乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台施工技术方案

乐清湾大桥及接线工程

乐清湾1号桥项目

承台施工技术方案

目录

1、编制说明....................................................-1

1.1、编制依据...............................................-1

1.2,编制原则..............................................-1

1.3、适用范围..............................................-1

2、工程概况...................................................-2

2.1、工程简介...............................................-2

2.2.1、水文特征...........................................-2

2.2.2、工程地质............................................-2

2.2.4、气象................................................-3

2.2.5、风况................................................-3

2.3、施工平面布置...........................................-3

2.4、施工准备情况...........................................-6

2.4.1、人员准备............................................-6

2.4.2、技术准备...........................................-6

2.4.3、材料准备............................................-7

2.4.4、测量、试验准备.....................................-7

3、施工工艺...................................................-8

3.1、主要技术方案...........................................-8

3.2、工艺流程...............................................-9

3.3、陆地承台施工工艺.....................................-11

3.4、主墩承台施工工艺.....................................-13

3.4.1、施工方案特点.....................................-13

3.4.2、钢套箱加工拼装....................................-16

3.4.3、钢套箱下放.......................................-25

3.4.4、套箱封底..........................................-40

3.4.5、钢护筒切割、封底碎整平及桩顶处理.................-41

3.4.6、承台钢筋及碎施工.................................-41

3.4.7、套箱补充涂装......................................-44

3.5、过渡墩和引桥承台施工工艺.............................-44

3.5.1、钢套箱构造........................................-44

3.5.2、钢套箱拼装与下放.................................-45

3.5.3、封底碎浇筑.......................................-47

3.5.4、套箱内抽水、清淤.................................-48

3.5.5、无底套箱施工......................................-48

3.5.6、桩头处理..........................................-48

3.5.7、钢筋及冷却水管施工...............................-48

3.5.8、混凝土浇筑及养生.................................-49

3.6、扩大基础施工.........................................-50

3.7、硅烷浸渍防腐施工.....................................-51

3.7.1、工艺流程..........................................-51

3.7.2、施工工艺..........................................-52

3.8、大体积碎温控........................................-54

3.9、承台施工质量标准.....................................-55

4、施工计划.................................................-56

4.1、施工进度计划........................................-56

4.2、人员及设备计划.......................................-57

4.2.1、劳动力计划.......................................-57

4.2.2、主要设备进场计划.................................-57

5、承台施工质量保证措施.....................................-57

5.1、质量控制总目标......................................-57

5.2、质量保证体系........................................-58

5.3、质量检验程序........................................-59

5.4、质量检验标准.........................................-60

5.5、质量保证措施........................................-60

5.5.1、保证模板质量的主要技术措施.......................-60

5.5.2、保证钢筋安装质量的主要技术措施....................-60

5.5.3＞保证混凝土质量的主要技术措施.................-61

5.5.4、碎养生............................................-62

5.5.5、大体积碎温控......................................-63

6、危险因素分析.............................................-65

6.1、重大危险源识别......................................-65

6.2、危险因素分析.........................................-65

7、施工安全保障措施.........................................-67

7.1、组织保障............................................-67

7.1.1、安全生产保证体系.................................-67

7.1.2、安全生产组织机构及职责分工.......................-68

7.2、技术措施............................................-70

7.2.1、承台施工安全技术措施..............................-70

7.2.2、其他安全控制措施..................................-72

7.3、监测监控措施........................................-82

8、文明施工及环境保护.......................................-83

8.1、文明施工............................................-83

8.2、环境保护.............................................-83

乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台施工技术方案

1、编制说明

1.1、编制依据

1、《公路桥涵施工技术规范》(JTJTF50—2011)；

2、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2004)；

3、交通部《公路工程施工安全技术规程》(JTJ076—95)；

4、浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥《实施性施工组织设计》文件；

5、《浙江省乐清湾大桥及接线工程第YS05合同两阶段施工图设计》文件；

6、《浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥施工合同》文件；

7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204—2002)；

8、《海港水文规范》(JTJ213-98)

