钢吊箱施工

操作要点及注意事项
(1) 钢吊箱施工
钻孔灌注桩浇注完成以后，在钻孔桩上设置钢管定位桩。

铺设钢吊箱工作平台，完成体系转换。

钢吊箱施工采用岸上构件场分块加工，运输至墩位后组拼，分节下沉。

其施工步骤见图5.3-4。

a钢吊箱制作
钢吊箱围堰按施工设计图进行加工制造，作为承台模板，必须保证加工制作精度。

执行公路桥涵施工技术规范对钢模板的相关规定。

钢吊箱制造分块进行。

长边侧模分成6块、短边分成4块。

底模根据桩基布置特点，沿桥向每2根分成一块，共分3块，组拼前进行预拼编号。

在钢吊箱的组成部分中，侧模分块的重量最大，为了保证其加工制作的方便以及满足工地已有的起重和运输能力的要求，在不破坏其主体结构完整性的前提下，将钢吊箱壁体沿竖直方向分块进行加工。

考虑到焊接收缩及装配误差，每块壁体单元都预留一定的余量，其中壁体的第一块为定位块，其余量在块体装配焊接完毕并经测量校核后割除，其余各块体的余量则留待整体拼装时割除。

底模在桩基位置处要开洞设导向喇叭口，开洞位置按照施工现场准确测设的直径为2.4m的钢护筒的实际位置及倾斜数据，并预留12cm的富余量，以利套箱整体顺利下放。

所有模板均做好编号，并注明上、下游及方向，以便套箱精确组拼及准确吊装。

吊挂系统的预埋立柱部分先行制作，在桩基施工平台拆除前预埋完成。

要求6根预埋立柱顶面处于同一标高，顶面标高误差允许值为：+0，-20mm；平面位置误差允许值为±10mm。

内支撑与侧模配套加工，以确保结构尺寸及必要的加工拼装精度。

吊挂系统挑梁上的4个内支撑吊耳在工厂制作，运到工地在组拼好的挑梁上就地精确放线焊接安装。

b钢吊箱的拼装
在工厂加工预拼好的钢围堰，按标识编号分块运至水中工作平台上组拼。

在
工作平台上先组拼底板，在组拼侧模及内支撑，最后组拼吊挂系统。

底板分块焊接在现场完成，焊缝检查合格后，用加热后的沥青油膏覆盖焊缝。

施工过程图示
施工过程说明序号1、平台上制作钢套箱节。

1、施工放样。

2、首节钢套箱起吊、抽除套箱下分配梁，钢套
箱定位下沉至适当位置并用导链临时稳固。

3、制作第二节钢套箱，重复上述制安步骤（在
水位以上位置进行套箱节间焊接）完成钢套箱安
装。

4、拆除导链装置。

1、钢套箱位置整正，水位以上与平台联焊。

2、套箱壁内根据计算浇注适当高度的水下
砼。

1、套箱内水下砼浇注。

2、下道工序施工。

第一节钢套箱
基桩
平台桩4、
1、
2、3、+72.5m 图5.3-4 钢套箱下沉施工步骤图
侧模与底板的接缝用长圆形螺栓栓接时，加垫垫板覆盖螺栓孔，同时浇注沥青防渗水。

