沪昆高铁深水基础施工方案

,排生巴拉河大桥基础施工方案,中交股份沪昆客专贵州段第二项目部2010年10月24日,1,中国交通股份有限公司,主要内容,2,工程概况地质资料施工总体规划总体施工方案钻孔平台搭设水上平台钻孔桩施工主墩承台施工,中国交通股份有限公司,一.工程概况,排生巴拉河大桥位于岩寨水库库区巴拉河上，设计为双线无碴轨道，线间距：5m。本桥原设计孔跨布置为（224m简支箱梁+232m简支箱梁+（40+64+40）m连续梁+124m简支箱梁），全长为296.68m。主桥为连续现浇箱梁，跨越水库主流巴拉河，主墩（5#和6#）为深水基础，桩基采用桩长分别为12m和8m，直径1.5m的群桩基础；承台尺寸为（12.517.53.0）m，属于大体积砼承台，垫块尺寸为（9.0512.551.0）m；墩身为圆端形变截面空心墩，墩高分别为53m和50m，坡比为40：1（60：1）。拟定设计本桥孔跨布置为（124m简支箱梁+132m简支箱梁+（60+100+60）m连续梁），全长为292m。主墩（3#和4#）为高桩承台，桩基础采用桩长分别为34m和35m，直径1.8m的群桩基础；墩身为圆端形等截面实心墩，墩高为12m，全桥布置如图。,3,中国交通股份有限公司,4,二.地质资料,2.1水文巴拉河属沅江水系清水江流域，是清水江的一级支流，发源于雷公山，自南向北流经雷山、平乐、南花、挂丁、台盘、报效、岩寨、老屯在施洞处汇入清水江，河道总长216km，流域面积1376km2。本流域径流由降水形成，径流与降水的时空基本相应，平均流量11.35m3/s，平均径流总量3.566亿m3。年内分配不均，510月径流量占全年径流量的75%；最小流量一般发生在12月次年1月。本工程处于巴拉河中下游，岩寨水电站上游，距离水库大坝6km，施工受到冬季蓄水、春季发电放水、雨季洪水的三重影响：即冬季为了保持库容，岩寨水电站从10月下旬开始下闸蓄水，一直到次年3月份，在此期间，水位标高保持在正常蓄水位613m（水位标准是浙江省丽水市水利水电勘测设计研究院制定），水深达到42m；每年春季3月份开闸放水发电，一直到10月；雨季（从5月到10月）受巴拉河上游的降水、泄洪和发电放水的相互影响，最高洪水位达到:615.45m，泄洪后死水位达到：590m,水位高差达25m多，水位高度及变化成了桩基、承台、垫块和墩身施工的严重制约因素。,5,6,排生巴拉河大桥桥址图,东岸全景图,西岸全景图,7,2.2工程地质2.2.1地形地貌工程所处为构造剥蚀中低山区，区内地层较简单，覆盖层为河谷冲洪积及山坡残坡积，基岩主要为变质岩。本桥处于河谷之间，河谷呈近似对称“U”型，西岸坡度大于60，大部分裸露；东岸坡度约45，下部基岩裸露，中上部残破积层覆盖。河床宽约80m，613高程河谷宽220m，两岸山脊高程大于640m，河床底面高程570m。河床水流平稳为深潭，底部大部分是水库形成后淹没的山坡田地，土质、砂砾和卵石的覆盖层很薄。总的体现由东南向北西地形逐渐低缓的地貌特征，受峡谷切割及贵州高原影响，山势陡峭，交通闭塞。,8,2.2.2地层岩性基岩为上元古界下江群清水江组地层，岩性为变余凝灰质板岩，新鲜岩石致密坚硬，抗风化能力较强，山体完整稳定，岩土层按其成分分类主要有粉质粘土、卵石土、角砾土、变余凝灰质板岩等。河床表层为砂夹卵石土，厚约0.52m；中层为强风化板岩，厚约35m；底层为弱风化板岩。2.2.3不良地质本桥未见不良地质与特殊岩土。2.2.4地震情况根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306），本区地震动峰值加速度0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s，为小于六度地震区。