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摘要：螺洲大桥Z8双壁钢吊箱为乌龙江流域最大的承台钢吊箱，采用了先进的穿心千斤顶液压下放技术，实际施工中的顺利下放，平稳、快速，有效避免了潮汐区水流影响，保证了安全性，简单限位系统的设置即可保证钢吊箱下放的准确度，可供类似内河潮汐区的水上特大型双壁钢吊箱承台施工参考和借鉴。
關键词：内河潮汐，双壁钢吊箱，液压下放
Abstract: screw continent bridge double-wall steel Z8 hanging box for oolong river basins of the largest steel pile caps is hanging box, using an advanced wear heart jack hydraulic down technology, the actual construction of smooth down, smooth, fast, and avoid the tidal flow area effectively influence, to ensure the safety, simple set limit system can guarantee the accuracy of lowering steel hanging box, for similar inland water double-wall steel tidal zone large pile caps is hanging box construction for reference.
Keywords: inland tides, double-wall steel hanging box, hydraulic down
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1引言
以福州市螺洲大桥主墩承台钢吊箱施工为例，介绍在内河潮汐区大型承台双壁钢吊箱采用液压下放过程的受力情况及应对处理措施，值得同类工程参考和借鉴。
2工程概况
螺洲大桥工程位于福州市南台岛与青口组团之间，是福州市城市快速干道上规划建设的跨乌龙江特大桥之一，为福州市南向进出城通道。螺洲大桥工程位于乌龙江下游处于闽江下游的感潮河段，由于其特殊的地理位置，既遭受上游洪水侵袭又受到下游潮汐的影响。闽江河口的潮汐沿闽江南、北港可上溯影响至闽江干流竹岐，在南港河段正常情况下为半日潮，闽江下游低水位发生在枯水期（8月～翌年3月），枯水期水位主要受潮汐影响。
闽江口为强潮陆相河口，潮型为规则半日期，潮汐一天有两个周期，十二小时五十分为一周期，涨潮约五个小时，落潮约七又四分之三小时。据桥址下游闽江南港峡南站资料，平均高潮位为4.81m，平均低潮位为1.01m，平均潮差为3.8m。
北汊桥梁工程Z8号墩为螺洲大桥北汊主桥主塔基础，承台由系梁相连成哑铃形。具体参数情况见表1，承台结构尺寸见图1。
表1北汊桥梁工程Z8号墩承台情况汇总表
北汊桥梁工程Z8号墩承台为水中承台，采用双壁钢吊箱施工，双壁钢吊箱壁体顶标高为+3.3m，接高3m至+6.3m作为挡水壁板。Z8号墩钢吊箱由底板、壁体、拉压杆系统、液压千斤顶下放系统组成，总重约640t。在钢结构加工场分块加工，加工成型钢吊箱运至Z8号墩现场由钢护筒配合承重牛腿作为拼装平台，45t龙门吊配合80t浮吊进行拼装。由8台200t液压提升顶同步下放。
3钢吊箱基本构造
3.1底板
Z8号墩钢吊箱的底板长52.5m，宽17m，内部与承台平面尺寸相同。底板由面板和型钢骨架组成，底板总重约90t，纵、横方向的主梁均采用HN400型钢，其上设置次梁将板格细化，次梁采用HN350、工10型钢，面板为6mm钢板，底板与壁体连接处采用[40封边连接。见图2。
图2Z8号墩钢吊箱底板平面布置图
3.2壁板
Z8号墩钢吊箱壁体由内外壁板、环板、隔舱板、拐角箱梁板、支撑角钢组成。内外壁板采用6mm面板制作，环板、隔舱板、拐角箱梁板分别根据部位采用12mm、14mm、16mm钢板制作，支撑角钢采用L75角钢制作。Z8号墩钢吊箱壁体如图3所示。
图3Z8号墩钢吊箱壁体
3.3其他辅助下放结构
Z8吊箱设置8个200t液压提升装置。承重架及挂腿为钢吊箱下放重要组成部分。为固定钢吊箱位置，钢吊箱内安装84套拉压杆以防止钢吊箱因浮力上浮及因浇筑封底混凝土过重造成的下沉。
4主要下放步骤
4.1钢绞线安装及预紧
承重架和吊箱挂腿组成一套简易的起吊臂和挂钩临时设备，由承重架上端的200t液压千斤顶提升、下落16根钢绞线，钢绞线下端与挂腿使用夹片锚连接固定。
图7钢绞线安装示意图
起吊设备由1台LSDKC-8控制台控制2台 YTB液压泵站驱动8台LSD2000提升千斤顶。该套设备配置下放施工速度约4m/h，可保证各吊点压力（提升力）一致。同步精度10-20㎜。
Z8号墩钢吊箱下放重量约500T左右，每台千斤顶需配置16根Ф15.24强度为1860Mpa级的钢绞线。设备起重能力储备系数：8台×200T/500T=3.2；钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/500T=6.6；设备安全储备能力可满足要求。
