何锦俊

摘 要：某高速公路大桥跨径组成为（2×25）m+（88+150+88）m+（3×25）m，其主墩采用整体式水中承台，承台长25m、宽9.2m、高4.5m。文章通过技术分析及多种方案比选后，采用套箱整体下放后浇筑成型的施工工艺进行作业，克服了水中作业难、空间小等困难，最终顺利完成施工，可为今后类似工程的施工提供技术经验。

关键词：承重系统安装 模板安装 封底砼施工

1.引言

随着我国高速公路建设的不断发展，大型桥梁的设计、施工技术也在不断地提高、完善。其中，水中墩台施工一直是大型桥梁施工建设的重点、难点。如何在承台施工过程中减小作业难度、降低水流影响、提高施工效率，是施工技术研究主要考虑的方向。

2.施工简介

本项目承台施工采用套箱整体下放浇筑成型的施工工艺，通过两次封底，体系转换后利用牛腿反吊。先利用在桩基钢护筒上的上承重吊架实现套箱的下放和第一次封底砼施工，第一次封底完成后，抽干水后在桩基护筒上焊接牛腿，将上承重系统转换到牛腿上。而后进行承台分层浇筑。待承台施工完毕后，拆除套箱。

3.主要施工工艺

3.1套箱承重系统安装施工

套箱承重结构上面部分在体系转换前为双拼I36a、贝雷架，体系转换后为双拼I25a牛腿，下承载系统为双拼I25a、双拼I36a。

（1）上承重梁：体系转换前通过桩基护筒，在横桥向摆放4组单层两排工字钢组合梁，与钢护筒固定牢固，其上纵桥向布置10组双拼I36工字钢。

体系转换后利用护筒上的牛腿（双拼I25a）作为上承重结构。

（2）下承重梁：下承重梁采用10条双拼I36a工字钢主梁，主梁单条10.5m，在场地内拼接好再转运到现场拼装。

（3）焊接牛腿：在主墩桩基础施工过程中，在低潮位时焊接安装临时安装牛腿。主墩桩基砼灌注完后立即拆除承台范围内的桩基施工平台，将钢护筒割平，每个墩的所有钢护筒标高保持一致。

（4）安装底梁：平台拆除完成后，马上进行底梁的安装，先放置双拼I25a底次梁，然后在其上放置底梁長10.5m双拼I36a主梁。

（5）安装底板：底板有25块，为方便安装，底板与底板预留16cm的湿接缝，底板与护筒之间预留8cm空隙。底板与护筒间的空隙通过预先加工好的环形箍进行封堵。环形钢箍预先放在底板上，等套箱下放完毕后再派潜水员下水进行安装锁紧。

（6）安装上承结构：待套箱模板安装完成后，便可进行上承结构的安装。在横桥向摆放4组单层两排贝雷架，梁应与钢护筒固定牢固。再在安装好的贝雷架上安装纵桥向的10组双拼I36a工字钢。

（7）安装吊杆：上承重安装好后，穿上吊杆并拉紧。在安装吊杆时，将体系转换牛腿工字钢（双拼I25a）和垫板及螺母一起穿上，作业时随套箱一起下放。

待浇筑完第一层封底并抽干水后，再在桩基钢护筒上焊接双拼I25a将上承重体系转换到牛腿上。

3.2模板安装

模板在工厂已经分块预制好，在场地内拼成6m高后利用平板车运至平台进行拼装。模板根据测量组预先在底板上放样出的承台轮廓线进行定位安装，并严格按顺序进行安装。为防止漏水，模板间的法兰接头增加3mm厚的橡胶垫，打紧螺丝后再涂玻璃胶。模板拼装完成后马上安装外圈梁和内撑系统。

