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摘?要 结合南平市闽江大桥的承台施工设计，主要系统研究了双壁钢吊箱结构设计、关键技术问题的解决及施工要点。
关键词 南平市闽江大桥；双壁钢吊箱；施工设计
中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0124-02
1 简介
随着我国近年来桥梁工程的迅速发展，深水高墩承台设计结构日趋成熟，施工方法也多种多样，而目前尚没有一套系统的设计标准，容易造成比较大的材料浪费。笔者以南平市闽江大桥工程为例系统设计了该大桥的双壁钢吊箱结构及施工方法，希望为同类工程案例有所借鉴。
闽江大桥主桥全长607米，为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。大桥主跨272米，桥跨组合为45+160+272+130米，为半漂浮双索面双塔斜拉桥—连续梁协作体系。
2 双壁钢吊箱围堰设计
1）设计原则：钢吊箱围堰的设计本着受力条件好、稳定性强、方便施工、节约材料的原则进行设计。根据主桥承台的尺寸和形状以及桩基钢护筒的平面布置形式设计，吊箱长宽方向考虑1.2米模板作业空间，底标高以承台底标高加上封底混凝土厚度为准，顶面标高根据常水位情况确定。闽江大桥经过计算比选设计钢吊箱长21.2米、宽13.1米，内外壁间距均为0.8 m。
2）结构形式：双壁钢吊箱围堰结构主要由底板系统、壁板系统、悬吊系统、内支撑系统等几部分组成。
钢吊箱底板结构示意图
3）细部结构：底板系统由型钢格构梁和面板组成，主次梁分别为Ⅰ32a和[14，面板为8 mm厚的Q235钢板，主要用来承受封底混凝土的荷载。双壁钢吊箱围堰各节段内外壁面板及隔舱板均采用5 mm厚钢板；双壁钢吊箱围堰内部为空间桁架结构，水平主桁加强圈采用[10槽钢和∠75×75×8角钢组成，竖向1米；竖向加劲肋采用[8槽钢，环向间距0.5米；桁架空间拉结缀条采用∠75×75×8角钢，法兰连接角钢采用∠100×100×10角钢。悬吊系统采取拉压杆形式，截面2[14b，为刚性结构，抽水后经过处理能够承受一定的压力。每个护筒四周布置4个拉杆，周边受力较大的部位适当增加吊点。双壁钢吊箱围堰顶部采用I40大型工字钢进行横向支撑，以增强双壁钢吊箱围堰的整体性，支撑梁沿围堰纵向每7.5米设置一道支撑梁。围堰底口封底范围内壁钢板外侧设置剪力键，以增强封底混凝土与钢吊箱围堰壁板的粘结力；剪力筋采用十字状钢板制作，单件长度为0.5米，沿内壁钢板外侧纵、横向间距均为1米交错布置。
2-2
4）整体结构：钢吊箱围堰总高6.2 m，第1节高1.2 m，与封底混凝土同高不做周转使用，第2节高为5 m，待承台施工完成后拆除移至下一承台周转使用。单节双壁钢围堰分为14块段。
3 双壁钢围堰拼装下沉
双壁钢围堰按自下而上的顺序进行拼装，即先底板和拉压杆后依次各分层钢围堰段。
在桩基钢护筒外壁焊接临时支撑牛腿，然后按照设计图纸吊装安放主梁，形成底板主骨架；再安装焊接次梁及面板，最后安装拉压杆并临时固定在护筒周围，待壁板安装完成下放至制定位置后与护筒焊接形成整体，承受吊箱向下的重量。
底板拼装完成后，利用驳船将钢吊箱围堰壁板各块段运至指定水域，再采用起重船对称拼装各块段；上、下层钢吊箱围堰通过水平法兰进行连接。
钢围堰下沉前，准确测定钢围堰在水中的平面位置，再在桩基钢护筒与钢围堰间设至反力架，通过倒链水平牵引以调整钢围堰的平面位置直至符合要求；然后在桩基钢护筒外侧面安装限位装置，以使钢围堰按要求的平面位置下沉。采用I32工字钢进行焊制限位装置。
用水泵向围堰的各隔仓均匀灌水，由岸上测量人员进行钢围堰的精确定位，达到设计要求后，立即将拉压杆焊接固定在护筒外壁上，自护筒顶往下每30 cm设一道焊接。
4 双壁钢围堰封底施工
双壁钢吊箱围堰准确定位并封堵完成后，在钢吊箱围堰及桩基钢护筒顶部采用I40a工字钢及5 cm厚木板搭设混凝土灌注脚手平台，再在平台上拼装混凝土输送泵管，然后开始封底混凝土浇注施工。
钢吊箱围堰封底混凝土采用垂直导管法进行多点灌注。为提高封底混凝土的流动性和延长封底混凝土的初凝时间，采用C20水下不分散混凝土，以满足施工需要。