钢绞线安装完毕后，启动液压泵站，提升千斤顶，使钢吊箱脱离安装平台，割除钢护筒上的安装平台上牛腿，为钢吊箱下放扫除障碍。
4.2钢吊箱下放
待牛腿割除等准备工作完成后，在控制系统的同步控制下下放钢吊箱，下放时，为避免浮力过大使吊箱上浮，需向隔舱内注水。注水时将吊箱内舱分为4个大舱，均匀对称注水，注水速度与下放速度保持一致。
隔舱底面积S底=169.5m2，钢吊箱重G=5000KN，钢吊箱在自重情况下入水深度h1==2.97m，钢吊箱入水深度达到2m以后，向隔舱内注水。
(1)在高潮位（+5.7m）时下放至-2.0m，入水深度h2=7.7m，隔舱高度h=7.3m，所以此时隔舱内浸满水，吊箱此时不受浮力及水的重力作用。
(2)低潮位（+1.01m）时，隔舱内水重=12373.5KN，浮力=5101.95KN。
设备起重能力储备系数：
钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/1327.155T=2.7
(3)在高潮位（+5.7m）时下放至-4.0m，入水深度h2=9.7m，隔舱高度h=7.3m，所以此时隔舱内浸满水。吊箱此时不受浮力及水的重力作用。
(4)低潮位（+1.01m）时，隔舱内水重=12373.5KN，浮力=8491.95KN。
设备起重能力储备系数：
钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/ 988.155T=3.75
4.3钢吊箱起吊和下放同时对起吊过程进行变形和测量监控
在提升和下放时，控制系统实现同步控制要求（荷载和位置），同时还要对多种提升油缸的组合实现动作同步的控制要求。
在吊箱提升和下放时，由于提升吊点相距较远。为了确保在提升过程中结构的安全，使各点提升时的实际载荷与理论计算载荷基本符合，在每一个提升吊点布置1个压力传感器，通过压力传感器，中央控制单元可以实时采集各个提升吊点的载荷，从而可以知道各个提升吊点的载荷分配。这样，中央控制单元可以根据理想的载荷分配比例进行实时调整，保证提升载荷分配的正确性。
除了控制好各个提升吊点的载荷分配之外，控制系统还必须调整好吊箱悬空姿态。
4.4测量定位
现场下放前测量布置20个测点即每个转角点12个及系梁段8个点观测点，每下放2m进行一次观测即千斤顶10个行程测量其水平高程及同步性进行微调，偏位控制在5cm以内如偏出较多及时停止校正以保证下放过程中的整体尺寸控制。
4.5拉压杆焊接，完成体系转换
下放完毕后，将84根拉压杆的上部和钢护筒焊接，使钢吊箱和钢护筒形成一个整体，拆除下放千斤顶和钢绞线，完成体系转换。
拉压杆采用双拼槽【16b，抗拉强度f抗=25.1cm2×2×200MPa=1004KN
共84根吊杆，总抗拉强度f总=84×f抗=84336KN，最不利工况为低潮位时舱内注满水：隔舱注满水后水重为G水=γw×H ×S1=12374.96KN，吊箱自重为5000KN,则单根拉杆的受力为206.8KN，安全系数为4.8。
5结束语
螺洲大桥Z8双壁钢吊箱为乌龙江流域最大的承台钢吊箱，采用了先进的穿心千斤顶液压下放技术，实际施工中的顺利下放，平稳、快速，有效避免了潮汐区水流影响，保证了安全性，简单限位系统的设置即可保证钢吊箱下放的准确度，可供类似内河潮汐区的水上特大型双壁钢吊箱承台施工参考和借鉴。
参考文献
[1] 卞永明 秦利升等，苏通大桥钢吊箱下放工程控制策略及载荷跟踪试验，《桥梁建设》，2005年06期
[2] 庞建军，急流水中钢吊箱围堰施工技术，《建筑安全》，2006年02期
[3] 马海军，钢吊箱施工方案探讨，《科技信息》，2011年17期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
關键词：内河潮汐，双壁钢吊箱，液压下放
Abstract: screw continent bridge double-wall steel Z8 hanging box for oolong river basins of the largest steel pile caps is hanging box, using an advanced wear heart jack hydraulic down technology, the actual construction of smooth down, smooth, fast, and avoid the tidal flow area effectively influence, to ensure the safety, simple set limit system can guarantee the accuracy of lowering steel hanging box, for similar inland water double-wall steel tidal zone large pile caps is hanging box construction for reference.
