桥梁承台施工关键技术

桥梁承台施工关键技术目录1前言2项目概况3承台施工4结语前言1前言大型水上桥梁水中基础的施工技术一直是水上桥梁施工中的重点和难点，是桥梁施工中制约工期的主要因素，其特点是受承台所处地质、水位、流速、交通条件、及其本身的坞工体积等多种因素影响，具有较大的施工风险，本文以宁波舟山港主通道项目DSSG01标的海域承台基础施工为例，结合现场条件及项目管理方面的要求，针对不同类型的承台施工技术进行探讨。1前言大型水上桥梁水中基础的施工技术一直是水上桥梁施工中的重点和难点，是桥梁施工中制约工期的主要因素，其特点是受承台所处地质、水位、流速、交通条件、及其本身的坞工体积等多种因素影响，具有较大的施工风险，本文以宁波舟山港主通道项目DSSG01标的海域承台基础施工为例，结合现场条件及项目管理方面的要求，针对不同类型的承台施工技术进行探讨。项目概况2项目概况南通航孔桥承台设计概况南通航孔桥NT1、NT2承台采用六边形整体式承台，承台厚度4.5m。单个承台平面尺寸30m×20m（横×顺），承台顶面设计标高为+5.5m。2项目概况南通航孔桥承台设计概况南通航孔桥NT3承台采用六边形整体式承台，承台厚度6.0m。单个承台平面尺寸41.66m×28m（横×顺），承台顶面设计标高为+6.0mm。承台顶部设置高度为2.0m塔座，塔座顶面设计标高为+8.0m。施工期间潮位标高是-2.0m～+3.0m。2项目概况南侧非通航孔桥承台设计概况南侧非通航孔桥N02～N09承台采用整体哑铃形承台，平面尺寸为22.05×8.3m，承台圆倒角半径为1m，厚度为3.5m、4.0m两种，承台采用C35海工混凝土，封底混凝土厚度为1m、1.2m，封底混凝土为C20水下混凝土，承台顶高程为+4.0m。工程特点环境不同工期不同设计异同本项目海域桥梁施工通道均由陆地沿栈桥到达桥位施工平台；其它标段均为海中独立施工平台。南通航孔的防撞钢套箱与其它标段一样，设计要求侧壁工厂制作、整体吊装。本标段南侧非通航孔桥处于非关键线路；根据南通航桥副墩钢套箱加工进度滞后，底板采取了现场散拼的形式。2项目概况承台工程特点承台施工3承台施工总体施工方案NT3承台混凝土分三次浇筑，第一次浇筑1m，第2次浇筑2m，第3次浇筑3m，为控制塔座混凝土裂缝，塔座底部竖直段0.5m高混凝土与承台混凝土一次浇筑完成。封底混凝土厚度2212mm。承台采用有底钢套箱施工，承台钢套箱及底板由专业厂家制造，厂内拼装成整体后，运输至现场采用浮吊进行整体安装。NT3钢套箱安装完成后，进行第一次封底作业，第一次封底混凝土达到强度90%之后，进行抽水作业，焊接剪力牛腿，浇筑余下封底混凝土，等强后割除套箱内拉压杆及桁架、割除钢护筒、桩头处理；然后依次进行第一层至第三层承台钢筋、冷水管、防裂钢筋网的安装，及混凝土的施工。南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计南通防撞钢套箱壁体在施工图设计中已明确，项目部主要是进行底板的设计。钢套箱底板由面板及型钢组成，面板采用8mm厚钢板；底板主梁为HN400×200H型钢，次梁为HN200×100H型钢，为保证底板强度，NT3承台钢套箱设置有底板桁架，桁架高3.2m，采用HN400×200H型钢与∠125×10等边角钢制作，伸入承台内部分桁架在封底完成后进行割除，钢套箱底板与侧壁均采用螺栓连接。底板主次梁套箱侧壁南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计底板桁架套箱侧壁底板桁架内支撑套箱底板套箱底板拉压杆南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计底板及桁架套箱壁体南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计套箱底板与壁体对接完成南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱施工圆形吊带挂腿就位与护筒焊接（1）吊装NT3钢套箱及底板在同一工厂内制作，拼装成整体运输至现场，采用2600t浮吊整体下放。NT3钢套箱起吊重量为1184t，钢套箱整体起吊设置8个吊点，吊索采用Φ128mm高分子圆形吊带，外加机器织打保护套，破断力≥1500t。吊带长度为5201cm、5306.4cm两种，数量均为4根。南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱施工拉压杆（2）底板封孔及拉压杆焊接钢套箱底板加工时，考虑到钢护筒垂直度误差，在钢护筒位置开孔时留有缝隙，所以钢套箱下放到位后，需先将底板与钢护筒间隙封堵后才能进行封底混凝土浇筑，封孔板采用8块圆弧钢板，分块之间采用M22螺栓进行连接。