9、《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010)。

10、《钢筋机械连接通用技术规程》(JTJ254—98)；

11、我国的法律、法规及当地政府有关施工安全、文明施工、劳动保护、土地使用

与管理、环境保护等方面的具体规定。

1.2、编制原则

1、全面响应并严格遵守该项目招标文件的要求。

2、本施工技术方案力求采用先进可靠的工艺、材料、设备，达到技术先进、经济

合理、切实可行、安全可靠。

3、本施工技术方案根据乐清湾1号桥设计成果，结合桥址的地质、水文、气候、

气象条件及工程规模、技术特点、工期要求多方面的因素而编制。

4、严格遵守各有关设计、施工规范、技术规程和质量评定及验收标准，确保工程

质量达到监理和业主的要求。

5、科学管理，精心施工，通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工

程质量、安全、工期、成本及社会信誉的预期目标。

1.3、适用范围

本施工方案适用于中交一公局浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台的施

工。根据《浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥两阶段施工图设计》及现场实际

情况，乐清湾1号桥YE01#墩〜YE45#墩、YZ01#墩〜YZ05#墩、YW01#墩〜YW13#墩承台按

照本方案进行施工。

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乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台施工技术方案

""2、工程概况

2.1、工程简介

本项目为浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥，起于玉环芦蒲镇分水山附近,

桥梁起点桩号K228+265,与大麦屿疏港公路分离式立交桥终点相接，终于茅蜒岛东岸，

桥梁终点桩号K232+265,乐清湾1号桥梁全长4000m。

乐清湾1号桥全长40000m,起讫桩号为LKO+816.067-LK3+454.567,通航孔桥采

用(85+2X150+85)m预应力混凝土节段拼装连续刚构，引桥为预应力碎连续箱梁，跨

径布置为9X(5X60)m+2义(5X60)m+(3X60+50)m。

2.2.1、水文特征

根据工程区域内各潮位站的观测资料，潮型判别数值均小于0.5,在0.23~0.31之

间。因此，乐清湾潮汐属于正规半日潮。乐清湾是我国强潮海湾之一。依据工程区域内

长期验潮站资料和桥址区短期实测潮位观测资料，得出桥址区潮汐特征值，具体内容见

下表。

最大最高最低平均平均高平均低平均涨潮平均落潮

项目潮差潮位潮位潮差潮位潮位历时历时

(m)(m)(m)(m)(m)(m)(h：min)(h：min)

桥址-3.9

8.095.275.002.87-2.286:275:58

区4

采用坎门站一年的潮位资料，进行高、低潮位累积频率分析，并根据坎门栈桥和桥

位区高、低潮位相关关系，推求得桥址区设计高潮位为3.74m,设计低潮位为-2.94m。

桥址区潮流属非正规浅海半日潮流类型，且具较显著的往复流运动形式。从大面看,

测量水域涨、落潮流的主轴方向表现较为对称。桥址区域为我国每年热带气旋多发地带,

对当地海浪影响较大。乐清湾内几乎不受海浪影响，外海浪只影响至玉环岛中部西侧海

角(龟山)以南，大小乌山以北海域的波浪以风浪占绝对主导。

桥址区在同重现期条件下受N-NNE和SSE-S向风引起的波浪较大，其西段和东段

在300年一遇设计风速300年一遇高潮位组合下计算得到的有效波高为3.0m,100年

一遇设计风速100年一遇高潮位组合下有效波高为2.5m。

2.2.2、工程地质

(1)地形地貌

桥址区位于浙东南沿海跨越海域及岛屿区。桥两端陆域主要地貌类型为侵蚀剥蚀丘

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陵，海域主要地貌类型为潮滩及水下坡岸，靠近茅蜒岛附近局部形成水下深泓。