Keywords: inland tides, double-wall steel hanging box, hydraulic down
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
1引言
以福州市螺洲大桥主墩承台钢吊箱施工为例，介绍在内河潮汐区大型承台双壁钢吊箱采用液压下放过程的受力情况及应对处理措施，值得同类工程参考和借鉴。
2工程概况
螺洲大桥工程位于福州市南台岛与青口组团之间，是福州市城市快速干道上规划建设的跨乌龙江特大桥之一，为福州市南向进出城通道。螺洲大桥工程位于乌龙江下游处于闽江下游的感潮河段，由于其特殊的地理位置，既遭受上游洪水侵袭又受到下游潮汐的影响。闽江河口的潮汐沿闽江南、北港可上溯影响至闽江干流竹岐，在南港河段正常情况下为半日潮，闽江下游低水位发生在枯水期（8月～翌年3月），枯水期水位主要受潮汐影响。
闽江口为强潮陆相河口，潮型为规则半日期，潮汐一天有两个周期，十二小时五十分为一周期，涨潮约五个小时，落潮约七又四分之三小时。据桥址下游闽江南港峡南站资料，平均高潮位为4.81m，平均低潮位为1.01m，平均潮差为3.8m。
北汊桥梁工程Z8号墩为螺洲大桥北汊主桥主塔基础，承台由系梁相连成哑铃形。具体参数情况见表1，承台结构尺寸见图1。
表1北汊桥梁工程Z8号墩承台情况汇总表
北汊桥梁工程Z8号墩承台为水中承台，采用双壁钢吊箱施工，双壁钢吊箱壁体顶标高为+3.3m，接高3m至+6.3m作为挡水壁板。Z8号墩钢吊箱由底板、壁体、拉压杆系统、液压千斤顶下放系统组成，总重约640t。在钢结构加工场分块加工，加工成型钢吊箱运至Z8号墩现场由钢护筒配合承重牛腿作为拼装平台，45t龙门吊配合80t浮吊进行拼装。由8台200t液压提升顶同步下放。
3钢吊箱基本构造
3.1底板
Z8号墩钢吊箱的底板长52.5m，宽17m，内部与承台平面尺寸相同。底板由面板和型钢骨架组成，底板总重约90t，纵、横方向的主梁均采用HN400型钢，其上设置次梁将板格细化，次梁采用HN350、工10型钢，面板为6mm钢板，底板与壁体连接处采用[40封边连接。见图2。
图2Z8号墩钢吊箱底板平面布置图
3.2壁板
Z8号墩钢吊箱壁体由内外壁板、环板、隔舱板、拐角箱梁板、支撑角钢组成。内外壁板采用6mm面板制作，环板、隔舱板、拐角箱梁板分别根据部位采用12mm、14mm、16mm钢板制作，支撑角钢采用L75角钢制作。Z8号墩钢吊箱壁体如图3所示。
图3Z8号墩钢吊箱壁体
3.3其他辅助下放结构
Z8吊箱设置8个200t液压提升装置。承重架及挂腿为钢吊箱下放重要组成部分。为固定钢吊箱位置，钢吊箱内安装84套拉压杆以防止钢吊箱因浮力上浮及因浇筑封底混凝土过重造成的下沉。
4主要下放步骤
4.1钢绞线安装及预紧
承重架和吊箱挂腿组成一套简易的起吊臂和挂钩临时设备，由承重架上端的200t液压千斤顶提升、下落16根钢绞线，钢绞线下端与挂腿使用夹片锚连接固定。
图7钢绞线安装示意图
起吊设备由1台LSDKC-8控制台控制2台 YTB液压泵站驱动8台LSD2000提升千斤顶。该套设备配置下放施工速度约4m/h，可保证各吊点压力（提升力）一致。同步精度10-20㎜。
Z8号墩钢吊箱下放重量约500T左右，每台千斤顶需配置16根Ф15.24强度为1860Mpa级的钢绞线。设备起重能力储备系数：8台×200T/500T=3.2；钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/500T=6.6；设备安全储备能力可满足要求。
