水中深埋承台双壁钢围堰安装施工技术

水中深埋承台双壁钢围堰安装施工技术

发表时间：2019-04-28T15:11:48.937Z 来源：《建筑细部》2018年第20期作者：李子斌

[导读] 本文主要以东江梨川大桥水中承台施工为基础，研究承台水中施工工艺中双壁钢围堰施工技术。

中国铁建港航局集团有限公司广东省广州市 511442

摘要：随着桥梁的高速发展，跨江、跨海桥梁施工成为国内外业内人士关注的焦点，水中承台施工作业已成为桥梁施工中不可或缺的一道施工工艺。在现阶段桥梁承台施工方法中，水中承台主要施工方法有钢吊箱法、钢套箱法、双壁钢围堰法及钢板桩围堰法等。本文主要以东江梨川大桥水中承台施工为基础，研究承台水中施工工艺中双壁钢围堰施工技术。

关键词：水中承台双壁钢围堰施工技术

Construction techniques of double-wall steel cofferdam installation for deep buried cushion cap in water

LiZibin

（CRCC Harbour & Channel Engineering Bureau Group，Guangdong Province，Guangzhou city 511442）

Abstract With the current development and advancement in bridges，river-crossing and sea-crossing bridge construction is a subject of intense interest to civil engineers both at home and abroad.The inclusion of underwater cushion cap is an imperative technology in this bridge construction.In the construction of the bridge cap at the present stage，the main construction methods of underwater cushion cap includes steel boxed cofferdam method，steel boxed cofferdam method，double-wall steel cofferdam method and steel sheet pilling cofferdam method and so on.This article researches on the construction technique of double-wall steel cofferdam installation for deep buried cushion cap in water which is mainly based on the project of Dong jiang Li chuan bridge construction underwater cushion cap.

Keywords Underwater cushion cap；double-wall steel cofferdam；Construction technology

1 前言

随着国内经济的高速发展，桥梁施工已成为土建施工的主流，跨江、跨河桥梁也逐渐增多。其中桥梁水中承台施工成为了桥梁施工的难点、关键，水中承台施工的快慢和经济效益也直接制约了桥梁施工的整体工期进度和桥梁的投资成本。

东江梨川大桥跨越中堂水道段采用（95+168+95）m跨塔梁墩固结体系预应力混凝土矮塔斜拉桥，边中跨比值为0.565。

14#、15#墩是中堂水道大桥的两个主墩，主墩基础由12根D250cm桩基组成，按嵌岩桩设计。承台平面尺寸为20.1m×14.9m（横桥×顺桥向），厚为4.8m，承台底设有2.2m的封层，考虑到增加主墩的高度和减小阻力影响，将承台沉入河床以下且嵌入岩层，承台底标

高-8.8m，承台顶标高-4m。承台采用C40砼。

2 方案确定

承台施工的方案和方法很多，有钢吊箱法、钢套箱法、双壁钢围堰法及钢板桩围堰法等，根据不同的水文地质情况，承台设置的高低，围堰封底后内外水压差的大小、水中承台深埋的特点以及现场施工条件和施工环境的许可，综合考虑方案的安全性、经济性、施工工期和施工可操作性（可行性），可以选择不同的施工方案和施工方法。下面将几种不同的施工方案和施工方法就其安全性、经济性及针对本工程适应性和可行性进行比较分析。

表1 方案比选表

经过对以上不同的施工方案分析比较，结合本工程水中承台深埋的特点，在以上多种施工方案中，双壁钢围堰法具有经济性好、安全可靠、可行性强等特点，本工程拟采用双壁钢围堰法施工。

3 双壁钢围堰法施工

3.1 工程概况

主墩承台区域现有河床面标高-1.4～-2.47m，承台底标高为-8.8m，承台底设有2.2m厚封底砼（2.2m厚封底砼不是承台结构的需要，而是为了能保证围堰在内外水压差的作用下不漏水），承台埋置于河床深度达7m，穿过整个强风化岩层，座落在中风化岩层上。主墩承台埋置河床之深，嵌入岩层之厚，地质又是泥质砂岩，这在我省的建桥史上是比较少见的。所以主墩承台的施工难度是比较大的，地下、水

下施工的风险也是比较大的，施工所需的费用也是较高的。

3.2 水文地质

主墩基础施工区域地质情况，从上往下依次为细砂、细砂夹淤泥、强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。该河段属珠江半日潮，潮差在1.0～1.5m之间，现水深在2～4m左右，退潮时流速较大。

3.3 施工流程

3.3 施工准备

准备工作包括：

（1）平台的拆除：拆除承台位置桩基施工平台。（2）围堰预拼装

主墩承台采用双壁钢围堰吊箱施工，钢围堰由底板、侧板、吊架及沉降系统四部分组成，双壁钢围堰板厚б＝8mm，内外板间距80cm，支持桁梁采用∠70x5和∠40×4角钢。法兰选用б＝16mm厚16Mn钢板，法兰孔距拟定为200mm，孔直径Φ20，联接螺栓选用强度M18较高等级螺栓，法兰间止水密封胶板选用进口、高粘性胶板、钢围堰侧板在北岸加工场制作，并进行预拼装。

3.5 吊架安装

吊架系统采用钢管立柱+承重分配量+贝雷片桁架承重梁作为支撑系统。

图2 吊架顶部照片

首先，接长桩基钢护筒至水面以上1.2m。然后，在钢护筒上刻槽，安装4道I50工字钢作为基础横梁。在基础横梁上安装厚度为12mm 的Φ80cm钢管立柱（共12根）。在钢管立柱顶横桥向并排安装3道I32a型工字钢（共12道）作为承重分配梁，在分配梁上安装贝雷片桁架承重梁。每道承重梁均由4排贝雷片并列组成，贝雷片之间采用花窗连接。在贝雷片桁架上安装手拉葫芦作为吊装设备。吊架验算如下：

（1）钢管桩的受力分析

钢围堰、贝雷承重梁和工字钢由12根钢管桩来承受，因此应保证钢管桩有足够的受压强度。直径2.8*0.012m的钢管桩参数：

A=0.14856m2，I=0.14394m4，W=0.10281m3，ix=98.40cm 由上面计算知道，由钢管桩承受下承重系统的总重量为2671.33KN 横桥向和纵桥向的工字钢重G2=16.5m/根*12根*52.7kg/m=104.35KN 贝雷和花窗重量为G3=16根*21m/根*90kg/m=302.4KN 总重量

G=2671.33+104.35+302.4=3078.08KN

每根钢管桩承受的压力为N=3078.08/12=256.51KN 强度验算：