(2)区域地层

桥位区位于华南褶皱系东南褶皱带之东，温州~临海坳陷内黄岩~象山断坳南侧，桥

位区附近区域性深大断裂主要有北东走向的泰顺一黄岩大断裂和北北东走向的温州一

镇海深断裂。由于区域性深大断裂距离路线较远，对本工程无直接影响。本次勘察在桥

位区未见明显断裂构造形迹。2.2.3、气象

工程区域内属于海洋性季风气候，年平均气温适中，温暖湿润，日照充足，雨量充

沛，四季分明。根据温州市气象资料统计：

年平均气温17.9℃,极端最高气温达39.3℃,极端最低气温-4.5℃；

多年平均降水量1694.6mm,日最大降雨量256.61mm,年降雨量分布不均，降雨集

中于4〜6月的梅雨期和7〜9月的台风期；年平均蒸发量1310.5mm,7〜9月蒸发强烈；

每年3〜4月多大雾；年相对湿度81%o

2.2.3、气象

桥址区位于浙东南沿海，属亚热带季风气候区，具有季节风显著、四级分明、温暖

湿润、雨量丰富、台风频发的气候特点。

年平均气温17.5℃,极端最高气温达35.0℃,极端最低气温-5.5℃；

多年平均降水量1500mm,年最大降雨量2500mm,年降雨量分布不均，年平均蒸发

量1250~1350mm,每年冬、春两季多大雾；年相对湿度80%。

2.2.4、风况

桥址区是典型的季风气候区，秋冬季节多冷空气大风，夏季及秋初多台风影响，故

多大风天气。

桥址区累年各月平均风速在2.「5.6m/s之间，年平均风速玉环为5.Omm/so年内以

10、11月风速较大，4飞月风速较小。年平均大风日数为35.8d,极大风速50.4m/s,

出现在1994年8月21日(9417号台风影响)。极大风速一般出现在8月份，主要是台

风影响所致。

2.3、施工平面布置

本项目起于玉环芦蒲镇分水山附近，桥梁起点桩号K228+265,与大麦屿疏港公路分

离式立交桥终点相接，终于茅蜒岛东岸，桥梁终点桩号K232+265,乐清湾1号桥梁全长

4000m。项目地理位置及施工平面布置如图所示：

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乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台施工技术方案

图2.3-1乐清湾1号桥路线总体平面示意图

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乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥承台施工技术方案

浙江省乐清湾大桥及接线工程乐清湾1号桥施工平面布置示意图

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④

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2.4、施工准备情况

2.4.1、人员准备

项目将精心组织安排，配备经验丰富的技术人员负责承台现场施工工作，拟投入管

理人员8人，技术人员24人，安全员3人，以满足现场施工需要。

每个作业点配备1名负责人，负责各个工点的全面工作，技术员和安全员分别负责

现场的技术和安全工作，确保现场施工工作顺利开展。具体施工人员安排如下表2.4-1。

表2.4-1承台施工主要人员任务划分表

序号姓名职务负责内容

1周兵项目经理全面负责承台施工工作0

2刘光凝项目总工负责承台施工技术方案、技术交底等。

3王显臣生产副经理负责现场生产施工管理工作。

4杨运根安全副经理负责承台施工安全管理。

5秦卫星工区主任主管承台现场施工工作。

6朱滨安全员监督现场安全生产工作。

7董庆庆技术员负责对现场施工进行技术指导。

8欧阳军胜质检员监控施工过程质量控制，并负责报检等工作。

2.4.2、技术准备

承台施工前，主要进行以下技术准备工作：

1）对设计图纸进行审阅、研究和核对，邀请设计单位进行设计技术交底，并参加

现场交桩，了解领会设计意图和设计要求。

2）详细进行现场各项条件的调查，取得详细准确的气象、水文资料。针对本标段

所在区域的水位、潮差等进行定期观测；对河床标高及地层情况进行复勘工作，为承台

施工方案的设计和编制提供准确的数据。若观测和勘查结果与设计出现较大偏差，及时

与设计方联系，共同研究问题处理办法。

3）承台施工前，针对承台施工编制合理、安全的施工技术方案和安全方案，通过

专家评审论证后上报监理业主审批。

4）制定了技术岗位责任制和技术、质量、安全管理网络；拟定技术创新和技术研

发课题，以便在工程实施过程中对重大技术难点问题进行攻关。

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5）根据施工项目现场实际特点，对技术人员和施工队伍进行技术培训及技术交底

