鋼吊箱圍堰封底施工技術
工程技術
作者：師榮偉
【摘要】廈漳擴建工程九龍江特大橋主跨主墩鋼吊箱圍堰封底施工技術
【關鍵詞】吊箱單臂圍堰封底施工技術
1、工程概況
九龍江特大橋工程起點K497+757，終點K499+672.5；右幅橋長 1915.5米，左幅橋長1939.5米。主跨85m+150m+85m懸澆箱梁橫跨九龍江南港，是廈漳高速漳州段擴建工程全線的控製性工程。主跨連續箱梁采用三角掛籃懸臂澆注，120、121號墩為主跨懸澆梁的兩個主墩，位於九龍江河道內，分別采用16根Ф2.5m群樁基礎，六菱形承台尺寸為41.7m×17.4m×4m，承台底麵高程-0.5m，承台下部為厚2m的C25封底混凝土。
1.1水文條件及氣候
標段範圍屬亞熱帶海洋性氣候，氣候溫暖濕潤。橋址河段處於感潮區內，潮汐為規律性的半日潮，潮差較大，最髙潮位+4.77m，最低潮位-2.6m，汛期最大水流速為2.13m/s，水深最深達16m。
1.2主墩圍堰總體施工方案
主墩承台采用單臂鋼吊箱圍堰施工，單臂圍堰龍骨架采用大型型鋼現場拚裝方式進行，底板及側板采用工廠加工大型定型鋼模板。底板部分在現場拚裝，利用50T履帶式吊車，吊至鋼護筒臨時支架結構上，直至整個底板拚裝完成再進行整體連接，其次拚裝第一節側模、隔艙、內支撐，完成後，第一節吊箱整體下沉、定位，隨後安裝第二節側模及內支撐，定位、清淤、堵漏、灌注封底混凝土、抽水、放樣、鋼筋綁紮、澆注承台混凝土、養生。
1.3鋼吊箱主要構造
鋼吊箱平麵尺寸為43m×18m×8.4m，重659t。鋼吊箱由底板係、側模係、隔艙、懸吊係、內桁架支撐組成。底模係龍骨為格式結構，采用325貝雷片，底模係麵板采用6mm鋼板；吊箱側模係采用縱橫肋條加麵板組成；圍堰底平麵設置6道隔艙，隔艙利用內支撐桁架做肋，6mm鋼板做隔板，隔艙均為2.05m。懸吊係吊杆采用精軋螺紋鋼筋及低鬆弛鋼絞線相結合的方式；內桁架支撐主要采用529mm螺旋鋼管；封底混凝土采用C25水下混凝土。
2、圍堰封底計算
2.1基本參數
2.1.1圍堰外輪廓尺寸為43m×18m×8.4m，其中底節側模高4m，頂節側模高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個隔艙進行水下一次澆注，高度為2m。
2.1.3圍堰底麵積Aa=32m×17.4m+17.4m×4.5m=635.1m2，16根護筒麵積Ah=3.14×（2.91m/2）2×16=105.6m2。
2.1.4圍堰自重G=6590kN。
2.1.5圍堰內填充混凝土高度為2m，填充混凝土自重Gh=S×h×δ=（635.1m2-105.6m2）×2m×2.4t/m3=25416kN。
2.1.6施工最高水位為4.8m，封底混凝土麵高程為-0.5m，圍堰施工時，吊箱內最大水深為5.3m，其產生浮力ff=1.0×103kg/m3×635.1m2×5.3m=33660kN。
2.2封底圍堰局部驗算
封底混凝土澆注完成後，進行承台的施工，需要將吊箱中的水全部抽幹，使整個吊箱成為一個底、側密閉的環境，在最髙水位時，將要產生很大的浮力，為了施工的安全，吊箱在水中的浮力應遠遠小於吊箱的總重，即ff
G粘=τ×S=120kN/m2×3.14×2.9m×2m×16根=34967kN
τ——封底混凝土和鋼護筒之間的粘結力係數，取120kN/m2