浅谈A1合同段钢箱梁拼装及吊装方案

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1、第 1 页 共 4 页浅谈福州机场高速公路马尾互通钢箱梁吊装施工浅谈福州机场高速公路马尾互通钢箱梁吊装施工陈义龙陈义龙（福建省第一公路工程公司 泉州市 362000）摘摘 要：要：介绍福州机场高速公路二期工程 A1 合同段马尾互通 Q 匝道 1#桥 19#20#墩钢箱梁吊装方案的设计、安装及该钢箱梁吊装的工艺技术，钢箱梁吊装设计突出了方便施工、安全，达到了最佳的经济效益及安全可靠。 关关键词键词： ：钢箱梁；吊装；施工方案1 工程概况工程概况福州机场高速公路二期工程 A1 合同段马尾互通匝道工程与现有罗长高速公路马尾互通相衔接。马尾互通 Q 匝道 1#桥19#20#墩上跨罗长高速马尾互通 B

2、匝道、104 国道及油库铁路。19#20#墩为 35 米钢箱梁，两端为 28.05m 砼简支梁和35.1+24.0m 砼连续刚构，桥宽 10.5m。钢箱梁采用单箱单室断面，钢箱梁中心线处梁高 2.0m，顶宽 10.5m，底宽 5.5m，两侧翼缘长 2.5m，总重量 135 吨，位于曲线半桥面设 6%单向横坡及 4%的纵坡，在钢箱梁顶铺设 20厚钢纤维混凝土+10沥青混凝土。钢箱梁顶板板厚 12，底板板厚 12，腹板厚 14。顶、底、腹板均采用“T”形或“I”形纵向加劲肋，主梁每隔 2m 设置一道横隔板。三明市东新五路大桥位于三明市梅列 区，横跨沙溪河道。全长 384.7 米，主桥桥 面宽 23

3、.5 米，引桥桥面宽 16.0 米，主桥为 45+80+45 米的预应力混凝土悬浇连续刚构 箱梁，主梁双箱双室断面，桥墩均为薄壁墩。主桥 2 号、3 号墩基础采用 8 根直径 2m 钻孔灌注桩和深水承台组成的群桩基 础，桩的间距为 5.5m，承台尺寸为 19.78.73.0 米，承台底标高为 120.8m，河 床底标高为 112.2m,施工常水位为 126.0m, 水深 13.8m，属于高桩承台，承台结构布置 见图 1。第 2 页 共 4 页2 钢钢吊箱吊箱结结构构设计设计 2.1 方案确定方案确定 目前深水承台的施工方法较多，各有 优缺点。本桥原设计拟采用钢围堰，施工时 结合本工程特点，经过

4、多种方案论证，决定 采用有底钢吊箱施工 2 号、3 号高桩承台， 该方案具有节省材料，加工方便、质量容易 控制、节省模板资金、下沉时间短等优点。 2.2 结结构构造构构造设计设计 钢吊箱由吊箱底板、侧板，吊箱悬吊系 统及吊箱承重结构组成。钢吊箱平面尺寸 为 19.78.7m，吊箱底板采用 10 根 240a 的槽钢作为底板承重横梁，在横梁上铺设 I14 型钢作为底板纵梁，在底板纵梁上铺设 5cm 厚的钢筋混凝土预制板作为现浇水下 封底混凝土的底模，然后灌注 1.0m 厚的 C20 水下混凝土进行封底，共同组成吊箱的 承重底板。吊箱侧板采用16 槽钢及8.0 角 钢焊接成平面承重骨架，在骨架上焊

5、接 6mm 厚钢板形成吊箱的围堰四周的侧板， 吊箱侧板分块分节在钢构件加工厂制作成 型，然后运至现场组拼，分节高度为 4.8m 和 1.85m,共分 20 节。钢吊箱悬吊系统均采 用 32 精轧螺纹钢及配套锚具进行悬吊， 将吊箱底板自重荷载传递至吊箱承重结构。 吊箱承重结构采用在已完成的 8 根桩基上安装 8 根 2I28a 型钢 作为承重立 柱，立柱顶 部焊接 I28 型钢盖梁， 立柱间采用 212.5 角钢 剪刀撑连接加固，以增加立柱的承载力和稳 定性，在柱顶盖梁上拼装 2 排单层 3 排贝 雷桁架作为承重纵梁，在纵梁上安装 10 根 240 槽钢作为承重横梁，用于承受悬挂吊 杆传递的荷载

