②在测桩合格后，在预留槽底安装柱底环板，需保证环板顶面水平，且顶面标高为-2.15m（必要时在环板下垫钢板或型钢），并用型钢将环板与预埋短槽钢连接固定。
③将加工好的立柱吊入预留槽内，放到环板上，再用垂球检查，调节其垂直度，各向倾斜度小于1%后，用槽钢作连杆焊接固定在桩护筒上（连杆位置见《套箱安装平台布置图》）。然后将立柱与底环板满焊连接。
④在预留槽内浇筑C30标号混凝土，并振捣密实。
2、底梁和底板安装
底梁和底板的安装步骤如下：
①将底梁运出平台，焊接φ10钢筋限位，将吊杆下螺母固定在梁底预埋孔板上。
②在安装平台主梁上放出底梁纵梁远离轴线侧轮廓线，并在线上焊接φ16限位钢筋。然后测出限位钢筋的里程，并将钢筋与相邻吊杆的里程差写在安装平台主梁上。
③按“先中间后两侧”的顺序将底梁纵梁吊到安装平台主梁上。安装时将底梁靠到限位钢筋上，并使吊杆预埋管中心与限位钢筋的顺桥向间距与其里程差相同。
④在所有纵梁吊上安装平台后，整体调整纵梁，使其上吊杆预埋管大致成一直线，且顶面标高大致在一平面内。
⑤按“从靠近便桥侧→远离便桥侧”的顺序吊装底梁横梁。横梁吊装到位后，保持其顶面与纵梁顶面持平（或略低），且两端钢筋与纵梁预埋筋大致对齐，然后将其焊接固定。
⑥将横梁两端钢筋与纵梁预埋筋满焊连接。然后安装吊模，并浇筑湿接缝混凝土。吊模用2cm胶合板制作，上下承重杆、两侧加劲杆均采用φ20钢筋，吊带采用一对8号铁丝，侧向拉杆采用两对8号铁丝。
⑦将底板运出平台，在底梁湿接缝混凝土强度达到10MPa（约24小时）后，将底板按底梁横梁安装顺序吊到底梁上。吊装前将底梁上的吊环割除，并将底板覆盖范围的杂物清理干净。
⑧将相邻底板的钢筋绑扎固定，并安装侧模限位预埋钢板。
⑨待所有底板吊装完毕，用侧模将底板湿接缝的开发端封住，并浇筑湿接缝混凝土。侧模形式与底梁湿接缝侧模相同。
3、内撑安装
内撑安装在底板面上进行，安装前先在底板上放出圈梁、纵杆、横杆的轴线交点，然后在交点附近放置枕木或型钢，并调整其顶面标高，使之与准备放在其上的构件底面高差匹配。
安装时按纵杆→横杆→圈梁→联杆→斜杆的顺序进行。
纵杆各节段间采用法兰连接，法兰螺丝用气动扳手打紧。其余构件间采用焊缝连接。焊接分两步进行，拼装时先工装焊，等全部构件拼装到位并检查无误后再满焊。
内撑拼焊完成，待承重梁和分布梁也安装完成后，用吊挂葫芦将其提起，贴近贝雷梁。然后将枕木等辅助安装工具搬出套箱范围。
4、承重梁和分布梁安装
在安装内撑的同时，在便桥加宽段内组拼承重梁，同时在立柱顶和平台管桩联杆上焊接垫梁。然后依次吊装中、边承重梁，并用10号槽钢焊接倒U型卡固定在垫梁上。
在中承重梁安装完成后，将分布梁中段运出平台，按“先中间后两端”的顺序吊到承重梁上，并满焊连接成整根。然后调整承重梁使其对准下方底梁上的吊杆预埋管，再用骑马螺丝固定在承重梁上。
分布梁端段也随同运出平台，但先不安装，等套箱下放到位后再安装。
5、吊杆安装
吊杆分两段安装，下段长4.5m，上段长9m，两段之间用连接器连接。
安装时先将下段穿入底梁预埋孔，接触下端螺母后，在预埋管口上方13cm处划标志线，接着将吊杆旋入螺母中，直至标志线到达预埋管口为止。然后再套上3.5m长的保护套管（φ48×3mm焊管），并将保护套管与预埋管满焊连接。
上段与下放系统同时安装。安装时先在下段上端旋入连接器，然后将垫板放到分布梁正对吊杆的位置。同时将反力梁套入上段吊杆下端，并用上端螺母和中间螺母将吊杆固定在反力梁上。然后用吊机将上段吊杆吊起，下端穿过垫板与下段吊杆上端对中，接着旋转连接器，使其套入上段吊杆，直至连接器将上下段吊杆各套入一半为止。 6、侧模安装
