寒溪河特大桥主墩承台钢套箱围堰施工技术

信息与技术

寒溪河特大桥主墩承台钢套箱围堰施工技术

刘斌（东莞市交通工程质量监督站广东东莞523106）

摘

要：采用何种方法进行围堰是桥梁水中墩承台施工首要考虑的问题，如何在水下面安装模板与钢筋，如何浇筑混凝土，都需要详

尽地进行经济比较。该文介绍了东莞市东部快速路寒溪河特大桥主要难点之一水中主墩承台施工，主墩承台施工经多方案详细的比选，采用了钢套箱围堰浇筑水中混凝土承台，提出了钢套箱的设计依据及施工工艺，对钢围堰的设计和施工过程中出现的技术难点作了分析。

关键词：围堰；承台施工；拼装平台；钢套箱1.工程概况

寒溪河大桥位于东莞市东部快速路跨越寒溪河的大桥，主桥为

75m+120m+75m三跨预应力连续刚构箱梁。主桥竖曲线半径为1800m，采用左右幅并行分离式桥，单幅桥宽13.5m，大桥纵坡3.3％，横坡2％。横向为单箱单室箱梁，宽13.21m(单幅)引桥为预应力简支30m（31.5m）T梁，西岸为7×30m=210m，东岸为9×31.5m=283.5m，桥梁全长为763.5m。主桥8、9#墩采用钢筋砼双柱矩形墩，8#墩与箱梁刚性固结，9#墩墩顶通过单向活动支座与箱梁连接。8、9#墩采用群桩承台基础，且处于深水中；9根

挂。横梁距水面约2米，留有净空便于底模面板与底模支架的焊接施工。且保持横梁顶面位于同一水平面上。

根据承台尺寸，把套箱底模支架平面尺寸定为1120cm×1120cm，底面模板可利用现有材料采用5cm厚钢板。安装底模支架纵、横梁采

用25a号工字钢和20a号槽钢，其相交处设套箱吊点36个，用于下放钢套箱、吊挂底模以及承受封底砼和套箱重力，吊点受力按20T/个设计计算。须注意布设桩基护筒留孔位置，采用现场放样。加设底模肋板及在护筒预留孔加焊环板。环板直径

2.0m）。应根据桩基护筒的实际位置实物放样，对于

个别垂直度较差的桩基可根据现场情况适当增大环板直径。

在钻机平台上拼装钢套箱侧板，侧板由四块高6m，宽11m，厚5mm钢板组成，制成钢套箱高6m。架设套箱吊挂平台及悬挂横梁，在套箱下方前穿入吊杆（

（W+G1）≤n・

（W+G2+G1）w・V≤n・m；

3

］・T

］・T

w

（1）（2）

——水的容重，10kN/

式中：F——套箱的所受的浮力，F=

n——承台下的桩基个数；V——单个套箱入水体积；W——单个套箱的重量；

G1——封底混凝土重量；G2——承台混凝土重量；D——护筒的

直径；

[

32精轧螺纹钢直接将套箱吊在桩顶上，侧模利用钻

孔平台贝雷片桁架安装支撑结构，这样既方便施工，又节约用料，且结构稳定可靠。

3.2钢套箱制作与就位下沉

用壁厚10mm的钢板制作成

]为120kPa,考

虑封底砼浇筑厚度150cm，实际砼与护筒的粘接长度保守计为1.0m，则9根钢护筒的容许摩阻力[×2×1.0×9×120=6785.8（kN）

抽水工况

封底砼承受向上的浮力，封底砼重量，套箱自重，套箱砼与护筒之间向上的摩阻力

＝F

22螺栓吊

W=2585.5kN<[

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浇筑承台砼时

封底砼承受向上的浮力，封底砼重量，套箱自重，承台砼重量，砼与护筒之间向下的摩阻力

=（W+G2+G1）

故浇筑承台时，采用1.5m封底砼厚不会下沉。3.4钢套箱底板和面板计算

底板面板采用5mm厚A3钢板，肋板为12.6号槽钢，间距300mm×600mm，支撑骨架纵桥向采用6根25a号工字钢作横梁，横桥向采用6根20a号槽钢作加劲肋。计算底盘各部件承受荷载，进行强度和挠度验算。

底盘承受的荷载主要为钢模底板和封底砼自重，封底砼高度为1.5m。

砼重：p1=25×1.5=2337.5kPa模板自重：p3=5kPa

倾倒砼的冲击力：p2=2kPa合计：p=p1+p2+p3=44.5kPa

］＝６７８５．８ｋＮ

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导管直径采用30cm。在浇筑砼时不考虑拔导管，砼必须在5个小时以内浇筑完毕，用一台HB125汽车泵和一台HB60的输送泵浇筑砼，浇筑速度按40m3/h，。为避免或减少砼水化热影响而造成砼裂缝，在砼中适当的添加一点粉煤灰。配合比按C25水下泵送砼配制。当第一