6、。(详见图片 1 及图 2)图片 1 3 号墩吊箱施工图片2.3 结结构受力分析及构受力分析及计计算方法算方法 2.3.1 封底混凝土厚度确定封底混凝土厚度确定 按承台施工期水面标高为 126.00m，封 底混凝土底标高为 119.764m，水深为 6.236m，封底混凝土采用 C20 水下混凝土。 按单向板计算，计算跨度 L=5.5m，封底混 凝土厚度 t t2=3q0l24fwe q0=62.3624t(kpa) fl=1100(kpa) t2=3（62.36-24t）5.52（41100）第 3 页 共 4 页图片 2 3 号墩吊箱施工图片解锝：t=0.913m 取封底混凝土厚度为 1.

7、0m，可以满足 要求。 2.3.2 吊箱受浮力作用下的吊箱受浮力作用下的稳稳定定验验算算 在箱内抽水后，承台混凝土尚未浇灌 前状态。 Q-吊箱总重 Q=850KN t-水下混凝土封底厚度 t=1.0m rc-混凝土容重（t/m3）c=2.4 t/m3 A-吊箱底静面积（扣除桩截面） A=140.979m2 h-吊箱施工水位至吊箱底高度（m）， h=6.186m rw-水的容重（t/m3）rw=1.0 t/m3 d-钢护筒直径（m） d=2.2m n-钢护筒个数 n=8 个 fl1-钢护筒与封底混凝土间的粘结强 度，一般为 1.53.5MPa 按偏于安全考虑， 取 fl2=0.20MPa 吊箱自

8、重与混凝土及护筒之间粘结力 之和为： 850+241.05140.979+82.21.00.2103 =15461.077KN 吊箱所受水浮力为： 6.23610140.979=8791.450KN 安全系数为：K=15461.077/8791.45 =1.759 因此吊箱在水浮力作用下不上浮，完 全能保持稳定状态。 2.3.3 吊箱承受吊箱承受钢钢筋混凝土承台重量的筋混凝土承台重量的稳稳定定 计计算、算、钢钢吊箱各吊箱各结结构内力等构内力等计计算、算、悬悬吊系吊系统统 计计算符合要求，算符合要求，计计算算过过程（略）程（略） 3 施工方法施工方法 由于墩位处水深较深，设计承台平面 尺寸较大，

9、施工用吊箱结构大，自重较重。 因此，在进行吊箱围堰施工时，采用将吊箱 分块细化，构件加工车间进行吊箱钢模板 加工，运输至工地进行现场安装组拼、下沉 定位、堵漏等，最后进行水下混凝土的施工方法进行封底。 3.1 吊箱制作吊箱制作 吊箱的侧板、上下承重横梁、承重立柱 等构件，工程量较大，工艺要求较高，须在 构件加工车间进行吊箱钢模板加工，并进 行侧板的试拼，然后运输至工地进行现场 安装组拼。内部支撑，柱间支撑等须在组拼 过程中现场进行加工安装。 3.2 吊箱拼装吊箱拼装 吊箱拼装采用分阶段施工。第一阶段： 首先，进行上承重结构的拼装。在已施工完 成的桩基中心处安装立柱底座钢板，底座 钢板采用 20

10、100 膨胀螺丝与桩基连接， 并与底座焊接，将立柱进行柱间支撑焊接 和安装柱顶盖梁。在立柱盖梁上组拼贝雷 桁架承重纵梁和纵梁的横向支撑加固。在 承重纵梁上安装 240 上承重横梁，并在安 装完成后进行一次结构的中间检查。经检 查合格后，然后进行吊箱悬吊系统及底板 承重系统的安装。将 32 精轧螺纹钢悬吊 吊杆按设计位置进行安装就位，并用锚具 锁紧。将底板承重横梁吊装就位，并与吊杆 连接，调整吊杆长度，确保横梁位于同一个 水平面上，并使吊杆位于垂直线上。然后将 底板纵梁吊入，铺设预制钢筋混凝土底板， 并把底板的预留钢筋焊接成为一个整体。 最后，进行围堰侧板的安装。先进行测量定 位，安装侧板底座，