,9,排生巴拉河大桥地质图,地层岩性图,地形地貌图,10,2.3气象情况桥址属亚热带湿润季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，气候温和，雨量充沛，阴雨天多，无霜期320天，四季不甚分明。年平均气温1416，极端最高气温一般为3437，极端最低气温一般为-7-10。年平均降水量12001500毫米，510月份为雨季，占年降雨量的80%，本流域洪水均由暴雨形成，洪水主要发生在67月，最大洪峰流量为2240m3/s，本流域山高坡陡，洪水汇流速度快，洪水过程暴涨暴落，洪水历时一般13天，洪水过程线以单峰为主。,三、施工总体规划,3.1施工组织机构排生巴拉河大桥施工组织机构图,11,项目总工程师,技术室技术负责人1人施工员2人,测试室试验管理2人测量管理2人,安质室安全、质量管理1人,治安环保室治安、环保员1人,桩基工班,桥梁一工班,桥梁二工班,桥梁三工班,钢筋加工工班,12,施工队伍布设主要分为五个作业班组：1.桩基工班：负责钻孔桩的施工；2.桥梁一工班：负责承台、垫块和墩台的施工；3.桥梁二工班：负责承台、垫块和墩台的施工；4.桥梁三工班：负责悬臂梁的挂蓝施工；5.钢筋加工工班：全桥钢筋半成品的加工和运输。,13,3.2总体布局3.2.1钢筋加工场钢筋加工场设置在DK535+300附近，面积大小约为5030m；钢筋场地面硬化采用20cm厚的C15砼。3.2.2混凝土供应混凝土采用东岸的7#拌合站集中拌制，混凝土罐车运输到浇筑现场，采用泵送法或吊车辅助料斗进行混凝土施工。3.2.3施工用电排生巴拉河大桥供电线路拟设置一台1000KVA变压器供此大桥施工用。同时配备1台250KW内DK535+340燃机发电机组作施工备用电源。3.2.4施工、生活用水巴拉河所经地段，其水质符合饮用标准，与水务局和此处管理站等单位进行协调，达到直接抽取地下水源和河水作为饮用和施工用水。3.2.5施工通讯大桥施工地点附近通信信号较好，通讯手段采用手机、辅以对讲机等方式，以确保施工通讯通畅。,14,3.2.6施工便道总结前期调查情况，结合周围实际地形，施工区内山坡较多，沟谷纵横，进出场道路条件较差，须新建和利用既有道路拓宽以满足施工需要，本桥施工便道拟选择设置在大桥两头，直通道巴拉河两侧岸边。施工便道结合地形布置，尽量利用山间、乡村道路和耕道进行改造，以减少土石方工程量，设计便道路基宽4.5m，路面宽度3.5m,曲线或地形复杂地段适当加宽，每间隔100m左右（或转弯处）设置长20m、宽6m的会车道一处。单面横坡排水,坡度2%，根据实际地形及防、排洪要求设置排水沟,冲沟地段设置集水井（陡坡较大路段设置分级跌水）。便道设30cm厚片石基床，20cm厚稳定碎石路面（不良地质地段采用20cm厚C35混凝土）,以满足载重施工车辆顺利通行。便道与既有道路相交处采用平面顺接方式过渡，跨越沟渠处根据沟渠的流水量大小，埋设2排预制钢筋砼圆形管涵，管径为800mm，以满足施工期间或汛期的正常排水。便道断面示意如下图1所示。,15,16,3.3主要施工机械排生巴拉河大桥的主要施工机械表表1,17,排生巴拉河大桥的主要施工机械表表2,四、总体施工方案,由于本桥位于岩寨水库山区，没有等级公路通此桥，交通非常闭塞。按照调跨后的设计来制定此施工方案，本桥两个深水基础拟采用钢管桩和护筒共同支撑钻孔平台的施工方法，以此平台，桩基采用重力式冲击钻成孔，高桩承台采用钢吊箱施工。4.1钻孔平台搭设本桥3#和4#墩为深水基础，需要搭建两个钻孔平台，先利用管桩支撑简易平台，插打护筒，然后把所有的管桩、护筒连接成整体，在其上搭设贝雷梁、型钢、钢板，构成钻孔平台。