钢绞线安装完毕后，启动液压泵站，提升千斤顶，使钢吊箱脱离安装平台，割除钢护筒上的安装平台上牛腿，为钢吊箱下放扫除障碍。
4.2钢吊箱下放
待牛腿割除等准备工作完成后，在控制系统的同步控制下下放钢吊箱，下放时，为避免浮力过大使吊箱上浮，需向隔舱内注水。注水时将吊箱内舱分为4个大舱，均匀对称注水，注水速度与下放速度保持一致。
隔舱底面积S底=169.5m2，钢吊箱重G=5000KN，钢吊箱在自重情况下入水深度h1==2.97m，钢吊箱入水深度达到2m以后，向隔舱内注水。
(1)在高潮位（+5.7m）时下放至-2.0m，入水深度h2=7.7m，隔舱高度h=7.3m，所以此时隔舱内浸满水，吊箱此时不受浮力及水的重力作用。
(2)低潮位（+1.01m）时，隔舱内水重=12373.5KN，浮力=5101.95KN。
设备起重能力储备系数：
钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/1327.155T=2.7
(3)在高潮位（+5.7m）时下放至-4.0m，入水深度h2=9.7m，隔舱高度h=7.3m，所以此时隔舱内浸满水。吊箱此时不受浮力及水的重力作用。
(4)低潮位（+1.01m）时，隔舱内水重=12373.5KN，浮力=8491.95KN。
设备起重能力储备系数：
钢绞线安全储备系数：8台×16根×26T/ 988.155T=3.75
4.3钢吊箱起吊和下放同时对起吊过程进行变形和测量监控
在提升和下放时，控制系统实现同步控制要求（荷载和位置），同时还要对多种提升油缸的组合实现动作同步的控制要求。
在吊箱提升和下放时，由于提升吊点相距较远。为了确保在提升过程中结构的安全，使各点提升时的实际载荷与理论计算载荷基本符合，在每一个提升吊点布置1个压力传感器，通过压力传感器，中央控制单元可以实时采集各个提升吊点的载荷，从而可以知道各个提升吊点的载荷分配。这样，中央控制单元可以根据理想的载荷分配比例进行实时调整，保证提升载荷分配的正确性。
除了控制好各个提升吊点的载荷分配之外，控制系统还必须调整好吊箱悬空姿态。
4.4测量定位
现场下放前测量布置20个测点即每个转角点12个及系梁段8个点观测点，每下放2m进行一次观测即千斤顶10个行程测量其水平高程及同步性进行微调，偏位控制在5cm以内如偏出较多及时停止校正以保证下放过程中的整体尺寸控制。
4.5拉压杆焊接，完成体系转换
下放完毕后，将84根拉压杆的上部和钢护筒焊接，使钢吊箱和钢护筒形成一个整体，拆除下放千斤顶和钢绞线，完成体系转换。
拉压杆采用双拼槽【16b，抗拉强度f抗=25.1cm2×2×200MPa=1004KN
共84根吊杆，总抗拉强度f总=84×f抗=84336KN，最不利工况为低潮位时舱内注满水：隔舱注满水后水重为G水=γw×H ×S1=12374.96KN，吊箱自重为5000KN,则单根拉杆的受力为206.8KN，安全系数为4.8。
5结束语
螺洲大桥Z8双壁钢吊箱为乌龙江流域最大的承台钢吊箱，采用了先进的穿心千斤顶液压下放技术，实际施工中的顺利下放，平稳、快速，有效避免了潮汐区水流影响，保证了安全性，简单限位系统的设置即可保证钢吊箱下放的准确度，可供类似内河潮汐区的水上特大型双壁钢吊箱承台施工参考和借鉴。
参考文献
[1] 卞永明 秦利升等，苏通大桥钢吊箱下放工程控制策略及载荷跟踪试验，《桥梁建设》，2005年06期
[2] 庞建军，急流水中钢吊箱围堰施工技术，《建筑安全》，2006年02期
[3] 马海军，钢吊箱施工方案探讨，《科技信息》，2011年17期
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。