侧模与底板接缝间加垫泡沫橡胶皮，胶皮上下表面热敷沥青，并从6mm 厚压缩至2mm ，同时对接缝内外侧浇注沥青油膏后，用塑料薄膜覆盖，再用纤维胶带包裹完成。

侧模与侧模之间的接缝处理方法同上，但必须保证大面平整度。

在拼装好的底板上放出侧模安装位置，为了减少焊接收缩的影响，在长度和宽度方向均加放1‰的焊接收缩余量。

壁板块体的吊装对称进行，先吊装中间的第一块(定位块)，然后依次在第一块的两侧进行其他块体的吊装。

定位块吊装时依靠靠模缓缓就位，并使其壁板与底板垂直，当满足要求后加设内斜撑临时固定，并检测两定位块内壁板上、下端之间的距离。

定位块就位后，即可吊装第二块。

吊装第二块时，先将其摆放在距离定位块50mm的位置，然后测量其壁板上定位线与底板上安装线的距离，以确定切割余量，当割除余量后将其向定位块拉拢对接。

第二块安装完成后，按此方法依次吊装其他块体。

钢吊箱拼装焊接完毕后，对每条拼缝进行水密性检验，以确保钢吊箱的水密性。

水密性采用煤油渗透检验。

进行全面检查，检查结构尺寸、偏扭情况、倾斜度及接缝严密情况等，并填写检查表，签认合格后方准进行下沉工作。

制作安装精度要求：结构尺寸±20mm；中线偏差为10mm；倾斜度偏差为0.1%。

c钢套箱的下沉
钢套箱的下沉采用设置在四周定位桩上的起吊架与500t吊船，吊装期间需严格做好航道上船只的安全防护。

下沉定位时要求反复测量反复调整，直至精度满足规范要求为止。

钢吊箱就位精度要求为：平面尺寸±30mm，轴线偏位15mm。

钢套箱下沉就位的测量控制方法，是根据钻孔桩的实际位置，将钢套箱放置到接近设计高称后调整平面位置，再固定套箱。

平面位置测量控制方法是利用全站仪置镜测量控制点测角测距，将所测出的套箱沿桥轴线方向A、B点及法线方向上下游C、D点的角度(θ)和距离(L)，用极坐标法计算出X i、Y i(X i=cosθ×L；Y i=sinθ×L)；在根据中心坐标X、Y和实测4个点坐标计算L1=[(X i-X)2+(Y i-Y)2]1/2的尺寸，用钢卷尺检测各细部尺寸。

如果计算出的L1和丈量各细部尺寸超出施工规范规定时，重新调整套箱平面尺寸；调整位置后，用同样的方法检测各项尺寸，直至符合规范要求。

检测点位见图
5.3-5。

桥横轴线
桥纵轴线
A B
C
D E F
G H
图5.3-5 钢套箱检测点位图
d 水下封堵
钢吊箱调整到位并固定后，由潜水员水下合拢哈佛，封堵钢护筒、钢管桩与吊箱底板间的间隙，并在哈佛上堆码一层袋装水泥、沙子的混合料，由于水下的操作不方便，极易造成空隙封堵不严、不实，因此在封底混凝土灌注期间，还注意测量孔口附近混凝土面上升情况，若异常，则由潜水员水下检查，及时处理发现的问题。

平台、导管、灌注小料斗及测点是所有封底施工中必不可少的，根据具体的工艺要求进行布置。

封底平台主要由2[40槽钢横梁及支架、平台木板及栏杆等组成。

安装好的横梁上铺设5cm 厚木板，木板间用马钉连接形成整体，平台四周设栏杆并挂上安全网。

封底混凝土导管采用内径Φ300mm 、壁厚δ=8mm 的无缝钢管制作，管节长度为6m 、3m 、2m 和1m 等四种，管节之间采用快速螺纹接头连接，导管使用前做水压、水密试验，合格后使用。

试验的水压按导管超压力的1.3倍取值。

根据导管超压力值及吊箱内钢护筒和钢管桩的分布情况，浇筑导管按混凝土流动半径4.5m 进行布置，并充分考虑中心集料斗的布料要求以及混凝土在钢吊箱边角处的流动，上下游承台区各布置6根浇筑导管。

灌注小料斗分为两种，一种为1.0m 3，通过快速螺纹接头与导管顶部连接，用于导管首批封口混凝土浇筑；另一种为0.5m 3，直接套在导管顶口，用于导管
正常混凝土灌注。

混凝土面标高测量点按10～15m2左右布置一个，并兼顾每根导管附近、吊箱边角及相邻导管流动半径的交会处，承台区共布置12个测点(其中导管测点6个)。

混凝土配合比的合理设计，是封底成功的重要因素之一，除采用双掺技术提高混凝土的和易性、流动性及稳定性外，该对封底混凝土其他性能指标进行了规定，即：初凝时间≥10h；初始坍落度20～22cm，2h后坍落度≥15cm。

在封底混凝土浇筑过程中，根据具体情况，对混凝土配合比不断地进行调整，严格控制混凝土的性能，使得混凝土的各项指标均满足要求。

混凝土布料采用中心集料斗，其设计储料容量为20m3，按导管封口阶段进行容量控制，即中心集料斗的储料既要满足每根导管首封混凝土量要求，还留有一定富余，以便对已封口的导管进行及时补料。