斗料下去后，导管埋深必须为0.6m的规范要求，在灌注过程中不断活动和提落导管，导管埋入混凝土内的深度不得小于0.3m。为使两组导管之间的砼，以及上下层砼之间能充分粘接，保证砼的密实，砼必须有良好的自流性。

约2~3天混凝土达到一定强度后，抽干箱内水，封底混凝土表面平坦，无渗漏现象。切割钢护筒和凿除桩头，进行桩身混凝土质量的检测，合格后，平整承台地面，加工及绑扎承台钢筋，然后灌注砼承台。

4.结语

寒溪河大桥主墩基础承台为深水高桩台，施工难度较大，结合实际情况，采用单壁钢套箱进行施工，取得了显著效果。由于方案选择的对，平行作业工序多，4个承台于2个月的预期目标内顺利完成。钢套箱底板预留孔设计较大，用封环进行堵缝。加工精度低，施工难度小。

施工中应注意以下几点：

套箱围堰底部灌注封底砼之前的封堵工作一定要做好，否则，一

取1mm宽的板条作为计算单元，荷载q=44.5×103×10

=0.3，故换算为：

MxMy（应力为：（MPa）

可满足要求。挠度验算亦满足。

纵肋按支撑在横梁上5跨连续梁均布荷载计算。其强度和刚度验算均满足（略）。

同理，横梁按支撑在吊杆上5跨连续梁均布荷载计算（略）。

侧模板设计（略）。3.5钢套箱封底混凝土施工

一个承台封底砼量为181.5m3，砼浇筑高度1.5m。砼的流动半径按3m考虑，根据承台的面积，整个承台砼施工考虑布置8个导管，（上接第306页）

结课：我国的水资源总量比较丰富，居世界的第6位。但人均占有量极低，仅占世界的第88位。并且有相当的一部分水体遭到污染，现在我国已经成为水资源缺乏的国家。所以节约用水刻不容缓，让我们共同携起手来，从我做起，从现在做起，珍爱生命之源，珍爱生命之泉！

建议讨论的问题

1.在讲述设置情境，实现水往高处流时，先一起探讨这些材料的选择及选择依据；再一起探讨选定材料的可能组合关系。可能会有学生设置对照组的装置等，通过脑力激荡先打开大家的思路，并且使一些思考过程能有可操作性。在通过板录整理后，使学生在今后的类似思考中有所迁移。

2..高中学生由于年龄的增长和学习上的不断深入，抽象逻辑思维明显地占优势，并向理论性抽象逻辑思维发展，辩证思维基本形成。他们在解决问题时不但能够运用理论假设，而且还能制定计划、方案及策略；并且也可在学习中逐渐认识到一般和特殊、理论和实际的对立关系，以动态、全面、统一的观点认识、分析和解决问题。所以上述实验能否让同学亲自动手操作，这样通过学生自己的直接经验，得出的结论更具有说服力。并且也利于对学生的实验设计能力和分析问题的能力的培养。如果能够再进一步以小组实验的方法，来培养学生的合作学习能力则效果更佳。从“发展学生自主获取知识的能力”的

（

是浪费混凝土，二则影响封堵砼的质量，继而影响到相关选用的计算参数准确性，不利时会危及施工安全。

在围堰抽水过程中，注意观测套箱板壁的变化情况，随时装备加

w〕=181

设横撑，防止围堰板壁在水压下变形、失稳。

参考文献：

[1]交通部第一公路工程局.<公路施工手册>桥涵，上册[M].北京：人民交通出版社.2000

[2]JTJ023-85.公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].[3]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范[S].[4]蒲坚，陶敏涛.西江大桥主桥37#墩承台大体积混凝土施工[J].中外公路2003(10),32-34

My=163.4+0.3×112.1=197.0（N・mm）Mx=112.1+0.3×163.4=161.1（N・mm）

角度进行分析，在本案例中不难发现，留给学生自主探究的空间有点狭窄了，在学习的过程中，学生的思维活动“旁逸邪出”的机会太少，创新精神的培养体现还不多。

3.学生刚从户处进入室内，还没有能将足够的注意力集中在课堂上，所以一个好的引课方式，会有利于抓住学生的注意力，使学生进入学习的角色。本节课的导语精炼，设计巧妙，容易激发学生的兴趣。这也是其他上课教师应该学习的地方。

教学反思

1.在渗透装置必需具备条件中的第二条教学时，学生没能准确得出结论，教师可设问：有了半透膜，膜两侧都是清水，液面会上升吗？这样就为学生的思考搭投了支架，使学生易于回答。

2.在小结的时候比较自由扩散和渗透作用的区别，以及选择透过性膜和半透膜的区别。这样的处理，不是为了小结而小结，而是对于以上学习内容的升华。

3.在讲渗透装置时，如果能够让学生亲手做实验；在验证细胞渗透吸水和失水时，若让学生用显微镜观察，则会培养出学生的动手能力。而本节课在这一方面则是一个欠缺。

带着这些反思，黄老师回到了自己的学校，她将会在今后的教学中着手解决这些问题。

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