工作，以避免施工的盲目性。

2.4.3、材料准备

本工程主要材料有水泥、砂、石料、钢筋及拌制碎用的各种外加剂等。材料在附近

地区就近采购，以质量为选择标准。根据施工进度需要，主要材料的进场计划及方法如

下表。

表2.4.2-1主要材料进场计划表

进场情况

项目

开始进场时间进场方法

水泥开工后5天陆运

砂开工后5天海运

碎石开工后5天海运

钢筋开工前15天陆运

套箱开工前15天陆运

根据现场施工进度，提前做好各项材料的准备工作，严格执行材料进场程序，先做

好需求材料的计划单，报负责领导审批后交材设部进行购买，进场后交各工地材料负责

人接收，确保各类材料有进有出，做好各类材料的施工台账，要保证材料的各类信息均

能清晰查询。

材料进场前做好材料的检验工作，不合格的原材料禁止进场，同时配合监理人员做

好材料抽检工作。

2.4.4、测量、试验准备

（1）测量准备

1）针对本合同段施工场地有限地理条件复杂等不利因素，为了快速、高效、精确

的完成本合同段的测量控制网布设及测量任务，前期先对本合同段施工进行合理规划，

积极配合业主单位完成施工控制网点、水准点的交接，及时组织工程技术人员对本工程

的控制网点进行复测及导线布设。

2）由总工对测量组针对承台施工方案进行技术交底，保证测量人员对承台平面布

置及设计理念具有充分认识，以更好的进行现场施工测量工作。

3）编制针对承台施工搭设施工测量监控方案，保证从套箱下放到承台施工完成的

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一系列施工过程测量工作的及时性、可控性、精确性。

4）施工前对所有测量仪器进行全面检测、校正，对于无法满足水上测量精度的仪

器进行淘汰更换，减少测量过程中的仪器误差。

（2）试验准备

1）做好前期进场的原材料检测工作，对进场的砂石料、钢筋、钢材等的质量进行

严格把关；

2）承台施工前对海工混凝土配比进行试验和优化并确定适合本工程的最优混凝土

配比；

3）对现有所有试验仪器进行检测、校正；

4）购置、配备与项目工程相匹配的试验、检测仪器，建立、健全试验设备台帐，

定期进行维护、保养，保证设备的完好；

5）做好试验工作计划，提前完成现场施工所需的各类试验，取得可靠试验数据，

指导工地现场施工。

3、施工工艺

3.1、主要技术方案

乐清湾1号桥共计承台117个，均采用倒圆角矩形承台，采用海工C40碎，具体如

下表所示：

表3.1-1承台数量一览表

数量

墩号尺寸（长X宽X高）封底厚度备注

（个）

YE01#、YW12#〜YW138.8mX8.8mX3.2m6—陆上承台

YE02#〜YE33#、YW11#8.8mX8.8mX3.2m640.8m水中承台

YE34#〜YE44#、

8.8mX8.8mX3.2m400.8m水中承台

YW02#〜YW10#

YE45#、YW01#8.8mX8.8mX3.5m20.8m带系梁水中承台

YZ01#、YZ06#31.0mX11.5mX4.5m22m水中承台

YZ02#〜YZ04#33.0mX21.75mX5.Om32m水中承台

陆地承台采用放坡开挖施工；水中承台钢套箱围堰施工。其中YE01#墩、YW12#墩〜

YW13墩位于陆地，采用套箱做为模板，YE02#墩〜YE33#墩、YW11#墩海床顶标高高于封

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底底面标高，使用无底套箱，其余墩均使用有底套箱。

3.2、工艺流程

陆地承台施工工艺流程如图3.2-1所示：

图3.2-1陆地承台施工工艺流程图

主墩承台施工工艺流程如图3.2-2所示:

图3.2-2主墩承台施工工艺流程图

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引桥和过渡墩承台施工工艺流程如图3.2-3所示:

图3.2-3引桥和过渡墩承台施工工艺流程图

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3.3、陆地承台施工工艺

(1)基坑开挖

钻孔桩施工完毕并经检测合格后，可进行承台施工。测量放出承台位置，基坑采用

挖掘机开挖，人工配合，开挖方式为超挖，视地质条件确定开挖坡度及进行地基处理和

边坡防护，人工以混凝土修饰至承台底标高。在基坑四周设置排水沟和集水井，根据实

际施工中的地下水水位情况确定抽水机的数量，保证承台的正常施工。

YW12#墩〜YW13#墩位于岛上，且开挖深度小于3m,直接用挖掘机按照1：1的坡度

放坡开挖。

YE01#墩位于岸上，且开挖深度大于5m,为防止边坡滑塌，适当放缓边坡，并采用

台阶式放坡，每级台阶高度设置为0.5m。若有地下水出现，要边抽水边进行开挖，并设

置木桩及竹排等进行防护；若地质条件过差，则采用钢板桩进行防护，在机械开挖至

1.5〜2m深度时，随着开挖加深逐步向下插打，根据基底土层情况确定钢板桩最终入土

深度，必要时设内支撑进行加固。

基坑底标高要比承台底标高低30cm,用于混凝土垫层找平；基坑四边各放宽50cm,

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预留足够的施工空间，以方便承台钢筋绑扎，模板拼装及混凝土浇筑等后续工序。