同时进行拉压杆的焊接。钢套箱底板上设置有连通管，连通管共布置16个。南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱施工剪力牛腿焊接（3）剪力牛腿焊接第一次封底标高至-0.7m后，等强后抽水，安装剪力牛腿，剪力牛腿为绕钢护筒一圈的环向钢板及加劲板，钢板安装标高为-0.6m。环向钢板与钢护筒间采用单面角焊缝，焊脚高度为10mm，加劲板与钢护筒间为双面角焊缝。南通航孔桥主墩承台3承台施工钢套箱施工第一次封底后焊接牛腿（4）封底混凝土施工封底混凝土采用C30水下混凝土，封底混凝土厚度为2212mm，封底混凝土分两次浇筑，第一次浇筑1500m，剩余712mm作为找平层，剪力牛腿焊完后干作业环境下浇筑。浇筑封底混凝土时采用2台汽车泵进行混凝土浇筑。封底混凝土等强后割除桁架及拉压杆，破凿除桩头、施工承台结构。第一次封底南通航孔桥主墩承台3承台施工总体施工方案NT1、NT2承台混凝土为C40海工混凝土，承台厚度为4.5m，混凝土分两次浇筑，第一次浇筑2m，第2次浇筑2.5m。封底混凝土厚1.096m。承台采用有底钢套箱施工，NT1、NT2钢套箱由专业厂家制造、运输船运至桥位，采用浮吊进行安装，底板在现场分块加工，由运输车经栈桥运至桥位组拼。NT1、NT2钢套箱安装完成后，采用干封的方式进行封底作业，封底混凝土达到强度90%之后，进行抽水作业，割除多余钢护筒、进行桩头处理、封底混凝土顶面凿毛；然后进行承台钢筋、冷却水管、防裂钢筋网的安装，浇筑承台混凝土。南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计钢套箱底板由面板及型钢组成，面板采用8mm厚钢板，NT1、NT2钢套箱主梁为HN596×200H型钢，次梁为HN400×200H型钢；钢套箱底板与侧壁均采用螺栓连接。底板主次梁套箱侧壁南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计底板主次梁套箱侧壁南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计底板主次梁套箱侧壁底板南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱底板体系设计底板主梁吊杆挂腿护筒南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱施工（1）钢套箱底板安装底板在工厂内分块预制，运输至现场进行安装，底板共设有8个分块，分块间采用焊接方式进行连接。底板最大分块尺寸为15m×5.35m，重量约22t，采用平板车运输至现场，然后采用100t履带吊进行安装。在底板上挂设手拉葫芦及钢丝绳，底板采用履带吊吊装至设计位置，然后将手拉葫芦挂设在钢护筒顶部，用以固定底板，每块底板采用不少于4个10t手拉葫芦挂设。南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱施工（1）钢套箱底板安装单块用四个10t手动葫芦临时吊起，底板吊装就位后，调整其外边线不超过导向结构的边线，便于钢套箱下放就位。钢套箱下放时由钢护筒上的导向结构进行调整套箱位置，导向结构由Φ325mm钢管及I36工字钢组成，与钢护筒焊接，共设置6个南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱施工（1）钢套箱底板安装导向装置手拉葫芦南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱施工（2）钢套箱吊装将所有底板固定完成并调整至导向装置范围内以后，然后吊放钢套箱。NT1、NT2钢套箱采用1200t浮吊整体下放，钢套箱起吊重量503t，钢套箱整体起吊设置8个吊点，配置8根钢丝绳，吊装至护筒顶口时需将套箱底部内支撑割除。调整钢套箱位置，将钢套箱挂腿与钢护筒焊接固定。南通航孔桥副墩承台3承台施工钢套箱施工（3）底板连接钢套箱定位完成后，选择在低潮位用葫芦下放调整底板标高位置，安装底板与钢套箱连接螺栓。螺栓安装完成后，将单块底板进行焊接，连成整体；同时焊接底板与护筒间的16道吊杆。南通航孔桥副墩承台3承台施工南通航孔桥副墩承台钢套箱施工（4）封底混凝土施工钢套箱下放到位后，在低潮位时安装封孔板，将混凝土底板与钢护筒间缝隙堵住，封孔板为4块半圆形钢板，采用螺栓进行连接。NT1、NT2封底混凝土厚109.6cm，采用C30混凝土。封底前将底板上的淤泥冲洗干净。浇筑封底混凝土由搅拌站提供混凝土，混凝土罐车运输至施工墩位，采用3台汽车泵进行混凝土浇筑。