根据钢吊箱围堰的尺寸和钻孔桩钢护筒阻挡情况布置混凝土灌注点，确保水下砼能浇注并流动到每一个角落，从而保证封底效果。
封底混凝土的浇注方法同普通水下混凝土的灌注方法，每个灌注点均须进行首盘封底混凝土的灌注施工。封底混凝土灌注施工采用内径300 mm导管及2 m3容量的料斗，料斗及导管采用25 t起重船进行提升，在混凝土输送泵管端部安装90°弯头泵管插入料斗以进行混凝土的灌注施工。导管吊放时应保持轴线顺直，同时导管口应下沉至距岩面约20 cm处。封底混凝土的灌注高度应高出承台底设计标高10 cm，在堰内抽水后凿除封底混凝土顶面的松弱层至设计标高。为保证钢围堰混凝土封底效果，钢吊箱围堰内承台施工工作宽度范围内可适当加高封底混凝土的厚度。
水下混凝土浇筑过程中应注意的事项：用测深锤每隔一段时间，测出混凝土表面标高，将原始资料记录下来，随时通报现场值班技术员，用以指导导管提升、下料及灌注点的布置，同时也避免导管埋置过浅而使导管悬空，混凝土浇筑终结时，尽量调平混凝土表面平整度。
封底混凝土达到设计强度后，采用水泵向双壁钢吊箱围堰各分舱内注水压重，以防止在高水位时，钢围堰出现上浮而导致出现工程事故。双壁钢吊箱围堰注水压重时，应做到均匀、对称隔舱加水；注水高度通过钢吊箱围堰抗浮力计算后确定。
5 支撑与抽水
封底混凝土达到设计强度后，即可进行围堰抽水，采用4～6台6寸水泵进行抽水。在抽水过程中应密切灌注钢吊箱围堰的变形情况以及围堰漏水、渗水情况，对出现的问题应及时进行处理。
为增强双壁钢围堰的整体性，在进行堰内抽水前，应在双壁钢围堰顶部设置拉结横梁。拉结横梁采用I40a工字钢制作，沿钢围堰纵向每7.5米设置一道，拉结横梁两端应与钢吊箱围堰顶层水平桁架焊接牢固。布置拉结横梁时，应避开主墩墩身位置。
抽水完成后正常进入承台混凝土施工工序。
6 经验总结
通过南平闽江大桥工程的承台施工设计，主要系统研究了双壁钢吊箱结构设计、关键技术问题的解决及施工要点，为以后类似工程的施工提供了借鉴和帮助。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范[J].JTG/T F50-2011.
[2]建筑结构备技术细节与要点[J].化学工业出版社.
[3]现代桥梁施工技[J].人民交通出版社.
关键词 南平市闽江大桥；双壁钢吊箱；施工设计
中图分类号 U445 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-（2012）111-0124-02
1 简介
随着我国近年来桥梁工程的迅速发展，深水高墩承台设计结构日趋成熟，施工方法也多种多样，而目前尚没有一套系统的设计标准，容易造成比较大的材料浪费。笔者以南平市闽江大桥工程为例系统设计了该大桥的双壁钢吊箱结构及施工方法，希望为同类工程案例有所借鉴。
闽江大桥主桥全长607米，为双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。大桥主跨272米，桥跨组合为45+160+272+130米，为半漂浮双索面双塔斜拉桥—连续梁协作体系。
2 双壁钢吊箱围堰设计
1）设计原则：钢吊箱围堰的设计本着受力条件好、稳定性强、方便施工、节约材料的原则进行设计。根据主桥承台的尺寸和形状以及桩基钢护筒的平面布置形式设计，吊箱长宽方向考虑1.2米模板作业空间，底标高以承台底标高加上封底混凝土厚度为准，顶面标高根据常水位情况确定。闽江大桥经过计算比选设计钢吊箱长21.2米、宽13.1米，内外壁间距均为0.8 m。
2）结构形式：双壁钢吊箱围堰结构主要由底板系统、壁板系统、悬吊系统、内支撑系统等几部分组成。
钢吊箱底板结构示意图
3）细部结构：底板系统由型钢格构梁和面板组成，主次梁分别为Ⅰ32a和[14，面板为8 mm厚的Q235钢板，主要用来承受封底混凝土的荷载。双壁钢吊箱围堰各节段内外壁面板及隔舱板均采用5 mm厚钢板；双壁钢吊箱围堰内部为空间桁架结构，水平主桁加强圈采用[10槽钢和∠75×75×8角钢组成，竖向1米；竖向加劲肋采用[8槽钢，环向间距0.5米；桁架空间拉结缀条采用∠75×75×8角钢，法兰连接角钢采用∠100×100×10角钢。悬吊系统采取拉压杆形式，截面2[14b，为刚性结构，抽水后经过处理能够承受一定的压力。每个护筒四周布置4个拉杆，周边受力较大的部位适当增加吊点。双壁钢吊箱围堰顶部采用I40大型工字钢进行横向支撑，以增强双壁钢吊箱围堰的整体性，支撑梁沿围堰纵向每7.5米设置一道支撑梁。围堰底口封底范围内壁钢板外侧设置剪力键，以增强封底混凝土与钢吊箱围堰壁板的粘结力；剪力筋采用十字状钢板制作，单件长度为0.5米，沿内壁钢板外侧纵、横向间距均为1米交错布置。