机械无法开挖的死角，用人工配合开挖，当到达基底标高时，采用人工清底找平。

基底过于松软的地方用片石或建筑垃圾等进行换填，保证基底具有一定承载力。

(2)破除桩头碎

基坑开挖完成后，利用风镐破除桩头，控制标高为高出承台底标高25cm,保证桩身

嵌于承台高度。桩头破除完毕后报请监理检验，留存正视、侧视、俯视三个角度的影像

资料后方可进行下道工序的施工。

(3)、基底处理及碎垫层浇筑

开挖结束后，根据现场试验得出的地基承载力，确定基底处理方式。若地基承载力

满足施工需要，则直接浇筑30cm碎垫层至承台底标高作为施工承台的底模；若不能满

足，则换填40cm厚的碎石并夯实，然后再浇筑垫层混凝土。垫层浇筑时应用水准仪严

格控制标高，严禁高出承台底。垫层尺寸应比承台尺寸略宽，并且保证平整度，以方便

承台模板的拼装。

图3.3-1承台基坑开挖及基底处理示意图

(4)钢筋工程

常规绑扎承台以及墩身的预埋钢筋，并严格按图纸和规范进行施工。施工过程中注

意以下几点：

a钢筋宜堆置在仓库(棚)内，露天堆置时，应垫高并加遮盖，并按不同钢种、等

级、牌号、规格及生产厂家分披验收，分别堆存，不得混杂，而且应设立识别标志。钢

筋应具有出厂质量保证书和试验报验单，对不同型号的钢筋均应抽取试样做力学性能试

验。

b钢筋的表面应洁净，使用前应将表面的油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平

直，无局部弯折。钢筋的弯制和末端的弯钩应符合设计及规范要求。

c主筋上每隔一米设置碎垫块，以保证钢筋骨架的碎保护层厚度。

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d钢筋有直螺纹连接的地方，严格按照直螺纹连接施工规范进行加工和安装。选择