根据3#和4#墩位在河道中所处位置以及通航要求，插打管桩和护筒采取交替施工，即先插打每排护筒周边的管桩，利用插打好的管桩安放贝雷梁铺设简易护筒插打平台，安放导向设备，插打护筒。,18,19,4.2桩基施工本桥是群桩基础，桩径分两种：0#1#和5#墩台桩基为d=1.25m桩径；2#墩桩基为d=1.50m桩径；3#4#墩桩基为d=1.80m桩径。3#和4#墩深水基础，采用4排群桩，每个桥墩下共设16根桩，其余墩为浅水基础。施工时根据现场实际情况和地质条件等因素，对于3#和4#桥墩桩基，水深，受水压影响大，拟采用钢管桩和护筒共同支撑钻孔平台进行施工。桩基础为嵌岩桩，采用冲击钻机成孔，桩身都必须嵌入基岩弱风带（W2）3m。钢筋笼在加工场内集中制作，汽车吊整体吊装就位，接头焊接固定。水下混凝土灌注前采用二次清孔彻底清除孔底沉渣，混凝土集中拌合，混凝土输送车送料，导管法灌注水下混凝土，一次浇注完成。,20,4.3承台施工（1）水中承台根据地质情况以及施工时的水位、水流情况，采取不同的方法进行施工：对于水浅、水流不大、基底透水性弱时，直接采用筑岛围堰，抽干水后进行承台施工。对于水较深、水流较大、基底透水性强时，利用搭设的钻孔平台，采用钢吊箱，现场拼装，分节下沉至基底后及时灌注封底砼，抽水后再进行承台的施工。（2）陆地承台则采用常规方法施工，机械配合人工放坡开挖，抽水后破除桩头，浇筑垫层后施工承台。钢筋在钢筋场统一加工，浮吊辅助运输车吊运现场，人工绑扎。混凝土采用拌合站集中拌合，泵送或溜槽入模。,五、钻孔平台搭设,5.1钢护筒、钢管桩制作根据河床的实际地质情况，要想护筒、管桩能够插打后自稳，必须插打入覆盖层4-5m。考虑到护筒要承受冲击钻锤头的冲击和碰撞，还有护筒加工、运输、对接加长时不变形和易于接长焊接施工要求，选定钢护筒的壁厚16mm，内径比设计桩径大0.4m，直径为2200mm。管桩用壁厚10mm的钢板制成，直径100cm。因钢管桩是工程的辅助设施，根据钢管桩直径较小，壁厚较薄的特点，采用小型的振动锤施工，满足施工需要即可。钢护筒采用厚16mm的钢板卷制焊接而成，钢材材质均采用Q235钢板。为防止护筒插打过程中遇岩石底部卷口，最下部一节护筒采取焊接高1m的Q345钢板卷制成刃脚。根据正常蓄水位，钢护筒长度选定为45m，根据浮吊的起吊能力，必须将护筒分节，护筒对接处切割成30坡口，两个护筒对接在一起时开成30坡口，见下图2：,21,22,23,5.2钢护筒、钢管插打施工施工工艺流程为：锚碇抛设浮舟定位钢管桩导向装置定位、安装插打钢管桩钢管桩横向联系施工护筒下放平台搭设护筒导向装置的定位、安装插打钢护筒。5.2.1锚碇系统设置水中锚碇采用混凝土蛙式锚见示意图3，岸上锚碇采用混凝土地锚见示意图4，水中设4个锚碇，锚碇连接采用直径20mm钢丝绳与水上定位装置相连。下一页,24,返回,25,图4,返回,26,5.2.2钢管桩导向装置定位、安装钢管桩主要作用是为了沉放钢护筒，安装桩基钢护筒定位导向架，提供具有足够刚度和稳当、固定的工作平台，并同时作为钢平台的支撑受力构件之一。首先利用四个9.0m2.7m1.5m的浮舟舟节拼组成一个长18m、宽6.9m的浮式定位装置，其上安放8根工40a工字钢作为钢管桩的定位梁及舟节的刚性连接梁，每个标准舟节上设置一台5吨电动锚机使其于水中或岸上锚碇相连，通过调解锚索（钢丝绳）长度来控制定位装置在水中的位置，见图5。在浮式定位装置的端头和中间部位分别焊接3个定位导向框架，此时定位装置可同时定位3根钢管桩的位置而不需要移动。定位导向框架采用32b工字钢焊接，其内截面尺寸应比钢管桩直径大5cm，将浮式定位装置对应桩区锚碇到位后，锁定锚机进行钢管桩的插打。下一页,27,返回,28,5.2.3钢管桩的插打钢管桩的吊装和插打均利用50t浮吊，用50t浮吊起吊90kw震动锤进行作业，打桩过程中始终用全站仪交汇法控制钢管桩桩位，防止管桩打偏打斜。