大体积现浇混凝土沉箱施工技术

1、大体积现浇混凝土沉箱施工技术【内容提要】 结合工程实践，介绍了大体积现浇混凝土沉箱制作、下沉等施工技术，为类似工程的桥梁承台施工提供借鉴。【关 键 词】大体积沉箱 制作 下沉1.工程概况大连小窑湾国际商务区九号路跨卧龙河桥是一座造型优美的独塔斜拉桥，总长130m，桥面总宽51.5m，主梁为流线型钢箱梁，桥塔采用钢管混凝土结构，桥塔与主梁用36根斜拉索相连，成为一个整体受力体系，桥墩采用钢筋混凝土景观造型桥墩。2. 地形、地质情况本工程跨越卧龙河，河岸两侧均为人工填海区，地面标高在2.37m5.35m, 河道内底面标高-0.124m-0.350m。水面标高在0.6m1.1m，与海水连通，水位变幅

2、约为0.6m2.4m。桥位区地质主要为含水层为素填土、粉砂、细砂及卵石层，地下水类型为潜水。 3. 沉箱施工桥墩承台位于卧龙河道中心位置，其尺寸为24m×18.25m，底标高为-7.137m，以承台尺寸为依据，每侧预留1.0m施工间隙，沉箱壁厚0.8m，外轮廓尺寸为27.60m×21.85m，高度为9m。沉箱每次施工3m，分三次进行下沉。为保证沉箱安全顺利施工，在其承台位置上填土筑岛，采取分段现浇混凝土沉箱逐段下沉的施工工艺进行施工。混凝土沉箱施工工艺及质量控制流程见图1。准备工作铺垫木、安钢刃脚焊接钢筋安装模板浇筑混凝土沉箱接高下 沉清基封底图1 沉箱施工工艺流程图3.1

3、 准备工作平整场地，测量放样出沉箱内外轮廓尺寸线，为保证浇筑第一节沉箱时不发生不均匀下沉，在尺寸线内每隔0.6m摆放一根0.1m×0.1m垫木，长度1.2m。沉箱尺寸见图2。方便沉箱顺利下沉，将底部箱体壁厚由0.8m变为0.3m的斜梯形。具体刃脚形式见图3。 图2 沉箱尺寸示意图 图3 刃脚形式示意图3.2 钢筋绑扎及模板钢筋采用分段绑扎，每段3m，钢筋底部直接与垫木上的钢刃脚焊接，根据土压力计算结果，竖向筋采用20200mm，水平筋自沉箱底部起3.45m内加强段钢筋采用25200mm，其余5.55m高沉箱钢筋采用20200mm。钢筋焊接采用电渣压力焊。在钢管支撑处2m×2

4、m范围内加一片20200mm钢筋网片，防止支撑时混凝土开裂。模板采用组合钢模板，尺寸为150cm×60cm。模板外侧纵横面架设纵横向肋，用16对拉螺栓加固，为方便螺栓回收利用预埋18硬塑管，25t汽车吊吊装和拆模板。安装加固后及时进行校正，以保证沉箱的外形尺寸在允许控制范围内。 3.3 混凝土浇筑及养护混凝土采用C30商品混凝土，分层进行浇筑，每层厚度50cm，采用插入式高频振捣棒振捣，至混凝土表面出现灰浆，没有显着沉陷，顶面基本上不冒气泡为止。混凝土拉毛后立即洒水覆盖，防止风干和日晒失水。混凝土拆模后，立即采用塑料薄膜覆盖养护。3.4 沉箱下沉混凝土强度达到设计强度的90%以上时，

5、采取人工与机械相结合的形式开挖土方，依靠沉箱自重下沉。 抽除垫木之前，应对垫木进行分组编号，从沉箱平面上互相垂直的两条轴线等距点开始，同时分区、依次、对称、同步地向轴线方向抽出垫木，并随抽随用砂土回填捣实。箱内自中部逐渐向四周刃脚对称均匀开挖，使沉箱平、稳、正、直地下沉，并用全站仪和水准仪随时观测，避免因局部土层摩阻力较大致使沉箱产生倾斜、偏移或裂缝。当第一段沉箱顶面下沉至离地面较近时，可接第二段沉箱。接高时应将第一段沉箱的倾斜纠正到允许偏差范围内，第二段沉箱的竖向中轴线与前一节的中轴线相重合，接高时均匀、对称地进行，防止在下沉时发生倾斜。第二段下沉与第一段相同，当前二段沉箱顶面下沉至离地面接

6、近时，可再接筑一段沉箱，如此直至达到设计高程。开挖土方的同时，在沉箱内设置一个集水井，将沉箱内的积水集中排出箱外，便于土方施工。开挖沉箱土方所需投入机械设备数量见表1。表1 机械设备数量表序号设备或材料规 格单位数量1汽车吊25t台22发电机 120KW台23挖掘机60型台24铲车 50型套25空压机 4m3根46污水泵6寸泵台107泥浆泵6寸泵台103.5 支撑防止沉箱下沉过程中，受土压力影响，箱体产生竖向挠度，支撑共设置两层，每层纵横向各3根钢管。当沉箱下沉3.0m时开始安装第一层支撑，在预留的牛腿上并排安装3根I32a工字钢进行焊接加固，钢管其直接作用于加固的工字钢上并焊接固定，形成一个

7、整体受力体系。支撑采用630mm钢管，支撑形式如图4，第二层支撑在沉箱下沉至6m时进行安装，支撑材料所需数量见表2。图4 平面支撑形式示意图图 立面支撑形式示意图表2 支撑材料数量表 名 称型 号数 量（m）钢 管630mm*16mm277.5工字钢I32a4323.6 清基封底当沉箱下沉至设计标高时，清理平整基底面并进行沉降观测，基底检验合格及沉降稳定后，方可进行封底。在沉箱刃脚部位码放一圈砂袋，并在四周刃脚和砂袋之间倒入1:1水泥砂浆，作为防止渗水的加固措施。封底混凝土必须一次浇筑完成，混凝土强度采用C30，最大混凝土量约905m3，掺加早强剂，保证其早期混凝土强度达到设计强度的90%以上。混凝土厚度1m，分两层浇筑，每层厚度0.5m，采用泵送机械振捣方式施工。混凝土浇筑前启动集水井中的潜水泵，保持沉箱内水位，避免因水位的涨落破坏未达到强度的封底混凝土。封底混凝土达到一定强度后方可关闭潜水泵。4. 结束语综上所述，现浇混凝土沉箱下沉施工技术在卧龙河桥梁基础工程施工中有许多优越性。通过实践，粉砂、细砂、中砂、粗砂、卵石等基础工程都可以使用