合格的套筒及钢筋轧丝设备，钢筋轧丝完成经检验合格后方可用套筒连接，连接强度检

验合格后再用于承台绑扎。

e墩身预埋钢筋应按图纸的型号和尺寸准确定位绑扎，浇筑承台混凝土时应防止预

埋钢筋偏位。承台浇筑后，墩身施工之前应将预埋涂刷水泥浆并进行覆盖，防止生锈。

(5)模板工程

承台模板采用钢模板，模板的安装利用25t的汽车吊。注意事项如下：

a模板及配件应按批准的加工图加工，成品经检验合格后方可使用。模板板面之间

应平整，接缝严密，不露浆。

b模板与钢筋安装工作配合进行，与钢筋冲突的模板待钢筋安装完毕后安设。

c模板用拉杆固定，并在模板外设立支撑。

d碎抗压强度达2.5MPa时方可拆除模板，试验室做好碎试件。

e模板的拆除遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆时严禁抛扔。

(6)混凝土工程

陆地承台一次浇筑完成，混凝土在拌合站集中拌合，砂罐车运输至施工现场，使用

汽车泵和溜槽相结合进行浇筑。按每30cm厚水平分层布料，现场安排足够的振捣人员

采用插入式振捣器振捣，浇筑上层碎时振捣棒须插入下层碎5〜10cm。划定每个人的振

捣区域，严格按规范振捣保证砂浇筑质量。

承台属于较大体积混凝土结构，按大体积混凝土施工工艺进行施工。

碎浇筑过程中，由专职技术人员在现场进行全过程控制，并作好碎浇筑记录。试验

室按照规定在施工现场制作碎试件，对试块进行养护以及日后的压力实验。

承台采用土工布覆盖洒水保湿养生，养生使用的淡水由拉水车运输至施工现场，不

得使用海水养生。

3.4、主墩承台施工工艺

3.4.1、施工方案特点

(1)套箱底板兼做钻孔平台

本钢套箱底板除了用作封底混凝土的底模结构外，还兼作钻孔平台的工作顶板。钻

孔施工完成后，钻孔区平台顶板不需拆除，直接兼做套箱围堰的底板，与侧板一起整体

下放，节省材料和工期。

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（2）可拆除底板

底板采用型钢骨架托面板的形式，型钢骨架分块制作，不设焊接，做成可拆除式，

方便回收所有底板型钢骨架材料。承台施工完毕后，拔除拼装平台的临时钢管桩，割除

侧板上的反拉吊杆，然后利用在承台侧卷扬机将套箱底板拖出，吊机起吊回收。

（3）底包侧的连接形式

考虑施工结构简单可靠，底板材料回收方便，套箱采用底包侧形式。底板通过吊杆

外挂在侧板外壁上，底板承重梁通过辅助吊点与侧板连成一个整体。在底板承重梁的两

端设置水平限位措施，对侧板进行水平限位。这样，底板和侧板之间的水平、竖向定位

就确定了。

（4）拼装方式

在钢结构加工厂分块制作成型，驳船运至现场后，在底板平台上进行分块拼装。除

了风荷载外，拼装过程不受环境荷载影响。

（5）钢套箱下放方式

采用四吊点连续千斤顶整体下放的方式。吊放系统基于杠杆原理设计，类似于一杆

“秤工在转角处的侧板内壁上设置吊耳作为下吊点，对应钢护筒适当接高，钢护筒前

端作为受压支座，钢护筒的后端作为受拉支座，形成前拉后拔式的吊点（吊耳设置在同

一个分块上），下放钢套箱。

（6）提高底板的刚度，“锁定”底板

侧板作为防船撞的永久性结构，具有内外壁板、隔舱的舱室结构，抵抗侧向的水流

力、波浪力、船撞力，刚度足够，辅助以简单的内支撑结构后，下放时基本可防止侧板

“内陷”情况的发生。

而底板承重梁跨度最大达25.55m,跨度过大，为了满足强度验算要求，需加大型钢,

但“底板承重梁”的刚度难以通过加大型钢的措施来满足，需要设置强大的桁架结构，

附着在底板承重梁上，以此来满足底板的变形验算要求。但桁架结构只在下放过程中发

挥作用，改吊后作用较小，封底混凝土施工前需要将其拆掉（若不回收桁架结构也可以

不拆），从以上情况来看，底板承重梁+桁架结构的形式不经济。

固本设计提出两种底板锁定方案进行比选：斜拉索+压重方案和在承重梁中间增加

辅助吊点方案。

斜拉索+压重方案：对一套承重梁而言，套箱内设2根斜拉索，套箱外设外吊杆，

下端均与龙骨纵梁连接，上端锚固于侧板顶部，设索力测量、调节装置。这样，可以借

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助拉索的弹性支承，保证底板不下挠；同时，为了防止底板上浮，需要斜拉索下锚点处