10根钢管桩施工结束后，进行平台上部结构拼装，用现场的运输船往返运送机具、材料，50t浮吊辅助拼装。在管桩之间安装两组双肢的贝雷梁，在贝雷梁面上安装插打护筒的导向架及相关设备，铺设作业面钢板,预留钻孔桩钢护筒孔位，见图6管桩施工平面示意图。,29,30,5.2.4护筒打插当10根钢管桩插打完毕后，施工横向联系将其连接为一整体结构，横向联系采用40槽钢在两钢管桩之间形成剪刀状横向联系，安装下放钢护筒的导向装置，导向装置采用18018012mm角钢与22b槽钢焊接而成框架式的导向装置，固定在钢管桩起始平台上，导向装置上放2根45b工字钢，做为下放承重梁，用以承受钢护筒接长时的重量（见图7）。将钢护筒运至桩位处，用50t浮吊吊起，在上端临时焊上牛腿，架在导向装置上的承重梁上，逐节接长，使钢护筒沿着导向装置准确就位下沉，当焊接接长达到设计长度时，即可采用120KW振动锤振动下沉（见图8）。测量控制在岸上设置控制桩，采用交汇法对每个桩位进行逐点定位，除在下沉护筒时检查位置及垂直度外，护筒震动下沉固定后，随时观测护筒的位置变化情况，使其不致于因意外而影响桩位。钢护筒施工完毕后，在其顶部焊接牛腿，铺设主梁、分配梁，形成钻孔作业钢平台。下一页,31,返回,32,返回,33,5.2.5重、难点专项施工方案据地质资料显示，3#主墩处河床为厚薄不均的粉质粘土，覆盖层的厚度从2m5.0m不等；4#主墩处河床约为40斜坡，表层为卵石土，厚度从0m2.0m之间；中层为强风化板岩；底层为弱风化板岩。经过计算，护筒、管桩插人深度小于2.0m的很难自稳，因此要使护筒和管桩插打并自稳，采取的措施如下：针对覆盖层厚度不均情况，采用相对灵活的方法。对于墩位处覆盖层厚度大于2.0m的，管桩从覆盖层厚度较大的地方开始插打，当完成3根以上的管桩后，及时把三根管桩用40槽钢，以剪刀撑形式焊接成整体，使之成为稳固小平台，之后利用小平台作为辅助支撑点，进行后面的管桩和护筒的插打。对于覆盖层厚度小于2.0m的墩位，拼装3套插打钢管桩浮箱，分别将3根管桩插打入岩，插打结束后，浮箱保持不动，及时利用40槽钢，以剪刀撑焊接成稳固小平台，之后移走浮箱。以小平台做基础，插打平台附近的管桩，并与小平台及时连接焊接，扩大平台的面积。为了增加小平台的稳定性，还可以向钢管桩内1/3部位灌入砂石，增加管桩的稳定性。,34,针对河床坡度约为40，对于直径220cm的护筒来说，护筒两侧的高差可达到195cm，对于薄覆盖层的河床，插打护筒时必然出现护筒一侧已经落床，另一侧还悬在水中，因缺少一侧向的土压力，护筒易沿着斜坡岩面下溜，造成护筒准确定位和插打困难。针对这些困难，遂采取如下解决方法：1）增长导向架的长度，使之伸到河床面，增加护筒的侧向约束力，阻止护筒下溜；2）改变最下部一段护筒的钢材和结构，改用Q345的三级钢材，为了增加护筒的入岩性能，将护筒最下部的边缘，刨成30刃脚；3）在护筒的最下部焊接2.0cm15cm的合金钢板，并伸出护筒5cm，间距50cm，增加护筒吃岩能力；4）施工过程中，还根据每个护筒底部的河床高程图（用测锤的方法测出准确高程图），把护筒的底部做成椭圆型，加大与河床密贴性，见下图9。,35,36,插打顺序：插打管桩和护筒，采取交替施工，即每完成一根管桩和护筒都要及时的焊接水平支撑和剪刀撑进行稳固连接，慢慢扩充平台面积，依次类推，每完成一排护筒，就扩大一次平台面积，直至完成所有护筒和管桩的插打。每排管桩和护筒的插打顺序按照水流方向，从水库中间向岸边靠拢，依次进行交替施工，见下图。,37,38,5.3平台搭设5.3.1平台搭设工艺流程：抛锚浮舟定位钢管桩导向装置定位、安装插打钢管桩钢管桩横向联接护筒下放平台搭设钢护筒导向装置的定位、安装完成第一排钢护筒插打再次插打管桩，安放贝雷梁和护筒导向架插打第二排的护筒依次插打，完成钻孔平台搭建。