钢吊箱围堰封底施工技术

师荣伟

【摘要】厦漳扩建工程九龙江特大桥主跨主墩钢吊箱围堰封底施工技术

【关键词】吊箱单臂围堰封底施工技术

1、工程概况

九龙江特大桥工程起点K497+757，终点K499+672.5；右幅桥长 1915.5米，左幅桥长1939.5米。主跨85m+150m+85m悬浇箱梁横跨九龙江南港，是厦漳高速漳州段扩建工程全线的控制性工程。主跨连续箱梁采用三角挂篮悬臂浇注，120、121号墩为主跨悬浇梁的两个主墩，位于九龙江河道内，分别采用16根Ф2.5m群桩基础，六菱形承台尺寸为41.7m×17.4m×4m，承台底面高程-0.5m，承台下部为厚2m的C25封底混凝土。

1.1水文条件及气候

标段范围属亚热带海洋性气候，气候温暖湿润。桥址河段处于感潮区内，潮汐为规律性的半日潮，潮差较大，最髙潮位+4.77m，最低潮位-2.6m，汛期最大水流速为2.13m/s，水深最深达16m。

1.2主墩围堰总体施工方案

主墩承台采用单臂钢吊箱围堰施工，单臂围堰龙骨架采用大型型钢现场拼装方式进行，底板及侧板采用工厂加工大型定型钢模板。底板部分在现场拼装，利用50T履带式吊车，吊至钢护筒临时支架结构上，直至整个底板拼装完成再进行整体连接，其次拼装第一节侧模、隔舱、内支撑，完成后，第一节吊箱整体下沉、定位，随后安装第二节侧模及内支撑，定位、清淤、堵漏、灌注封底混凝土、抽水、放样、钢筋绑扎、浇注承台混凝土、养生。

1.3钢吊箱主要构造

钢吊箱平面尺寸为43m×18m×8.4m，重659t。钢吊箱由底板系、侧模系、隔舱、悬吊系、内桁架支撑组成。底模系龙骨为格式结构，采用325贝雷片，底模系面板采用6mm钢板；吊箱侧模系采用纵横肋条加面板组成；围堰底平面设置6道隔舱，隔舱利用内支撑桁架做肋，6mm钢板做隔板，隔舱均为2.05m。悬吊系吊杆采用精轧螺纹钢筋及低松弛钢绞线相结合的方式；内桁架支撑主要采用529mm螺旋钢管；封底混凝土采用C25水下混凝土。

2、围堰封底计算

2.1基本参数

2.1.1围堰外轮廓尺寸为43m×18m×8.4m，其中底节侧模高4m，顶节侧模高4.4m；承台底高程-2.5m，最高防水位+5.73m；正常施工水位+4.8m。

2.1.2封底釆用C25水下混凝土灌注，分6个隔舱进行水下一次浇注，高度为2m。

2.1.3围堰底面积Aa=32m×17.4m+17.4m×4.5m=635.1m2，16根护筒面积Ah=3.14×（2.91m/2）2×16=105.6m2。

2.1.4围堰自重G=6590kN。

2.1.5围堰内填充混凝土高度为2m，填充混凝土自重Gh=S×h×δ=（635.1m2-105.6m2）×2m×2.4t/m3=25416kN。

2.1.6施工最高水位为4.8m，封底混凝土面高程为-0.5m，围堰施工时，吊箱内最大水深为5.3m，其产生浮力ff=1.0×103kg/m3×635.1m2×5.3m=33660kN。

2.2封底围堰局部验算

封底混凝土浇注完成后，进行承台的施工，需要将吊箱中的水全部抽干，使整个吊箱成为一个底、侧密闭的环境，在最髙水位时，将要产生很大的浮力，为了施工的安全，吊箱在水中的浮力应远远小于吊箱的总重，即ffG粘=τ×S=120kN/m2×3.14×2.9m×2m×16根=34967kN

τ——封底混凝土和钢护筒之间的粘结力系数，取120kN/m2

G总=G+Gh+G粘=6590kN+25416kN+34967kN=66973KN，安全系数取1.2

1.2ff=40392