资江大桥钢套箱施工总结
2017-06-19
1工程概况
资江大桥桥梁中心线与资江正交，桥梁全宽为26m，分为上、下分离的两幅桥，两幅桥间距为0.5m，每幅桥宽12.75m。资江大桥12#-15#桥墩墩身弧形端头的薄壁实心墩，墩身基准面尺寸为6.15×2m，端弧形半径为125cm。
2整体方案
2.1 根据桥址处的地质水文条件，综合技术经济分析，决定先在墩位处进行爆破，然后利用浮龙门进行分节下沉钢套箱。施工流程：在码头加工套箱→墩位处水下爆破→用蚌壳式钢索抓斗清渣→在运输船上拼组第一节套箱→将第一节套箱运送到浮龙门腹内→吊挂系统设置、并通过滑车组将套箱悬吊→运输船退出浮龙门腹内→底节钢套箱下水→接第二、三节钢套箱、下沉。具体施工工艺在此以13#墩为例。13#墩处的河床卵石覆盖层厚90cm左右，卵石层下是中风化岩。基础形式如图1。由于基础需要嵌固到中风化岩下不小于2.0m，并考虑到河床表面覆盖层为卵石直接下沉套箱水下封底效果不佳，故采用嵌入式钢套箱，一箱两基础。钢套箱外形设计尺寸为30.4×13.2m，壁厚为1.5m。高13.1m。套箱如图2。根据水深、地质及基础形式等情况我们确定了钢套箱的尺寸大小和高度。接下来要解决的是套箱加工好后如何下沉到指定的位置和指定标高？面对这个难题我们采取先挖一回字形沟，回字形沟尺寸：宽2.5m，深5m。挖沟的具体方法：利用水上作业平台和潜孔钻机钻孔，在平台上装药进行爆破，然后有挖渣船挖渣，再就是清渣，然后由潜水员水下探摸，基本找平。
2.2 在进行水下挖沟的同时，钢套箱按施工设计图纸在岸边码头上加工成单元块，同时定位浮龙门船位置，利用浮吊将各单元块吊装到运输船上进行钢套箱拼组。第一节整体预拼完成后，再锁定焊接。在拼装好后，需全面仔细检查各焊缝有无气孔、夹碴、漏焊等处，并进行油密试验。确认焊接良好并不漏水后，填写钢套箱验收合格报告，作好下水的准备。经检查验收合格后运输至浮龙门腹内，利用浮龙门将第一节套箱吊起一定距离，安装密封沙袋，密封沙袋的作用是利用沙子的流动性在水下实现自动堵漏密封。然后把运输船退出浮龙门腹内，安装浮龙门尾部标准舟节上的栈桥梁，并进行固定。利用4组走12道滑车组和5T卷扬机调整钢套箱的高度。提升钢套箱后，观察一段时间，待稳定后缓慢下沉底节钢套箱。
2.3 钢套箱接高运输船运输第二节套箱各单元块至墩位处，由浮吊吊装单元块拼装接高。为确保第二节单元的稳定性，需要在底节内外壁板上各焊接一根18＃槽钢进行限位，每个单元均设置一组，露出长度按1.5m控制。吊装接高时，要对称拼装，对接好后待全部点焊成型后，方可全面焊接。拼接施焊中，先焊环板，后焊内壁，再焊外壁，并按对称施焊要求进行。
2.4 钢套箱着床及下沉钢套箱每接高一节立即均匀灌水下沉，预留一定的干弦高度，以便接高下一节时的对接施焊作业。当套箱刃脚尖距河床面50cm左右即停止灌水下沉，通过浮龙门上设置的滑车组系统调整，实现套箱的精确定位。围堰着床前，用全站仪观测套箱顶上顺桥向的两个点，调整围堰的倾斜和偏位，直到两点的坐标与设计坐标基本相符为止，然后立即启动抽水机向隔仓内注水，使围堰迅速下沉。围堰下沉过程中随时用全站仪监控围堰顶面的4个观测点，发现偏位，立即纠正，纠正方法：用抽水机往钢围堰高的一侧隔仓内加水，或把低的一侧隔仓内的水抽出，利用两侧重力不同，使钢围堰水平。
2.5 水下混凝土封底围堰整体抗浮稳定性计算：围堰封底抽水后总浮力：F2=ρ水gv排=1.0×103kg/m3×10.2m×27.4m×7.5m×10n/kg=2.096×104kn。水浮力由围堰自重、填充砼、围堰外侧与土层间的摩阻力克服。套箱内灌砼重量：P=（31.4+10.2）×2×1.5×h×2.5=312h。围堰外则混凝土自重：p1=（31.4+9.2）×2×1×2.5=203t。围堰自重：G=200t。围堰外侧与土层间的摩阻力计算：G1=288.52此为经验值。则抗浮力F1=P+G+G1+p1=312ht+200t+288.52t+2203t=691.5+312th。要求F1>F2。则691.5+312th>2096t。h>4.5m考虑到围堰外侧与土层的摩阻力取值可能偏大，故围堰壁间内注混凝土不小于5m。并且双壁围堰壁间充满水用来配重。
3结束语
本工程通过嵌套钢套箱的施工成功的解决了这一水上施工难题。双壁钢套箱无论是从密闭上还是从稳定性上都为基础施工提供了一个安全可靠的施工场地。