5.3.2横向联系：管桩、护筒插打完毕后，施工横向联系将其连接为一整体结构，横向联系采用40b槽钢焊接在管桩与管桩，管桩与护筒，护筒与护筒之间，形成剪刀状横线联系，之后在护筒、管桩的顶部焊接牛腿，铺设主梁贝雷梁、32分配梁、方木和防滑的花纹钢板，形成钻孔作业钢平台，见下图10。,39,40,5.3.3平台技术优势根据实际施工现状，采用钢管桩和钻孔灌注桩的钢护筒同时作为施工平台的受力结构，仅在施工平台的四周辅以少量的定位钢管桩，从而节省钻孔平台中钢管桩的消耗量，然后采取适当的措施和钻孔顺序，以确保施工平台的稳定与安全。此方法解决了在大型设备无法到场的情况下，利用管桩定位要求不高的特点，先选用体积不大的浮舟拼装管桩的插打浮箱，在承台范围外，利用8根管桩焊接连成小初始平台，再在第一排护筒和第二排护筒之间，承台以外插打2根管桩，在其上放置贝雷梁，在贝雷梁和小初始平台上安放护筒的导向架，完成护筒的插打施工，依次类推施工完所有的管桩和护筒，之后把所有的管桩和护筒焊接成一个整体，在其上铺设主梁、附梁、钢板，构成了一个稳固的钻孔作业平台（见图11）。,41,图11钻孔平台搭建过程示意图,六、水上平台钻孔桩施工,6.1水上平台钻孔桩施工工艺6.1.1钻孔将钻机用运输船运输至现场浮吊吊放在桩位上，使钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在2cm以内。并垫平支牢保证钻机位置牢固不偏不移。对于河床地表倾斜，钻头容易偏位的桩位，在钻孔前先往孔内抛填片石，将孔底填平，然后准备开钻。由于钻头直径与护筒之间仅有较小的间距，钻孔平台与河床地面之间高度较高，很容易出现钻头打在护筒上造成漏浆的情况，因此从河床地表至接近钢护筒底部2米左右范围内，要采用小冲程钻进，以确保护筒底部地层的稳定以及防止钻头打破护筒造成漏浆。当钻头钻出护筒底口3米后，可根据地质情况，适当增加冲程，加快钻进速度。钻进过程中保持孔内水位并保持泥浆比重在1.2左右，采用掏渣筒排渣或利用外风管吸泥排渣，加快出渣速度，应注意观察水位，并及时补水，防止护筒被压瘪。当进尺较慢时要及时添加黏土或膨润土，提高泥浆比重，以增加浮渣，提高钻进速度。为了降低成本，我们采用泥浆循环处理，见下图12。,42,43,图12泥浆制备、循环处理系统,44,6.1.2下放钢筋笼、灌注砼（1）钢筋笼在钢筋加工场加工成型，根据运输车长度和吊车、浮吊情况尽量采取整体加工，运输船运至施工现场。对于桩长过长的钢筋笼，钢筋接头采用挤压套连接，加快钢筋笼的下放速度，减少孔底沉渣厚度。（2）水下混凝土灌注：导管、料斗安装完毕后，由于孔深造成钢筋笼下放时间较长，在灌桩前必须进行二次清孔，达到要求后，立即进行混凝土的灌注。由于混凝土需要量大，水下灌注时间长，为保证混凝土质量利用混凝土输送泵泵送灌注，封底混凝土采用约9m3的储料斗和2.5m3的大料斗同时下放灌注，以满足封底混凝土用量，封完底后，将导管上提，用小料斗代替大料斗，以方便施工。当混凝土灌注至护筒底部附近接近河床面时，要增加测量频率，观察分析护筒底部是否有漏浆现象，如有，可采用二次封底的办法，使混凝土面快速通过护筒底，进入护筒内，防止出现边灌边漏，混凝土灌不起来的情况。如果采用此办法仍出现严重的漏浆，可采用在护筒外边丢放一圈砂袋，堆积在护筒与河床面交界处，将漏浆处堵住，然后继续灌注。,45,6.2钻孔桩的施工要点6.2.1要点一：在使用冲击钻成孔工程中，由于冲击钻的扩孔系数较大，尤其是通过河床覆盖层和岩层的结合面处，扩孔导致护筒底部悬空，由于护筒本身的重力（护筒单根重约50t）作用下，护筒会突然下沉，并发生倾斜，造成不可挽回的施工事故。