钢套箱施工方法

5.3承台施工

5.3.1概述

介绍该合同段承台的数量、平面尺寸、标高等，以及水文条件、地质条件、气象条件等等。

5.3.2施工设想

⑴承台拟采用双壁钢围堰施工。一个钢围堰竖向由两节组成，顶节考虑周转使用。

⑵封底砼厚度经初步计算取2.0m，承台拟一次浇筑完毕。

⑶钢筋半成品采用在钢筋棚集中制作，平板车运输至工点现场绑扎成型。

⑷采用履带式吊车进行钢围堰拼装及下沉、钢筋安装、砼浇筑等。承台砼由陆地搅拌站供应，砼罐车通过栈桥运输至现场，砼输送泵输送灌注砼。

5.3.3施工流程

详见图所示。

5.3.4钢围堰设计

⑴设计参数

根据本合同段水文、气象、冲刷、河床及地质条件，结合本合同

段的施工特点，本合同段钢围堰设计参数详见参数表。

钢围堰设计参数

表3.4.2

⑵设计工况：双壁钢围堰设计工况主要有四种，详见下表。

钢围堰设计工况表

3.4.3

经分析，工况二钢围堰刃脚受力最不利，钢围堰结构本身以工况三控制设计。

⑶计算方法、模式

①计算方法：由于钢围堰为环形封闭结构，在水压力环向径向作用下，变形将产生二次应力分配，常规的平面计算虽偏安全,但忽略了环向结构力的传递作用，发现不出局部杆件力的变化，为此采用SAP空间有限元计算综合程序对钢围堰进行三维模拟计算。

②计算模式：将围堰面板所承受的水压力转化为节点力，节点力方向垂直于各杆件，按实际情况，杆件赋予了各自的材料特性，同时将竖向钢箱模拟在模型中。

③计算内容：钢围堰在水平水压力和竖向浮力作用下，对钢围堰整体进行计算，分析环向受力框、内支撑等。

④约束条件：钢围堰底为固结，竖向杆件和水平环向杆件接头为固结，水平斜杆端头为铰接，内支撑两端为铰结。

⑷双壁钢围堰构造简介

①围堰总体结构布置

详见图所示。

②围堰主尺寸：双壁钢围堰平面为矩形，外尺寸为26.1×12.1m，

壁厚1.2m，刃脚高为1.5m；围堰总高度为13m。

③围堰分节及分块：钢围堰竖向分节和平面分块根据一节每块吊装重量不超过13t及钢箱梁位置确定。钢围堰竖向分三节，平面分为14块。

④围堰结构布置：围堰由壁板、竖向背肋、水平环向桁片、钢箱及井壁隔舱、内支撑等组成。

a.钢围堰壁板：双壁围堰内外壁板均采用6mm钢板，壁板上均设置竖向加劲。

b.水平环向桁片：是钢围堰主要承重结构，由钢板和角钢组成，主要承受壁板传递的荷载，通过内支撑达到钢围堰受力平衡，水平桁片沿竖向分层布置。

c.钢箱梁及井壁隔舱：承受水平桁架和壁板传递的荷载。钢箱梁由钢围堰壁板和两块10mm厚的钢板组成，并将钢箱梁位置处的壁板加焊钢板加强，钢箱梁的断面尺寸为150cm×100cm。钢箱梁的两块10mm厚的侧板同时作为竖向的横隔舱板，在平面上把围堰钢壳分成几个互不相通的舱，保证在落河床时和下沉过程中能分舱灌水，以适应河床面的高差和调整围堰下沉的倾斜度。

d.刃脚：刃脚加工成直角三角形形状，斜边在围堰内侧，外侧平直。

e.内支撑：采用直径为800×8mm的钢管，按受力要求分层设置，内支撑位置对应于钢围堰的竖向钢箱。

⑤围堰其它设施

a.吊点：每块双薄壁钢围堰壳体均设有吊点，作为围堰的吊装、拼装及下沉使用。

b.内外连通管：为保持围堰在下沉、封底作业时内外水位的平衡，在河床附近和承台顶面以上的围堰壳体处，穿透内外井壁设置四至六个φ250mm的钢管，钢管与井壁密焊。钢管伸入围堰端焊有法兰盘，并配有堵头钢板，可根据工序需要由潜水员开闭堵头板。

5.3.5钢围堰施工

⑴钢围堰加工

①加工前编制分块加工和分节试拼施工工艺及质量保证措施。加工时按有关规范、工艺要求编写钢板与钢板间、钢板与型钢间及型钢与型钢间焊接工艺和施焊原则，有效防止焊接变形过大使局部或整体尺寸超出图纸允许误要求差。

②半成品钢板或半成品型钢加工前应制作下料平台，半成品均应在下料平台下料。下料平台上应设置钢板或型钢下料模具，用模具确保下料半成品符合图纸尺寸要求。

③各分块钢围堰必须在专用的事先制作好的加工平台上加工。加工平台必须具有足够的刚度和强度，其上设置定位、限位装置，以确保半成品组拼成分块钢围堰时各细部和整体结构尺寸符合该分块钢围堰设计尺寸要求。

④半成品必须分类堆放，并悬挂、张贴、涂写唯一的标识。堆放时应采取防止半成品变形的有利措施。

⑤出厂的块件按图纸要求对结构焊缝进行检查，内、外壁板对接焊缝采取通过煤油渗透试验——即在对接焊缝的反面先用石灰水刷成白色，然后在正面刷上煤油，检查反面是否有渗油痕迹。煤油渗漏处必须补焊。

⑥钢围堰各分块在加工、运输过程中应设置合理的吊点，防止起吊变形；运输过程中应设置装运平台，用以防止运输时分块围堰变形。

⑵双壁钢围堰的拼装

采用在墩位现场搭设拼装平台进行钢围堰的拼装。利用外围钻孔灌注桩钢护筒焊制牛腿，并在牛腿上搭设型钢形成环形平台，作为第一节钢围堰的拼装焊接工作平台。

①拔除钻孔平台钢管桩，搭设钢围堰拼装平台及吊装平台，设置悬吊下沉系统。

②在拼装平台上测量放样，以便控制钢围堰的平面位置。

③在主护筒上设置钢围堰下沉导向，导向采用型钢制作，导向与钢围堰之间设置3～5cm的间隙。

④用平板车将钢围堰运输至墩位后进行底节钢围堰的拼装。利用50t吊车起吊钢围堰至拼装平台上，按照分块线安装各分块钢围堰，并将相邻两块钢围堰临时固结。

⑤焊接各分块之间的竖向接缝，每条接缝均采用双面焊缝，焊缝宽度及厚度满足规定要求。为了确保接缝的焊接质量，在每条竖向接缝上再贴15cm宽的钢板条并焊接牢固、密实。

⑥利用底节作为平台，按照拼装底节的相同程序拼装顶节钢围堰。水平接缝的焊接要求与竖向接缝相同。

⑦钢围堰现场拼焊的质量控制

a.测量放线及检查：在钢围堰拼装平台上测量放出钢围堰刃脚位置线，底节钢围堰拼装时通过刃脚底口的内外边线和分块围堰的垂直度进行控制。

b.拼装要求：隔舱板对齐；各相邻水平桁片弦杆对齐；上下竖向型钢允许不对准但必须和水平桁片弦杆焊牢；内外壁钢板拼缝不能对接焊时，允许采用搭接焊或贴板焊接，但必须满焊，并保证水密。

c.刃脚部分经检查合格清洗干净后方可灌注压舱混凝土。