侧模按一定次序安装，先安装J1模板，然后依次安装相邻的Z类和Y类模板，最后安装J2模板。
单块模板安装步骤如下：
①在底板上放出模板横梁外侧面的投影线（即承台轮廓线向外偏移39cm），然后以此为依据，在承台轮廓线内侧，用砂浆制作36个限位墩（每个模板接缝一个）。限位墩高5～10cm，外侧面与模板内侧面持平。
②将模板运到平台。在吊环上扣上千斤绳（φ16以上钢丝绳），并在模板中横梁两端绑上导向绳（φ16麻绳）。
③用吊机吊起模板，转移到设计位置上方，紧挨内撑圈梁下放到位。在此过程，作业须牵引导向索来调整模板姿态，避免模板与其它构件碰撞。
④模板下放到位后，内侧面与限位墩和内撑圈梁紧贴，然后将模板侧移，与相邻模板紧贴，并安装连接螺栓。对于J1模板则是使模板转角对准承台轮廓线折点。
⑤在该模板与已安装模板的接头下端、底板上的预埋板上，紧贴模板下横梁放置侧模限位槽钢，并和预埋板点焊固定。同时用1t手拉葫芦将模板上端与内撑拉住，使模板紧贴内撑圈梁。
⑥松开吊钩，准备吊装下一块模板。
在J2模板吊装完成后，整体调整侧模，使模板内侧面平顺。然后将相邻模板的上横梁焊接成整体，并将侧模限位槽钢与预埋板满焊固定。
三、封底混凝土灌注
3.1 混凝土的配合比及混凝土质量要求
封底混凝土按照水下混凝土配合比及技术指标的要求制作，主要考虑到承台面积大，灌注点多，而输送泵少造成灌注时间长，故要求初凝时间长、和易性好。具体指标如下：
⑴坍落度18-22cm，尽量控制在22cm ；
⑵初凝时间16-20小时 ；
⑶和易性、泵送性良好；
⑷1m高混凝土扩撒半径需达4.5m以上。
3.2 混凝土灌注
灌注步骤如下：
①安装导管，投下限流环（高50cm），然后提起导管，使其底口悬空于底板面20cm。放置集料斗后，将沙球（用沙袋包成的隔水球，厚度小于15cm）放入导管内，吊挂铁丝（双肢8号铁丝）留长大于12m，尾部绑在龙门吊吊钩上。
②向管内注浆，同时下放沙球，使集料斗不致满出。直至沙球距底板面约50cm为止。
③快速下放沙球探底，同时向管内注浆5分钟，然后将铁丝提离导管。
④重复步骤①、②、③，使所有主灌注点导管均埋管成功。
⑤在主灌注点间轮换灌注混凝土。每轮控制在50cm高，或在5个小时以内。
⑥每轮过后全面检查混凝土面标高，当发现局部地方高差大于50cm，则在临近补灌注点进行补灌。先按步骤①、②、③进行埋管，然后连续灌注到设计标高。
⑦当所有主灌注点间附近的混凝土面都超过设计位置时，如果大部分混凝土面（超过60%）均低于设计值10cm 以上，则继续灌注一轮10cm高的混凝土，否则直接到补灌点补灌。
⑧在补灌点进行补灌。先按步骤①、②、③进行埋管，然后连续灌注到设计标高。
⑨全面检查一遍混凝土面标高，对低于设计标高15cm的位置进行定点补灌。
2.3 混凝土面标高的测定
混凝土面标高的测定是非常重要的环节，整个混凝土灌注过程都要测量。
目的：A、判断某个导管布置点是否可以终止灌注（导管口，要求混凝土厚0.9m-1m）。B、灌注时，可以根据测量判断是否漏浆，及时作出处理。
测点布置：①导管附近；②灌注半径处（R=4.5m）；③加测桩基护筒周围，以1m为间距；④侧模边每1m为间距。
测量工具：主要使用测绳，当水位较低时（能露出内撑圈梁），可用带刻度的竹竿在内撑上测量，作为补充。
4、结束语
本工程采用有底钢套箱施工技术，套箱构件无需再加工即可在承台间周转使用，极大地缩短了施工工期，并有效的降低了生产成本，对施工效率的提高有着显著的推动作用，也为同类型的承台施工提供了借鉴。