如果护筒倾斜超过施工要求，只有把护筒在水下切割成段，分段吊出，并在原位重新插打一根新护筒，造成损失巨大。因考虑到砼在灌注过程中，在护筒底部和岩层结合面处，易出现砼外泄到河床内的情况，所以通过护筒适当的跟进（即护筒沉入孔内，一般控制护筒跟进2.0m），可以解决砼外泄的难题。所以在钻孔开始前，先去掉护筒和平台刚性连接，用40槽钢焊接成的“井”架把护筒卡在护筒的设计位置，保证护筒在跟进过程中水平位置不动。把护筒顶面（高出钻孔平台）接长2.5m，并在护筒顶部下50cm处焊接4个反向牛腿，保证护筒跟进控制在2.0m以内，见下示意图13。,46,图13护筒“井”字架示意图,47,6.2.2要点二：钻孔桩采用重力式冲击钻机成孔，由于桩基总长度超过500m，泥浆浮渣的作用明显降低，沉渣过多导致成孔速度减慢。采用直径150mm普通钢管（分节制成，用法兰连接）伸到孔底，在钢管底部焊接一个圆管的嘴子，嘴子上捆绑一根软管，软管的另一头连接在平台面上的空压机分气阀上。之后，钢管上部用卷扬机悬吊着，把钢管伸到孔底部附近，打开空压机的阀门，有压风通过软管送到孔底，空气再通过150mm的钢管上升到平台面上，同时把孔底的渣子带到分渣箱内，实现快速出渣速度，加快了成孔速度，出渣器见下图14。护筒跟进控制器能很好的克服钻进过程中出现的护筒突然下沉或倾斜的现象；出渣器，即可实现快速出渣成孔，又能使泥浆100%的回收利用，确保水库水质未受任何污染，实现了环保效益，具有很强的实用性。下一页,48,图14出渣器示意图,返回,49,6.2.3要点三：当混凝土灌注至护筒底部附近接近河床面时，常常有砼外泄的情况出现。采用在护筒外边丢放大量的大粒的碎石和装满砂石料的草袋，堆积在护筒与河床面交界处，将漏浆处进行封堵，然后继续灌注砼，尽量放缓灌注速度，以期能通过护筒和河床的结合面，使护筒内砼面能顺利上升。,七、主墩承台施工,深水基础施工中，往往需要解决其施工中的防水、防土甚至还要防止冲刷、滑坡等问题，因此深水基础的施工常常配以防水围堰，本工程采用钢吊箱围堰结构。7.1钢吊箱围堰设计3#、4#主墩为深水基础，承台尺寸为15.817.64m，承台底部距离正常蓄水位最大13米。承台施工采用钢吊箱围堰施工，钢吊箱设计尺寸为15.817.615m。根据钢吊箱的使用功能，将其分为侧板、底板、内支撑、下放悬吊系统四大部分。其中侧板、底板是吊箱围堰的主要阻水结构，根据钢吊箱设计条件，我们对吊箱侧板结构的单壁、双壁两种方案进行了比较，单壁节省材料，加工方便，质量容易控制，节省模板资金，下沉时间短，综合考虑，单壁结构优于双壁结构，故侧板选用单壁结构。钢吊箱构造形式见下图15。,50,51,52,7.1.1底板吊箱底板为井字梁结构，由型钢梁和6mm钢板焊接而成。横桥向20a槽钢为主梁，共设置8道，在主梁上每30cm一道铺设16槽钢次梁，纵桥向安装2道56b型工字钢作下放承重梁。面板为6mm钢板，面板与18根钢护筒相交平面位置各留有直径为2.3m圆孔洞，以利于吊箱下沉，具体见下图16。,53,54,7.1.2侧板采用单壁结构，由型钢和8mm厚A3钢板焊制而成。侧板高度13.0m，层高为4.2+4.2+4.6m,每层分为8块，每边2块。分块的原则主要是便于加工及运输，避免产生超标变形。吊箱下层侧板与底板及上、下层侧板之间的水平缝和竖缝均采用M22螺栓连接，缝间设置10mm(压缩后为3-4mm)泡沫橡胶止水带以防漏水。下两层侧板的竖向加劲肋均为16槽钢，上层侧板的竖向加劲肋为14槽钢，间距为300mm。侧板的水平加劲肋均为16b槽钢，间跨1000-500mm不等，随水深而变化。上层面板为8mmA3钢板，具体见下图17。侧板的作用是与底板(包括封底混凝土)共同组成阻水结构，变承台及部分墩身水中施工为陆上施工，另一用途是兼作承台施工的外模板。