1、1泉州湾跨海大桥工程 A5 标浅水区承台无底钢套箱施工工艺摘要：泉州湾跨海大桥 A5合同段采用了无底钢套箱施工工艺。在B020#-B022#墩承台施工中，根据浅水区的地质潮汐情况赶潮水作业浇筑封底砼，确保承台无水环境施工。使用该方案和有底套箱相比，经济上更优，工效更高。在类似施工条件下具有较高的推广价值。 关键词：浅水区、无底钢套箱、封底砼 Abstract：Bottomless steel cofferdam construction technology was usded in Quanzhou Bay Bridge A5 contract section. During the con
2、struction activity of the B020#-B022# cushion caps, back cover concrete was builded, to provide dry condition, according to the geological data and tidal information in the shallow water area. It is economical and efficient, compare this construction technology with steel cofferdam with bottom struc
3、ture. This construction technology has extensive promotion value in similar engineering. Key words：shallow water area, bottomless steel cofferdam, back cover concrete 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号： 一、工程概况 21、泉州湾跨海大桥工程是福建省重点工程，起于晋江南塘与泉州市环城高速公路晋江至石狮段相接，其中泉州湾跨海大桥桥长 12.454km。 2、A5 标海上承台施工的环境较为复杂多样。该工程 B020#B
4、022#墩承台位置原泥面标高较高属于浅滩地质，基于节约成本、提高工效的考虑，采用无底钢套箱施工工艺。 3、承台平面为 97.3m圆角矩形，顶标高+1.6m，底标高既封底砼顶标高-1.4m，封底砼底标高为-2.2m。设计采用 C20混凝土，39.4m。承台设计采用 C35混凝土，186.9m。 4、水文状况：由崇武水文站实测水文资料，桥址区设计高水位为+4.15m，设计低水位为-3.29m（基面为 1985年国家高程基准） 。 二、施工工艺流程 施工平台搭设焊接拼装牛腿无底钢套箱组拼吊挂系统安装无底钢套箱下沉定位浇筑封底砼抽水堵漏加固凿除桩头钢筋绑扎浇筑承台砼修补养护拆除套箱 三、无底钢套箱设计
5、 1、设计工况 施工中水平方向要承受静水压力、波浪力、涨落潮流水压力、新浇筑混凝土的侧压力，竖向承受水的浮力和混凝土的重量。综合考虑高低水位时，封底砼及承台砼浇筑前后施工情况，分为 4个工况进行比较分析： 工况 1：低水位时，封底砼浇筑后但未上强度 3工况 2：高水位时，封底砼浇筑后达到强度 工况 3：高水位时，承台砼浇筑 工况 4：低水位时，承台砼浇筑 工况 2、工况 4分别为侧板和封底砼的最不利工况。通过计算，分别按侧板和封底砼的最不利工况对无底钢套箱各个结构体系进行受力分析。2、设计条件 (1)钢套箱顶标高：+5.0m (2)钢套箱底标高：-2.7-4.3m（入泥 100cm） (3)承
6、台顶标高：+1.6m (4)封底砼底标高：-2.2m (5)砼容重：24KN/m3 3、设计参数 (1)封底砼厚 0.8m，底标高-2.2m，砼强度为 C20水下混凝土 (2)承台顶标高+1.6m，底标高-1.4m，砼强度为 C35 (3)砼浮容重：14kN/m3；砼干容重：24 kN/m (4)砼与钢护筒间的握裹力：150KPa 4、无底钢套箱结构设计 无底钢套箱分为侧板、支撑桁架、吊挂下沉系统、定位系统。侧板是钢套箱的主要阻水结构并兼作承台模板，封底混凝土作为承台施工的底模板，为承台施工提供无水的施工环境。 44.1 侧板 钢套箱侧板施工时主要承受承台混凝土的侧压力、静水压力、波浪力以及流