2-2
4）整体结构：钢吊箱围堰总高6.2 m，第1节高1.2 m，与封底混凝土同高不做周转使用，第2节高为5 m，待承台施工完成后拆除移至下一承台周转使用。单节双壁钢围堰分为14块段。
3 双壁钢围堰拼装下沉
双壁钢围堰按自下而上的顺序进行拼装，即先底板和拉压杆后依次各分层钢围堰段。
在桩基钢护筒外壁焊接临时支撑牛腿，然后按照设计图纸吊装安放主梁，形成底板主骨架；再安装焊接次梁及面板，最后安装拉压杆并临时固定在护筒周围，待壁板安装完成下放至制定位置后与护筒焊接形成整体，承受吊箱向下的重量。
底板拼装完成后，利用驳船将钢吊箱围堰壁板各块段运至指定水域，再采用起重船对称拼装各块段；上、下层钢吊箱围堰通过水平法兰进行连接。
钢围堰下沉前，准确测定钢围堰在水中的平面位置，再在桩基钢护筒与钢围堰间设至反力架，通过倒链水平牵引以调整钢围堰的平面位置直至符合要求；然后在桩基钢护筒外侧面安装限位装置，以使钢围堰按要求的平面位置下沉。采用I32工字钢进行焊制限位装置。
用水泵向围堰的各隔仓均匀灌水，由岸上测量人员进行钢围堰的精确定位，达到设计要求后，立即将拉压杆焊接固定在护筒外壁上，自护筒顶往下每30 cm设一道焊接。
4 双壁钢围堰封底施工
双壁钢吊箱围堰准确定位并封堵完成后，在钢吊箱围堰及桩基钢护筒顶部采用I40a工字钢及5 cm厚木板搭设混凝土灌注脚手平台，再在平台上拼装混凝土输送泵管，然后开始封底混凝土浇注施工。
钢吊箱围堰封底混凝土采用垂直导管法进行多点灌注。为提高封底混凝土的流动性和延长封底混凝土的初凝时间，采用C20水下不分散混凝土，以满足施工需要。
根据钢吊箱围堰的尺寸和钻孔桩钢护筒阻挡情况布置混凝土灌注点，确保水下砼能浇注并流动到每一个角落，从而保证封底效果。
封底混凝土的浇注方法同普通水下混凝土的灌注方法，每个灌注点均须进行首盘封底混凝土的灌注施工。封底混凝土灌注施工采用内径300 mm导管及2 m3容量的料斗，料斗及导管采用25 t起重船进行提升，在混凝土输送泵管端部安装90°弯头泵管插入料斗以进行混凝土的灌注施工。导管吊放时应保持轴线顺直，同时导管口应下沉至距岩面约20 cm处。封底混凝土的灌注高度应高出承台底设计标高10 cm，在堰内抽水后凿除封底混凝土顶面的松弱层至设计标高。为保证钢围堰混凝土封底效果，钢吊箱围堰内承台施工工作宽度范围内可适当加高封底混凝土的厚度。
水下混凝土浇筑过程中应注意的事项：用测深锤每隔一段时间，测出混凝土表面标高，将原始资料记录下来，随时通报现场值班技术员，用以指导导管提升、下料及灌注点的布置，同时也避免导管埋置过浅而使导管悬空，混凝土浇筑终结时，尽量调平混凝土表面平整度。
封底混凝土达到设计强度后，采用水泵向双壁钢吊箱围堰各分舱内注水压重，以防止在高水位时，钢围堰出现上浮而导致出现工程事故。双壁钢吊箱围堰注水压重时，应做到均匀、对称隔舱加水；注水高度通过钢吊箱围堰抗浮力计算后确定。
5 支撑与抽水
封底混凝土达到设计强度后，即可进行围堰抽水，采用4～6台6寸水泵进行抽水。在抽水过程中应密切灌注钢吊箱围堰的变形情况以及围堰漏水、渗水情况，对出现的问题应及时进行处理。
为增强双壁钢围堰的整体性，在进行堰内抽水前，应在双壁钢围堰顶部设置拉结横梁。拉结横梁采用I40a工字钢制作，沿钢围堰纵向每7.5米设置一道，拉结横梁两端应与钢吊箱围堰顶层水平桁架焊接牢固。布置拉结横梁时，应避开主墩墩身位置。
抽水完成后正常进入承台混凝土施工工序。
6 经验总结
通过南平闽江大桥工程的承台施工设计，主要系统研究了双壁钢吊箱结构设计、关键技术问题的解决及施工要点，为以后类似工程的施工提供了借鉴和帮助。
参考文献
[1]公路桥涵施工技术规范[J].JTG/T F50-2011.
[2]建筑结构备技术细节与要点[J].化学工业出版社.
[3]现代桥梁施工技[J].人民交通出版社.