,55,图17侧板断面示意图,56,7.1.3内支撑内支撑由外圈梁、水平支撑两部分组成。（1）外圈梁：圈梁分为四层，设在吊箱侧板外侧，分别为第一道采用2I56a、第二、第三道外圈梁采用2I40a、最上端外圈梁采用2I32b。外圈梁与侧板竖向加劲肋焊接，同一层内的圈梁其端头部位采用螺栓连接，使其四面圈梁形成一整体，圈梁的作用主要是承受水压力传递的荷载，并将其传给水平内支撑。另一用途作为拼装侧板的靠模。除下层内圈梁与侧板之间采用连接焊缝焊接外，其余均采用间断焊接。（2）水平支撑：设置四层，与外圈梁位置、材料均相对应，纵、横方向交叉设置，纵向(顺桥向)为通长支撑，纵、横向水平支撑相交处用支撑连接件连接。具体见下图18。,57,58,7.2主要施工工艺钢吊箱承台主要施工顺序：1、分块制作钢吊箱，驳船分块拖运到施工现场。2、在钢护筒上焊接牛腿，依次安装底吊杆梁，底承重梁。3、拼装底板,拼装侧板第一层。4、起吊下放一定的距离后，拼装侧板第二层，再拼装侧板第三层，下放到指定的位置。5、浇注封底混凝土。6、抽去钢吊箱内的所有水。7、施工承台砼。具体施工工艺见：钢吊箱承台施工工艺框图（图19）,59,钢吊箱分块制作,钢吊箱运输,吊箱底板开桩孔,分块、分节拼装,预拼检验合格,钢吊箱桩位测定,使用起吊扁担梁,浮吊起吊,钢吊箱密封检查,悬吊系统布置,钢吊箱下沉、就位,钢吊箱定位锁定,手动葫芦调整误差,吊箱封堵,60,灌注水下砼封底,砼达到强度,抽水,割护筒、凿桩头,清理基底（封底砼）,钢筋加工、运输,测量安放位置,绑扎钢筋,灌注承台砼,养护,冷却管内灌浆,布置冷却管,钢筋原材料检查,砼原材料检验,砼拌和、运输、泵送入槽,循环水散热,拆除钢吊箱模板,抽出冷却管内水,图19钢吊箱承台施工工艺框图,61,7.3吊箱底板、侧板的拼装和下放7.3.1准备工作（1）钢护筒外侧障碍物的探测及处理在钻孔平台及钻孔灌注桩施工时钢护筒外侧可能留有一些接长时的牛腿或吊耳，为保证钢吊箱能顺利下放到位，须对其外侧进行探测，用厚10mm的Q235钢板做成直径比护筒外径大50mm的钢带抱箍水平套入钢护筒慢慢下放。检查能否下落到吊箱的设计标高，对检测抱箍不能落到位的护筒，须潜水员水下探明并及时处理。（2）吊箱底板开孔设计利用重球法测量护筒垂直度和倾斜方向，推算出钢吊箱底板在沉到位处钢护筒的中心与拼装处钢护筒中心的相交圆，并用光滑线包络，考虑到误差，将其周边加大2cm，作为吊箱底板实际开孔的大小。（见下图20）。,62,图20底板实际开孔图,63,（3）钢护筒外侧牛腿的焊接根据施工时的水位和护筒垂直度校核所必须的高度在水面上1.5m处的钢护筒设置牛腿（护筒距水面3.0m高）。在承台四周的护筒上设置了4个长0.8m高0.7m的大牛腿，在其余护筒上设置4个长0.5m高0.5m的小牛腿，形成一个底板拼装的工作平台。（4）导向装置的设置在钢吊箱下沉过程中，为克服水流、波浪及风等对其下沉可能造成的倾斜和定位精度的影响，在四周的四根护筒上设置导向装置，其采用工32工字钢与护筒焊接，与吊箱接触面用砂轮磨光滑，并于吊箱侧板留有2cm的间距。,64,7.3.2施工步骤：（1）在牛腿平台上测量放线纵横主梁位置，并作出定位标记。（2）在分块上画出纵、横主梁中心线，按安装顺序与平台定位标志重合。（3）安装顺序：依靠大里程、小里程方向的浮吊分别在两边同时安装，中间部分起重设备不能到位分成杆件和板面，人工依次安装。（4）底板安装就位后，人工在水上的小浮箱上进行施焊和检测。底板拼接好后以此作为操作平台，放样出壁体位置，拼接第一节侧板。侧板从大里程、小里程方向同时拼接，为保证钢吊箱整体平衡，须两块对称安装。壁体安装时采用20t浮吊和10t手拉葫芦辅助定位。