7、水压力。资料显示，近年最高水位+3.36m，钢套箱侧板顶面标高取+5.0 m，按最不利施工工况进行侧板设计，保证侧板的受力满足要求。侧板从上到下分三层，每层侧壁采用单壁结构，面板为 =8mm 钢板，竖肋为12 槽钢，最大间距为 0.38m，横肋为12 槽钢，最大间距为1.5m。 4.2 支撑桁架系统 钢套箱内支撑桁架的设计主要考虑：承台构造和钢套箱结构要求。侧模的内支撑体系使钢套箱形成空间桁架结构，需满足侧模结构的受力要求，增大整体刚度。 钢套箱模板支撑系统在外侧设置大围囹，由 2I28工字钢和8 槽钢组成的平面桁架结构（桁架可便于人员操作使用） ，自套箱顶往下，每间隔 1.5m设置一道。钢套
8、箱内侧设置 2道内支撑桁架，采用八字形支撑架、内圈梁和拉杆，内圈梁为 2I32工字钢，拉杆支撑架为 325 钢管。内桁架与内圈梁之间采用焊接成为整体。 4.3 吊挂下沉系统 吊挂系统由吊杆、液压穿心千斤顶、精扎螺纹钢及贝雷架组成。吊挂系统的作用是升降模板，布置在对应的直模两侧最边缘竖肋正上方。 4.4 定位系统 5定位系统用来防止钢套箱下沉入水后受流水压力的作用产生倾斜，同时用以调整钢套箱位置。在侧板内壁与钢护筒之间设上下两层导向系统。 四、钢套箱施工 1、钢套箱拼装 1.1 侧模拼装 第一层侧模先放置于钢护筒牛腿上进行定位（牛腿焊接在钢护筒上，其上横梁采用 I20b工字钢，每个钢护筒上焊接
9、2个） 。 安装时，侧模法兰间加垫遇水膨胀橡胶条，压紧、粘牢避免漏水。法兰压板要求拧紧，侧模组装过程中要设置必要的临时支撑。 1.2 吊装装置 钢套箱拼装时，在贝雷架上安装 I32b工字钢吊杆和 60t穿心千斤顶，共计四组。 2、钢套箱沉放施工 2.1 测量定位及导向 钢套箱拼装前需精确测量放样，在拼装牛腿上做好标记点。沉放过程中使用全站仪全程监测，在模板顶口四条边上对应的轴线位置作四个标记点，作为控制点。沉放施工选择在落潮时，并在沉放前安装好定位系统。 2.2 钢套箱沉放 在钢套箱沉放前检查下部周围环境是否存在妨碍钢套箱沉放就位的6障碍物。使用千斤顶控制模板顺着导向装置下沉。 2.3 钢套箱
10、加固 钢套箱沉放后与封底砼浇筑终凝前为套箱的不稳定时间，下沉到位后，安装支撑桁架系统。以保证钢套箱外力作用下不发生偏位移动。 3、封底混凝土施工 为保证封底砼与钢护筒之间的握裹力，须在浇筑前清除钢护筒外壁的水锈和杂物，并在钢护筒上封底砼顶面以下 15cm焊接剪力件。剪力件沿钢护筒均匀布置八个，剪力件均事先进行镀锌处理。 封底砼导管采用无缝钢管，浇筑时，导管底悬空 1015cm，采用临时导管定型卡固定在操作平台上。导管上部系牵引绳，控制导管倾斜，并挂设手拉葫芦控制导管高度。导管顶口与小集料斗相接，用拔球法浇筑水下封底砼。 封底过程中，钢套箱侧模上的连通器应打开，保证套箱内外水位差基本一致，保证封
11、底砼不受水头压力作用而破坏。 五、承台施工 1、钢套箱内抽水、清淤 当封底混凝土强度达到设计规定的强度后开始进行钢套箱内抽水，并清除钢套箱内淤泥。 2、桩头凿除 封底完成抽水后，割除多余护筒，凿除桩头混凝土至设计标高。 3、封底混凝土面清理、找平 7承台钢筋绑扎前，清理封底混凝土表面，对局部标高高于承台底标高点进行凿除，完成后，可进行承台钢筋施工。 4、钢筋的制作及绑扎 钢筋的形状、尺寸应按照设计的规定加工。钢筋的交叉点宜采用铁丝绑扎，箍筋应与主筋垂直，绑扎钢筋的丝头不应进入混凝土保护层内。5、承台混凝土的浇筑及养护 混凝土浇筑采用泵车连续浇筑，采用插入式振动棒进行混凝土振捣。施工中应避免漏振
12、、欠振、过振，确保混凝土内实外美。 六、钢套箱拆除 待首节墩身施工完成后进行钢套箱的拆除，进行下一个承台的施工。七、总结 1、工效分析 通过工效分析，每个承台施工历时 15天，与桥址区潮汐变化相吻合有利于钢套箱的作业。 各工序施工时间统计表 2、结语 8无底钢套箱针对泥面标高较高，对于清淤量较大不便用有底套箱施工的工况下使用该种方案和有底套箱相比减少了底板结构和支撑系统，经济上更优，减少了底板的制作和安装工序，工效更高。因此对于类似施工条件下采用无底钢套箱具有较高的推广价值。 参考文献：1王晓谋、赵明华；基础工程M 北京；人民交通出版社； 2江正荣；建筑施工计算手册M 北京；中国建筑工业出版社； 3余允锋；单壁钢套箱围堰在浅海区桥梁施工中的应用J，世界桥梁；2008， （S1）：55-57 作者简介：付士刚（1980-） ，男，天津市人，工程师，港口与航道工程专业。