封底方量为445m3，浇筑时间约3.5个小时，封底混凝土浇筑在退潮时进行，待露出底板时（标高+0.0m）开始浇筑，低潮位时间约4个小时，因此在一个低潮位可以进行干施工法封底。3承台施工南侧非通航孔桥承台总体施工方案南侧非通航孔桥承台采用钢吊箱围堰（兼做模板）进行施工，钢吊箱侧壁为钢结构，在工厂内分块加工，底板采用分块预制混凝土底板。底板运输至施工平台处，然后吊装至相应位置，梁、板安装完成后，分块安装钢吊箱侧壁，将侧壁连接成整体，并与混凝土底板连接牢靠，下放钢吊箱至设计标高，浇筑封底混凝土，抽水，安装吊杆锚固装置，然后进行找平层施工，拆除下放系统，割除钢护筒，安装内支撑，绑扎钢筋，浇筑承台混凝土。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱设计（1）侧壁设计钢吊箱设计考虑吊箱侧板兼作承台施工模板，采用单壁钢吊箱，由面板、纵梁、环向梁等构件组成。钢吊箱采用分块设计，分块间采用螺栓连接方式连接。侧壁结构采用I28纵梁焊接于8mm面板上作为模板，采用HM500×200×10/16环向压顶主梁、HN350×175×7/11环向主梁、[12的环向次梁与纵梁焊接于模板外侧作为主要支撑体系，环向主梁从上顶部往下间距为600mm，纵梁间距为600mm，钢吊箱内侧采用HN350×175×7/11的型钢作为内支撑。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱设计（2）底板设计钢吊箱底板为混凝土结构，由主梁、次梁、底板三部分组成，主次梁分块预制成6个部分，运输至现场安装；底板共有17块，底板与钢护筒间缝隙预留9cm，预制底板时，护筒口位置将根据测量人员提供的实际钢护筒位置进行调整；主梁横截面尺寸为600mm×400mm，主筋为C28钢筋，次梁横截面尺寸为300mm×250mm，主筋为C22钢筋。底板高度为200mm，配筋为C12钢筋。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱设计（3）吊挂系统设计钢吊箱吊挂系统由锚梁、扁担梁、吊杆组成，锚梁设于钢护筒顶部，用于锚固吊杆，扁担梁为下放钢吊箱时与锚梁配合之用，扁担梁设置于锚梁正上方，锚梁、扁担梁为双拼I36，吊杆为Φ32精轧螺纹钢（PSB930），共设有40根吊杆。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（1）吊挂系统及底板制作安装主次梁及混凝土底板在预制场分块制作，采用平板车运输至施工平台处。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（1）吊挂系统及底板制作安装在施工平台处将锚梁、吊杆及主次梁安装，然后采用专用吊具整体起吊，将锚梁吊装放置于钢护筒顶部，此时主次梁通过吊杆锚固在锚梁上。专用吊具3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（1）吊挂系统及底板制作安装底板拼装完成后，浇筑湿接头，安装千斤顶、扁担梁，注意在底板与锚梁之间提前放置2个精轧螺纹钢螺母，用于后期锚固吊杆。底板拼装主次梁拼装3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（2）侧壁安装采用130t履带吊安装钢吊箱侧壁，侧壁安装与普通模板的安装类似，不同的是此模板底部侧面需将侧壁与混凝土底板采用拉杆连接，将钢吊箱拼装完成后，依次安装内侧临时支撑。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（2）侧壁安装侧壁拉杆3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（2）侧壁安装3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（2）侧壁安装3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（3）钢吊箱下放首先锚梁上方精轧螺纹钢螺母处于拧紧状态，吊杆均锚固与锚梁，此时将扁担梁上方螺母松开，将千斤顶顶升，待千斤顶顶升10cm后，将扁担梁上方螺母拧紧，继续顶升5cm，然后将锚梁上方螺母松开，此时钢吊箱靠千斤顶与扁担梁进行支撑，然后开始回缩千斤顶，将钢吊箱整体下放，然后继续以上循环步骤，直至钢吊箱下放至设计标高。3承台施工南侧非通航孔桥承台钢吊箱承台施工（3）钢吊箱下放首先锚梁上方精轧螺纹钢螺母处于拧紧状态，吊杆均锚固与锚梁，此时将扁担梁上方螺母松开，将千斤顶顶升，待千斤顶顶升10cm后，将扁担梁上方螺母拧紧，继续顶升5cm，然后将锚梁上方螺母松开，此时钢吊箱靠千斤顶与扁担梁进行支撑，然后开始回缩千斤顶，将钢吊箱整体下放，然后继续以上