11、逐块将侧板吊入，进行 底层侧板的安装，侧板接缝采用 5mm 厚橡 胶垫片进行接缝止水，底层侧板安装完成 后，安装第一层侧板，安装完后进行外观检 查，则第一阶段的吊箱拼装便基本完成。接 下来的第二阶段便是吊箱围堰的下沉和上 层侧板的安装。挂箱下沉采用在每根承重 横梁两端各挂一个 3 吨以上的葫芦吊住吊 箱底盘，调整吊杆锚具，使吊杆下沉 10cm， 然后调整葫芦，均匀使挂箱底盘下沉 10cm，反复重复以上步骤，使吊箱下沉至 底层侧板顶面距水面 30cm 时，停止下沉， 进行吊箱上层侧板和内支撑安装与加固。 采用相同的方法进行吊箱侧板的逐层安装 和下沉就位。第 4 页 共 4 页3.3 吊箱定位及堵

12、漏吊箱定位及堵漏 吊箱下沉至设计标高后，首先，复核其 平面位置，同时，将预先挂在吊箱底板 4 个 角处的 4 条钢丝绳用葫芦调整吊箱的平面 位置，并把吊箱固定于工作平台上。然后， 全面检查吊箱的受力系统和各拼装接缝处 是否符合要求，并进行调整。最后，请潜水 员下水，将钢护筒外侧桩顶以下 1 米范围 内的表面清理干净，并将堵漏板紧固在护 筒上。每个护筒堵漏板由 4 块 1cm 厚的弧 形钢板拼成一个环形板，在吊箱下沉前初 步安放在护筒洞口周围。 3.4 灌注吊箱封底混凝土灌注吊箱封底混凝土 封底混凝土的主要荷载为水浮力、承 台自重、底板混凝土自重和底板混凝土与 桩周摩阻力。其作用是抵抗水浮力在吊

13、箱 底板引起的弯曲应力，底板混凝土与桩基 粘结力是吊箱承受浮力和承台自重的主体。 因此，封底混凝土必须要有足够的刚度、强 度、抗渗性，封底混凝土的灌注质量是吊箱 围堰成败的关键。针对吊箱混凝土具有面 积大，厚度小的特点，拟采用多点方法进行 灌注，整个封底共采用 13 点进行灌注，灌 注顺序详见图 2。封底混凝土浇筑采用泵送 混凝土车进行泵送，混凝土标号为 C30，配 制配合比时，应掺加高效缓凝型减水剂和 合适的外加剂，并具有一定的抗渗性。 3.5 箱内作箱内作业业 封底混凝土浇筑完毕后，当混凝土强 度达到 C20 时即可进行抽水，抽水观察吊 箱的变形情况，确认吊箱受力稳定后开始 箱内作业。箱内

14、作业内容包括如： a 将多余的钢护筒和钢立柱割除； b 封底混凝土表面凿毛、清洗干净；C 测量放样； d 模板安装； e 在钢模表面涂涮脱模剂。 f 绑扎承台钢筋，埋设冷却管。 3.6 混凝土混凝土浇浇筑筑 混凝土采用商品混凝土，由混凝土输 送泵泵送入模。承台为大体积混凝土，在混 凝土浇筑过程中应采用分层浇筑，并从中间往两侧对称均匀浇筑。在浇筑过程中应注意振捣密实，避免漏振和过振。为降低水 化热带来的不利影响，在进行承台混凝土 浇注时首先对其进行专项温控设计。同时 优化砼配合比设计，添加粉煤灰选用适合 的外加剂和采用低热水泥。在承台混凝土 浇注完收浆后，即应采用编织袋或土工布 进行覆盖蓄水保湿养护，养护期应超过 7 天。 3.7 吊箱拆除吊箱拆除 承台混凝土浇筑 48 小时后，先拆除箱顶纵横支撑，待墩身施工完成后，由潜水员 水下拆除各模板之间的连接螺栓，将吊箱 模板拆除，拆除过程由潜水员及浮吊、吊车 配合。 4 结语结语 三明市东新五路大桥高桩承台钢吊箱 方案具有节省材料，加工方便、质量容易控 制、节省模板资金、下沉时间短、比施工组 织计划提前完成等优点，该吊箱结构设计 突出了方便施工，达到了最佳的经济效益。