布置压重，可抵消部分波浪上托力，不增加底板的弯矩。该措施适用于钢套箱被整体提

取下放，从空中直至入水的全过程，入水时要求风平浪静低潮水位。

增加下放辅助吊点方案：本方案考虑在每根承重梁中间增加一个辅助吊点（此吊点

与体系转换后吊点相同），以减小底板承重梁跨度，提高底板刚度。具体做法如下：在

钢护筒上设置2H50作为吊点主梁，采用①32精轧螺纹钢作为承重梁吊点，采用螺旋千

斤顶进行辅助吊点下放。套箱下放过程中，须保证辅助吊点下放速度不小于套箱承重吊

点的下放速度。

通过对比不难看出，采用增加承重梁辅助吊点提高底板刚度的方案，施工简单、套

箱下放完成后拆除也很方便。所以本设计最终采用此方案来提高底板刚度。

套箱体系转换采用在每根钢护筒设置拉杆及反压牛腿的方式实现。即在钢套箱下放

到设计标高后，调整套箱水平和竖向位置，调位完成后在每根钢护筒上设置4根由精扎

螺纹钢筋和钢套筒做成的拉杆，将套箱底板固定于钢护筒上，由钢护筒承担钢套箱自重

等荷载。拉杆设置的同时，在每根钢护筒上设置2个牛腿，与拉杆形成拉压体系，将套

箱底板固定在钢护筒上，使其不能上下移动。在封底碎完成后，拆除拉杆，保留反压牛

腿，以增强护筒的握裹力。

（7）钢护筒的作用

钢护筒除了作为钻孔平台支撑体系发挥作用外，在钢套箱下放及封底碎施工过程中

也发挥了相应作用。

设置在钢护筒间的平联和剪刀撑，将钢护筒连接为一个整体，防止个别钢护筒下沉、

偏位等产生钻孔平台的受力不均现象的发生，平联采用中426mm钢管，还可作为钻孔施

工时的泥浆循环联通器。其中护筒上焊接牛腿作为套箱底板的支撑牛腿。

钢护筒的功能区分：钢套箱侧板转角处的钢护筒用做下放吊点；周边的钢护筒用作

下放时的导向限位；同时中间5根钢护筒作为承重梁辅助吊点承重结构发挥作用；钢套

箱下放到位后，在每根钢护筒上设置反压牛腿，在防止钢套箱上浮的同时，还可增加钢

护筒的握裹力。

钢护筒与钢护筒间距较大，布置较稀疏，单依靠混凝土与钢护筒之间的粘结力虽能

满足握裹力需求，但第一次承台混凝土浇筑高度仅为Imo

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3.4.2、钢套箱加工拼装

3.4.2.1钢套箱构造及施工工艺概述

防撞套箱高度为7.8m,宽度为1.8m-2.6m;其间设置两道水平平台（间距为2.6m）

和16道舱壁，平台之间设置水平框架；所有板设减轻孔（部分兼作消波孔），其中主甲

板、横舱壁、平台上另设人孔，并设置直梯。套箱顶部通过挂板搁置于承台上，挂腿与

承台之间设置厚度为100mm板状橡胶，橡胶采用不锈钢螺栓与套箱挂腿连接，挂腿约按

1.2m一档设置。

套箱甲板厚板厚、底板、外板、内侧板等取10mm,挂板板厚取16、20mm等；横向

强框架和水平框架骨材取T10X300/12X120,弱框架骨材取L140X900X10o

承台套箱以钻孔灌注桩钢护筒为承重体系，在钢护筒插打完成后，以统一标高在钢

护筒上焊接牛腿，其中护筒牛腿即作为套箱底板承重梁的承重结构。在承重梁上依次拼

装125分配梁及10mm面板等，将其作为钻孔平台。待钻孔灌注桩施工完成后，对其进

行简单整平修复，即可作为套箱底板。套箱侧板采用工厂分块制作运输，至主墩工作平

台分块拼装。钢套箱现场拼装完成后，安装起吊连续千斤顶，整体提升，割除钢护筒平

联和牛腿后，整体下放至设计标高。这种方法不需用大型起吊设备，起吊时受周围环境

等因素的影响较小，钻孔平台顶板兼做套箱底板同时也节约了工期，且底板可回收利用。

图3.4-1乐清湾1号桥主墩套箱效果图

3.4.2.2套箱加工

（1）底板加工

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为了节省工期，我项目将原钻孔平台顶板用于钢套箱的底板。在钻孔灌注桩施工完

成后，对钻孔平台底面板进行修复更换后即可作为套箱底板。原钻孔平台顶板是按照套

箱底板受力形式进行设计的，采用2H500X200纵梁作为承重梁，125a和角钢组成结构

作为分配梁。满铺10mm厚钢板。套箱底板采用钢护筒承重，其底板承重梁直接搁置在

钢护筒牛腿上。

（2）侧板加工

套箱侧板为永久性防撞措施，其尺寸为38.8mX25.35mX7.8m,呈八边形。侧板采

用工厂分块制作，根据钢套箱隔舱分布情况，为方便整体出运、拼装，套箱在环向分为

12个块段，各个部分分别在工厂加工成型，用船舶运至施工现场进行拼装。分块图见下

图。

图3.4-2侧板分块图

（3）加工精度要求：

依据钢套箱美观和使用要求，其尺寸精度应满足下表要求:

表3.4-1

项目标准（mm）

总长成型长偏差W+30.0

总宽或型宽偏差W+30.0

型深偏差W+30.0

内壁主体尺度偏差应满足承台浇筑精度要求，＜+30.0

主体结构的局部不平整度标准如下表:

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表3.4-2

项目标准

主甲板W+3.0

平台、底板W+3.0

外侧壁板〈+3.0

内侧壁板应满足承台浇筑精度要求

构件安装精度：不同侧结构构件尽量对准安装，普通构件安装精度：W4mm,主要

构件安装精度；W2mm。

（4）焊接工艺

套箱在实际加工过程中严格按工艺评定确定的参数作业。套箱拼装时，确定各个部

分几何尺寸符合图纸要求后方可施焊，采用手工电弧焊的焊接方法，所有焊接材料应符

合《材料与焊接规范》的规定。

1）钢套箱防撞体系所采用的焊接方法、工艺流程、预处理、焊后处理及检验要求

等，均应满足中国船级社《钢质海船入级及建造规范》（2012）。

2）钢套箱焊缝外观质量检验按《船体焊缝外观检验标准》执行。焊缝表面不应有

气泡、裂纹、夹渣、不允许的咬边、焊瘤、飞溅等缺陷。重要构件焊缝（预埋件连接处

焊缝、吊环钢结构焊缝、分段焊缝等部位）应按规范进行焊缝的无损伤探伤检查。

3）焊缝主要有对接焊缝和角焊缝两种形式，对接焊缝采用手工电弧焊时，焊件边

缘应开单面或双面坡口，坡口角度应在50°~60°之间，材料厚度小于6mm且能保证焊

透时，则可不开坡口（坡口形式如下图）。角接焊缝骨材端部，应为连续包角焊，其包

角焊缝的长度应为骨材的高度且不小于75mm。其骨材端部削斜时，其加强焊缝长度不应

小于削斜长度，骨材端部以焊接固定时，其加强焊长度不小于骨材高度。各种构件的切

口、切角、开孔（如流水孔、透气孔）的两端，应为连续包角焊缝，当板厚大于12mm

时，包角焊长度应不小于75mm；当板厚等于或小于12mm时，包角焊长度不小于50mm。

图3.4-3坡口形式

4）构件放样需按施工图的图形和尺寸绘出1:1大样并制作样板，样板和样杆核对

无误后，方能进行批量制作。

5）钢材加工前需进行矫正，使之平直，以免影响制作精度，施焊前应严格检查，

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焊件部位的组装和表面清理的质量，以保证焊接质量。

6）不应在焊缝以外的母材上打火引弧。T型接头角焊缝和对接接头的平焊缝，其两

端必须配置引弧板和引出板，其母材和坡口形式应与被焊工件相同，焊接完毕后，必须

用火焰切除被焊工件上的引弧、引出板和其他卡具并沿受力方向修磨平整，严禁用锤击

落。

7）施焊时应选择合理的焊接顺序，以减少焊接变形和焊接应力。减少焊接变形，

可采用反变形措施；采用预热、锤击和整体回火的方法减小焊接应力。

8）因焊接而变形的构件，可采用机械（冷矫）或在严格控制温度的条件下加热（热

矫）的方法进行矫正。

3.4.2.3套箱防腐涂装

按照设计要求钢套箱侧板内外表面防腐寿命不低于20年，正常使用条件下防撞套

箱的使用寿命为30-35年。承台套箱所处海水中氯离子的含量较高，需要对钢套箱表面

进行涂层防腐保护。

（1）防撞套箱侧板内表面涂装设计（防腐寿命20年）

表3.4-3

工序涂装用料道数干膜厚度（叩）（20年）

表面处理喷砂除锈（Sa2.5）V

Interseal670HS低表面处理

底漆2道（2遍）100

树脂漆

Interseal670HS低表面处理

中间漆2道（3遍）300

树脂漆

Interseal670HS低表面处理

面漆2道（2遍）100

树脂漆

合计6道500

（2）防撞套箱侧板内表面涂装设计（防腐寿命20年）

表3.4-4

工序涂装用料道数干膜厚度（叩）（20年）

表面处理喷砂除锈（Sa2.5）V

底漆Interseal670HS低表面处理2道（2遍）100

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树脂漆

Interseal670HS低表面处理

中间漆2道（3遍）300

树脂漆

面漆聚Interthane990HS氨酯面漆2道（2遍）150

合计6道550

（3）检验标准与方法

1）检验频率：以钢套箱分块为单位进行抽检，抽检比例100%每个单元上任选两

点，对其内外表面进行检查。

2）表面处理:目测表面处理是否达到Sa2.5（IS08501-l:1998）或SSPC-SP10的标

准。

3）涂层外观质量检查：按GB50205-2001标准14.2.3条，表面平滑，光洁均匀。

4）膜厚质量：用干膜磁性测厚仪按GB50205-2001的标准检测干膜厚度，内表面500

±30pm,外表面550±30|jni。

3.4.2.4套箱预拼

为保证套箱的整体拼装精度，在套箱加工完成涂装完毕后，应进行套箱的预拼装。

各分块的拼装用的临时匹配件套箱分块加工时不焊接，在套箱预拼时再焊。具体方法如

下：在套箱预拼的场地上按照套箱的平面尺寸放出大样，根据套箱分块尺寸分块，调平

场地标高后，按顺序吊装就位，调整其平面位置和垂直度，在相邻两块间焊接对接用的

临时匹配件。

3.4.2.5套箱运输

套箱在工厂加工及防腐涂装作业完成后，通过平驳船运输至三个主墩，运输方案如

下：

将加工完成后的套箱块件，运输至码头处，通过150T浮吊将其吊到平驳船上，拖

轮配合平驳船将套箱运至YZ02#-YZ04#主墩处，利用80T龙门吊配合70T履带吊进行套

箱的翻身起吊安装工作。套箱运输设备如下表：

表3.4-5套箱运输机械设备配置表

名称规格数量备注

履带吊机70T1台

龙门吊80T各1台

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浮吊150T1艘

平驳船1000T1艘