中心集料斗布置于每区的中部，通过溜槽与导管相接。

为了安全、方便地安装中心集料斗，在中心集料斗的搁置处，于顺桥向的挑梁上加设横向的支架梁。

首批混凝土灌注时，先由中心集料斗贮料，然后依次打开通向灌注导管的分料槽的出料门、中心集料斗的出料口，让混凝土经溜槽进入浇筑小料斗，到小料斗内充满混凝土时，拔塞，同时集料斗连续不断放料，完成导管封口。

混凝土导管封口从下游侧向上游侧推进，当某一根导管封口完成后在进行其相邻导管封口时，先测量待封导管底口处的混凝土顶标高，根据测量结果重新调整导管底口的高度。

导管封口完成后，按规定的时间进行及时补料，同一导管两次灌入混凝土的时间间隔控制在45min以内。

因封底混凝土厚为 3.0m，为保证导管有一定埋深，混凝土灌注顺利时，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制在20～30cm。

提升导管采用浮吊，由起重工统一指挥，用慢钩完成。

灌注过程中，根据灌注量，每隔一定时间测一次标高，用以指导导管下料，使混凝土均匀上升。

混凝土浇筑临近结束时，全面测出混凝土面标高，根据测量
结果，对混凝土面标高偏低的测点附近的导管增加灌注量，直至所测结果满足要求。

当所有测点的标高满足控制要求后，结束封底混凝土灌注。

(2) 钢套箱内抽水、清淤及钢护筒割除
当封底混凝土强度达到设计强度后开始从钢套箱内抽水，抽水采用吸泥管和水泵进行，为防止抽水过程中发生意外事故，保证套箱安全，应配备从堰外向堰内灌水水泵，随时观察钢套箱的结构变形情况，一但发生意外，立即向堰内灌水，恢复内外平衡。

为了获得足够的施工空间，要对多余的钢护筒进行割除。

(3) 桩头处理及桩头钢筋笼绑扎
桩头处理包括桩顶沉淀物清除及桩头混凝土凿除。

由于多种原因，桩顶混凝土中存有不同程度的浮筑、钻渣与混凝土的混合物，桩头处理采用人工配合风镐作业，并配以高压水冲洗。

根据承台施工安排，桩头凿除采取平行流水作业，即先凿除上游承台区桩头，使上游承台区进入后续施工，与此同时进行下游承台区桩头凿除，凿除的方法选用常规的人工风镐凿除。

这种方法组织实施容易，操作可靠。

桩头处理完以后，对桩头钢筋进行清理、调整，并要对桩基进行检测。

随后，桩头钢筋笼安装严格按照技术规范进行交底、绑扎。

(4) 封底混凝土面清理和基底处理
承台钢筋绑扎前，清理封底混凝土表面，对局部高点进行凿除，对低处进行回填，力争使钢筋绑扎场地平整。

岸上明挖法施工的承台，对开挖后的基底进行硬化处理。

(5) 模板安装
承台以钢套箱内壁作为模板，钢套箱内壁进行除锈打磨并涂刷脱模剂。

岸上承台模板采用建筑钢模。

模板安装时，在基坑内设置钢管支撑。

(6) 钢筋绑扎、冷却水管安装
承台钢筋在岸上钢筋加工场地加工成半成品，由船运至现场绑扎。

由于钢筋用量较大，钢筋网格、层次较多，为保证设计钢筋能正确放置和混凝土浇筑质量，
采用劲性骨架架立各层钢筋网片，做到上下层网格对齐，层间距正确，并确保钢筋保护层厚度。

冷却水管采用有一定强度、导热性能好的薄壁电焊铝管制作，散热管分别在距承台底1m、2m、3m的高度，在混凝土浇筑后7天内管内水流流速不得小于1.8L/min，管间连接采用黑橡胶管。

冷却水管的进、出水口采取集中布置、统一管理，并标识清楚。

水管由潜水泵管供水。

(7) 承台混凝土施工
承台混凝土施工属大体积混凝土施工，在砼硬化期间水泥水化过程中所释放的水化热所产生的温度变化和砼收缩，以及外界约束条件的共同作用，表面产生的温度应力和收缩应力，是导致大体积砼结构出现裂缝的主要因素。

