某大桥主墩水下承台的施工技术

公　路　与　汽　运　总第１２８期　Ｈｉｇｈｗａｙｓ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　１１５　某大桥主墩水下承台的施工技术　曾永革　，叶祥平　，蒋冰剑。　（１．湖南省邵阳学院城市建设系，湖南邵阳４２２０００；２．湖南省汇林工程建设监理有限责任公司，湖南长沙４２２０００）　４１００７６；　３．邵阳公路桥梁建设有限责任公司，湖南邵阳摘　要：以新邵资江二桥主墩的水下承台施工为工程背景，介绍了钢筋砼套箱的制作、就位、　封底砼浇筑和钢筋砼承台施工，为类似桥梁的施工提供借鉴和参考。　关键词：桥梁；水下承台；钢筋砼套箱；下部结构；桥梁施工　中图分类号：Ｕ４４３．２　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７１—２６６８（２００８）Ｏ５一Ｏｌ１５一Ｏ２　近年来在桥梁建设中推广应用的大直径桩基柱　式桥墩（台）多采用一桩一柱的形式。同一座桥墩　（台）的桩与桩之间、柱与柱之间常设置系梁相连。　３．９　ｍ，高３　Ｉｎ。原设计承台顶面标高为２０２　ｍ，施　工水位标高为２００　ｍ。但实际施工时，由于下游刚　建成的晒谷滩水电站蓄水发电，桥位处水位实际标　高为２０３　ｍ，水深达１７　ｍ，整个承台淹没于水中，原　为便于施工，桩顶系梁常设于水面以上。对于多桩　承台的桥梁，出于美观考虑，多将承台底面置于常水　位以下。一般来说，由于施工水位低于常水位，施工　计划采取钢套箱施工水中承台的方案被迫更改，经　研究，决定采用钢筋砼套箱进行水下承台施工。　时若承台全部在施工水位以上，则可以按常规方法　进行施工；若承台有一部分在水下，则通常采取钢套　箱的方法进行施工。但是由于某些原因，施工时整　个承台都处于水面以下，而承台的体积又比较大，此　时采用钢套箱施工方案，由于深水作业、水压高，钢　２水下承台施工　２．１施工平台的搭设　水下钢筋砼承台的施工平台利用原有的桩基钻　孔工作平台，该平台由１２根直径为６０　ｃｍ的钢管桩　上架Ｉ３６工字钢梁而成。由于水深桩长，桩基施工　期间各钢管桩和桩基钢护筒之间用钢系杆相互连　接，以加强钢管桩的稳定性。在承台钢筋砼套箱下　沉之前，将平台立柱之间套箱下沉深度范围内的联　系杆件予以割除。在施工平台上架设钢套箱的下托　梁、平台上顶梁、吊杆和千斤顶等设施，用以进行承　台套箱的下沉就位。其中下托梁和上顶梁采用Ｉ３６　工字钢，吊杆采用４３２精轧螺纹钢，千斤顶为行程　２００　ｍＥ的齿轮千斤顶。　２．２钢筋砼套箱制作　套箱拼装的缝隙止水困难，为克服水浮力，钢套箱的　钢材投入量大、回收率低，钢套箱侧模的周转使用又　影响工期，潜水作业比较多。为克服上述缺点，可采　用现浇钢筋砼套箱进行水下承台施工。本文以新邵　资江二桥为例，探讨采用现浇钢筋砼套箱进行水下　承台施工的技术。　１　工程概况　新邵资江二桥位于Ｇ２０７国道湖南省境内新邵　县汤仁至大坪绕城公路上，横跨资水。主桥全长　２９６．４４　ｍ，桥面宽２１．５　ｍ（０．２５　ｍ栏杆＋３．ｏ　ｍ人　行道＋１５．０　ｍ车行道＋３．０　ｍ人行道十０．２５　ＦＩ１栏　杆）。上部结构采用４０　ｍ＋３×６８　ｍ＋４０　ｍ预应力　套箱横桥向长为１８．２０　ｍ，套箱两端各超过承　台０．３　ｍ，顺桥向宽为３．９　ｍ，与承台宽度相同，高　度按下沉就位后比施工水位高０．７　ｍ、总高度为５　砼变截面连续箱梁，双箱单室。下部结构０号桥台　左幅采用扩大基础Ｕ形桥台，右幅采用扩大基础埋　置式桥台，５号桥台采用桩基Ｕ形桥台。１～４号桥　ｍ控制。套箱底板砼采用Ｃ３ｏ，分４块在岸上预制，　厚３ｏ　ｃｍ，内配两层　ｌ２双向钢筋网，底板上预留桩　基钢护筒穿过的圆孔。为加强底板平面外刚度，底　板预制时与３０ｃｍ高侧板整体浇筑。底板砼达到设　墩采用哑铃形实体墩身，圆端头直径为２．２　ｍ，横桥　向宽６　ｍ，其中３号墩采用扩大基础，１、２、４号桥墩　基础采用钢筋砼承台配４根Ｄ２３０～Ｄ２７０　ｃｍ变截　计强度后，吊运至桥墩施工平台的下托梁上，焊接底　板间联结钢筋，浇筑底板间湿接缝砼，将４块底板连　面单排桩基础。承台横桥向长１７．６　ｍ，顺桥向宽　成整体，同时进行套箱侧板的制作。　公　路　与　汽　运　Ｈｉｇｈｗａｙｓ＆．Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　第５期　１ｌ６　侧板除顶部８Ｏ　ｃｍ高度范围内采用Ｍ７．５水泥　砂浆砌机制红砖双面抹灰外，其余采用Ｃ３０钢筋砼　浇筑。横桥向侧板外侧钢筋为承台设计配筋，内侧　增设￣１６钢筋，顺桥向侧板配筋同横桥向。侧板砼　浇筑１　ｍ高并达到设计强度后即可进行套箱下沉，　侧板其余部分随着套箱下沉逐步浇筑。为加强套箱　侧板的整体稳定性，套箱内四角设型钢斜撑，并在长　边侧板之间沿横桥向加焊两层型钢水平支撑抵抗箱　外水的侧压力。为节省钢材，套箱侧板的模板采用　竹胶合板，拆模后及时将砼表面拉毛，以增加其与承　台砼之间的粘结力。　２．３钢筋砼套箱下沉　待套箱侧板达到一定高度（约１　ｍ）后，即可下　沉套箱就位。通过操作千斤顶逐步放下吊杆，实现　套箱分步下沉。下沉时要求各吊点下沉高度一致，　保证套箱的垂直度和各吊杆受力均匀。操作时由专　人指挥，在每个吊点处做好每次下沉过程的刻度线，　便于观测调整。每次下沉高度以５　Ｃｍ为宜　一次　下沉过程完成后，各吊点处的操作手检查该处的下　沉高度并作微调，调整后再继续下一次下沉过程。　套箱下沉就位后，用锚具将各吊杆锚固在操作平台　的型钢横梁上。随着套箱沉入水中，箱外江水通过　底板与钢护筒之间的缝隙涌入套箱内，箱内外水压　达到平衡。　２．４封底砼浇筑　封底砼一方面可以密封套箱，为承台施工提供　良好的作业环境，另一方面能够依靠自身重力抵抗　套箱底部强大的水浮力。本工程承台封底砼厚５Ｏ　ｃｍ。为了堵住套箱底板和钢护筒之间的缝隙，防止　砼漏浆，封底砼浇筑前在钢护筒外围吊放环形钢板，　钢板与砼套箱底板、钢板与钢护筒之问填以橡胶止　水带。在浇筑封底砼前，用钢丝刷清洗封底砼高度　范围内箱壁和钢护筒壁，增强其与封底砼之间的粘　结力。封底前对套箱进行全面检查。在浇筑水下封　底砼时，注意合理布置导管，控制骨料粒径，采取措　施尽量减少砼的离析，并适当保持套箱内水位略高　于箱外水位，保证止水效果。封底砼坍落度为ｌ８～　２２　ｃｒｎ，初凝时间为８　ｈ。浇筑时，先开底口离套箱　底２０￣３０　ｃｍ导管，后开底口离砼面２Ｏ～３０　ｃｍ导　管，开管后原则上不提升导管，并一次性连续将该位　置封底砼灌注到位。封底砼的灌注应快速连续，相　邻导管间的水下砼灌注间隔时间不得超过砼初凝时　２００８年９月　间。封底过程中应勤测砼面标高。　２．５　承台施工　由于本工程承台底面标高很低（水面以下４　ｍ），套箱内抽水后将受到强大的上浮力，因此，在套　箱抽水前，在套箱顶利用桩基主筋、钢护筒、平台立　柱等设置反压装置来抵抗水浮力，确保套箱克服水　浮力有足够的安全储备。待封底砼强度经测试达到　设计强度后，即可抽于套箱内水，进行承台施工。本　工程在封底砼浇筑５　ｄ后达到设计强度。抽水后割　除承台底面以上的钢护筒，破桩头，用钢丝刷清理套　箱内壁和底板的附着物，并冲洗干净，而后进行承台　钢筋笼绑扎。　承台尺寸为１７．６　ｍ×３．９　ｍ×３　ｍ，属大体积　砼。砼浇筑分两层进行，第一层浇筑１　ｍ，第二层浇　筑２　ｍ。为避免水化热造成砼内外温差过高而开　裂，采取在砼内预埋竖向波纹管的方法进行散热。　第一层砼与第二层砼之间除采取一般施工缝处理措　施外，另采用埋石笋、增加锚固钢筋等方法加强上下　层砼之间的整体连接。为保证承台砼与钢筋砼套箱　浇筑后成为一个整体，承台砼浇筑时掺入水泥用量　０．１‰的铝粉作为微膨胀剂。承台及水下部分墩身　施工完成后，拆除套箱顶部８Ｏ　ｃｍ高砖砌体，整个承　台即淹没于水中。　３　结　语　采用钢筋砼套箱进行水下承台施工，具有止水　难度小、整体刚度大、自重大、克服水浮力有利、潜水　工作少、施工相对安全、节约钢材、多个墩台可以开　展平行施工、工期短等优点。实践证明，该方法对于　水下大体积承台的施工是合理可行的，值得同类工　程借鉴。　参考文献：　［１］权智磊．深水大桥桩基、系梁施工［Ｊ］．西部探矿工程，　２００６，１２２（６）．　［２］苏维才，金华山．沙Ｅｌ大桥主墩水中承台钢套箱的设计　与施工ＦＪ］．辽宁交通科技，２００５（１０）．　Ｅ３３　ＪＴＪＯ４１—２０００，公路桥涵施工技术规范Ｅｓ７．　Ｅ４］交通部第～公路工程总公司．公路施工手册・桥涵　（上、下册）［Ｍ］．北京：人民交通出版社，２００５．　收稿日期：２００８—０５—１３