3.3套箱下放

套箱下放时总重约162t，吊杆用φ32精扎螺纹钢，共20根，采用50t螺旋千斤顶下放套箱。下放工况验算如下：

套箱下放时，反力梁采用双拼I25工字钢，下放时的平均吊点受力为8.1t，在此考虑其不均匀性，按照20t每个点的下放进行计算。建模计算见式（1）。

支反力分别为：1 0 0 k N、100kN。

双拼I25工字钢的承载力见式（2）。

结论：安全系数满足受力要求。而变形接近于0，满足变形要求。

在下放前先将套箱向上提起5cm，然后割除牛腿，开始下放。用20个50T的螺旋千斤顶，每2个作为一组，通过千斤顶反力梁分别控制20条吊杆，顶升千斤顶，反力梁采用双拼I25a工字钢。依靠该20条吊杆上的反力梁挡位螺母提住整个套箱，然后松开各吊杆上承重螺母，使之上移10cm左右，慢慢松千斤顶，吊杆上承重螺母重新受力时，整个套箱已被下放10cm左右。如此反复，直到套箱到达指定的位置。

下放时设置专人统一指挥，统一协调下放的行程。下放时，吊杆统一做好刻度，刻度以10cm为标准间距，由于下放行程较长，每下放50cm的行程均由测量组复测整个套箱模板顶面的标高，及时调整整个套箱的水平，避免吊杆和底梁受力不均匀。整个下放过程分为两步进行：第一步为下放2.5m的行程后，将螺母拧紧；第二步为用螺旋千斤顶再下放1.5m的行程到标高，拧紧承重螺母；然后拆除反力梁，同时派潜水员下水将桩基护筒和底板间的空隙使用钢围箍封死，准备进行承台封底。

3.4封底砼施工

本项目承台封底分为两次进行，第一次0.8m厚，为水下封底；第二次封底0.2m厚，采用干封，在完成第一次封底后焊接牛腿进行体系转换。

承台面积大，浇筑点多，浇筑时间较长，因此混凝土控制的主要指标为初凝时间长、和易性好。浇筑时由中间向两端进行，浇筑连续、一次成型。浇筑施工全程安排测量人员进行观测，并控制封底标高。

3.5体系转换

第一次封底砼顺利浇筑，在经过3d时间的等强后开始抽水。验算此时套箱受力情况如下：

通过桥梁结构计算软件Midas对面板结构进行有限元计算，并分析相关数据，得出：

套箱中的水抽干后，马上进行体系转换牛腿的焊接。牛腿焊接时严格控制焊接质量和精度。

牛腿焊接好后，紧跟着进行体系转换，具体做法如下：向下拧紧精扎螺纹钢螺母，注意各个点的螺母都要收紧，然后开始松掉吊架上的螺母，顺序应遵循从中间到两端的原则，待所有螺母都松掉之后，表示已完成体系转换，即可拆除上吊架体系，随后进行承台主体施工。

3.6套箱拆除

承台施工完毕后进行套箱拆除。套箱拆除是本项目施工安全的一个重大危险源，所以每一个步骤都要求施工人员小心谨慎，按部就班。

拆除前首先清除鋼套箱四周及顶部杂物，并解除钢套箱与钢套箱外围侧平台钢管桩的施工临时连接。

钢套箱拆除顺序与安装顺序相反，先拆除圈梁，后拆除模板，模板的拆除顺序则与安装顺序相同。首先用履带吊（或手拉葫芦）吊住该块模板，然后利用小平台（或小船）人工拆除模板间的螺栓和对拉螺杆，最后完成吊运。

4.工艺效用

本项目主墩承台在安全及质量方面都能得到较好控制的情况下，从桩基平台开始拆除到承台浇筑后套箱拆除完毕，用时45d，有效缩短了施工周期，成功避开了贺江的洪涝期，推进了该桥的下构施工。施工实践证明，本套箱施工工艺可行性较高，较之钢板桩围堰等传统施工工艺在安全、质量以及进度方面有明显的优势。对工程的节约、进度的促进有比较积极的推进作用，具备较高的应用价值。

5.结束语

综上所述，贺江大桥作为广佛肇高速公路D段重点先行工程，是线路通车的关键节点。本项目通过对承台套箱施工工艺的优化，克服了水中施工的各种难题，提高了施工效率，缩短了施工周期，为大桥顺利完工打好坚实的基础，而该套箱施工工艺的顺利实施，也能给后续同类型工程的施工提供技术经验。

参考文献：

[1]王峰.水中承台钢套箱设计与施工技术[J].市政技术，2016（S1）：53-55.

[2]叶小青，叶小丰.赣江西支特大桥15～#-17～#水中承台施工工艺[J].华东公路，2012（04）：56-57.