大体积砼之所以会出现温度应力裂缝，是因为砼内部温度和砼表面温度之差大于25℃。

因此，防止大体积砼出现温度应力裂缝应着重从降低砼内部温度和提高砼表面温度入手。

①砼内部温度计算
温升是指在块体基础四周没有任何散热条件，没有任何热耗的情况下，水泥与水化合后的反应絷(水化热)，全部转化为温升后的最高温度为砼的最终绝热温升，应按下列公式计算：
WQ
Tn=-------
Cγ
式中Tn-----砼的最终绝热温升值
W -----每m3砼的水泥用量(Kg/m3)，取520Kg/ m3
Q -----每Kg水泥的水化热量(KJ/Kg)，取377KJ/Kg
C ----砼比热(KJ/Kg·k)，取0.96 KJ/(Kg.h)
γ----砼的容重(Kg/m3)，取2400Kg/m3
影响砼内部温度因素很多，一般以砼的浇筑温度、水泥水化热的温升、自然散热的降温三者因素综合考虑求得内部温度。

在假定纯朴物没有散热的情况下，砼绝热温升与时间(d)的关系可按下列经验公式计算：
WQ
T(t)= —— (1-e-mt)=Tn(1- e-mt)
Cγ
式中T(t)-----在t龄期时砼的绝热温升(℃)
e ------常数，为2.718
t ------龄期(d)
m-----随水泥品种、比表面积、浇筑温度而异，按表5.3.1选用。

计算水泥水化热温升时的m值
表5.3.1
砼结构的厚度愈厚，水化热温升阶段就愈长，并和外界气温有关。

砼内部温度，应按下式计算：
Tmax=Tj+T(t)£
式中Tmax----砼内部中心温度(℃)
Tj ------砼浇筑温度(℃)取15℃
£ -------砼结构厚度的温降系数，按表5.3.2选用。

温降系数£值
表5.3.2
②降低砼内部温度措施
a细骨料选用细度模数较大的中、粗砂；
b在满足泵送要求的前提下尽量增加石子粒径，且选用级配良好的石子；
c严格控制粗、细骨料的含泥量；
d在砼中掺入高效复合减水剂，改善砼和易性，降低水灰比，以达到减少水
泥用量，降低水化热的目的；
e浇筑砼时，采用薄层连续浇筑法，使水化热在浇筑时尽量多散发。

f可对骨料喷冷水雾进行预冷，降底砼入模温度，
(7) 施工注意事项
承台施工涉及到了多项的施工步骤和施工的统筹安排，从安全和质量上考虑，有如下几点需要注意：
①钢套箱抽水清淤，要在封底混凝土达到强度要求时进行，抽水时要密切注意套箱结构的变形情况，为了安全起见，在向外抽水的同时，要备有向套箱内灌水的水泵。

②桩头处理和封底混凝土的处理，大部分的工作都是人工完成，而且是多人同时在套箱内作业，要做好协调工作，使整个施工有条不紊的进行。

③浇筑之前，模板上必须涂脱模剂，要与混凝土接触的钢套箱要除锈打磨并涂脱模剂，不得使用废机油等油料，也不得污染钢筋和混凝土的施工缝处。

模板安装上，应与钢筋的安装配合进行，不能和脚手架联接，避免模板变形。

侧模上加支撑或者采用拉杆、金属丝增强其稳定性。

模板安装完成以后，要对其平面位置、顶面标高、接点联系及纵横向稳定性进行检查，签认后方可浇筑混凝土。

此外，模板在安装过程中要设置防倾覆设施。

④钢筋应平直，无局部弯折，成盘钢筋和弯曲钢筋均要调直，钢筋表面，应洁净，使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。

钢筋焊接前都要进行试焊，对焊接部位进行清洁、打磨，尽量采用双面焊接。

绑扎和焊接的接头要错开布置。

冷却水管安装时，将其位置固定在支架上，并做到管道畅通，接头可靠，不漏水、阻水。

水管安装完成以后，要进行通水检查。

⑤混凝土由搅拌站集中拌制，用船运输到施工现场。

浇筑时分层浇筑、分层振捣，上下承台分别由套箱壁板附近开始，均向后浇段推进。

混凝土分区布料、振捣，责任到人。

浇筑期间，由专人检查预埋钢筋和其他预埋件的稳固情况，对松动、变形、移位等情况，及时将其复位并固定好。

浇筑完毕，在顶部混凝土处初凝前，对其进行二次振捣，并压实抹平；在墩身截面内
按技术交底搭设墩身钢筋支架，插好钢筋后将混凝土振捣密实。

混凝土表面施工缝采用涂缓凝剂、浇筑4小时后用高压水冲毛等措施进行处理；下次浇筑混凝土前用高压水冲洗，第一盘混凝土需提高一个混凝土等级，同时加大水灰比。