每节吊箱连接采用拴接，连接完成后需检查其密闭情况，检验合格后方可下沉，再继续下一节吊箱接高。（5）第一节钢吊箱下放底板安装就位后安装护筒顶部的下放系统垫梁及主承重梁，并将吊杆锚固在底板的主承重梁上，吊杆上部连接下放千斤顶及各扁担梁，各主承重梁必须在同一水平面上，调节千斤顶使其油压表在同一油压位置，起动千斤顶将底节钢吊箱缓缓吊起，当钢吊箱脱离护筒牛腿时停止起吊，割除牛腿，然后起动千斤顶把底节钢吊箱缓缓下放到水中。为保证四个吊点受力均匀，四台千斤顶的压力表读数应相同，并在钢吊箱外壁画上吃水线以便观察。同理下放第二节钢吊箱。,65,7.3.3千斤顶同步下放法单壁钢吊箱的下放采用千斤顶同步下放法，此下放方法在下放过程中平稳，容易控制，施工误差小。首先在钻孔桩的护筒上焊接牛腿，在牛腿上放置吊箱底板、纵横梁及底模板，然后拼装吊箱底节侧板，然后由固定在起吊梁上的千斤顶同步提升或下降在吊箱底板上安装的32精轧螺纹钢使得吊箱下沉。其千斤顶起吊梁的固定方式既力的传递、支撑方式有两种，一种是由钢管桩作为主要的受力支撑点，一种是以钢护筒作为主要的受力支撑点，由于考虑本桥采用直径为1m的钢管桩作支撑受到水深（最深处达到50m）钢管桩挠度大且需要钢管桩的数量大，吊箱拼装困难等因素的影响，故采用钢护筒作为吊箱下放的支撑受力点。（如图21）,66,67,吊箱下放悬吊系统由纵、横梁、主下放梁、吊杆及钢护筒组成。其作用是下放钢吊箱并承担吊箱静载及封底混凝土恒载。（1）横梁：横(纵桥向)梁，分别设在钢护筒顶上，每排横梁由工32a工字钢组成，其支点设专用支座(牛腿)焊接于护筒内侧，采用U型螺栓将其固定在钢护筒内侧的专用支座(牛腿)上。横梁的作用是支承纵梁，并将纵梁传递的荷载(通过护筒)传给基桩。（2）纵梁：纵(横桥向)梁设置在横梁上，采用2工45b工字钢组成。纵梁的作用是支承吊杆，并将吊杆荷载传给横梁。（3）主下放梁：主下放梁采用2工56b工字钢组成，其置于纵梁上方纵桥向布置，主要作用是钢吊箱下放的承重梁，其承担钢吊箱的自重和封底混凝土的恒载。每主下放梁上布置两个1.1m长扁担梁，内置一个200t穿心式千斤顶，扁担梁左右穿=32mm精轧螺纹粗钢筋，与底板下放承重梁相对应。（如图22）,68,图22千斤顶布置示意图,69,（4）吊杆：吊杆由=32mm精轧螺纹粗钢筋及与之配套的连接器、螺帽等组成。吊点采用在每根护筒周围布置4个吊点，其主要作用是在吊箱浇注封底混凝土时起悬吊作用。吊杆下端固定到底板的主梁上，上端固定到下放悬吊系统的纵梁上。吊杆的作用是将吊箱静载及封底混凝土的重量传给纵梁。（如图23）,图23吊杆连接示意图,70,7.3.4钢吊箱的下放流程：第一步：上部小扁担梁螺母松开；第二步：千斤顶顶起（送油）；第三步：下部小扁担梁螺母松开；第四步：千斤顶降落（回油）。如此反复循环至吊箱下放到设计位置。选用YDC2000型穿心式千斤顶行程为20cm，每次下放使其油缸伸缩在15cm之内，不得超出行程范围。下放过程中应随时监控吊箱侧板顶面高差，使其控制在5cm之内，在距吊箱下放设计标高20cm时，进行吊箱的找平，平面高差控制在设计范围内。下放完毕后应锁紧所有下放梁的吊杆螺母，使其都均匀受力，锁紧下扁担梁的吊杆螺母，拆除上扁担梁，吊出千斤顶，进行钢吊箱封底混凝土的施工。,71,7.3.5吊箱定位与堵漏吊箱沉至设计高程后，复核其平面位置，如不满足要求，可将千斤顶安放在四个角的4个护筒外壁与吊箱侧板之间调整吊箱位置，待其满足要求后，在四个角的4个护筒与吊箱侧板之间用定位器(短型钢)焊接定位。然后潜水员下水，将底板堵漏封板紧固到护筒上。每个护筒孔洞堵漏封板由2块弧形钢板用螺栓拼成一个环形板，下沉吊箱前，将封板初步安设在底板护筒洞口周围，此时封板的内径应大于底板洞口直径以利于吊箱下沉。如图2