浅谈象山港大桥钢套箱可拆卸底板设计及拆除工法

浅谈象山港大桥钢套箱可拆卸底板设计及拆除工法

韩修生;应杰

【摘要】本文以象山港大桥钢套箱拆除为例，结合工程实践，从可拆卸钢底板设计、拆除工法等方面进行阐述，供相似工程参考借鉴。

【期刊名称】《珠江水运》

【年(卷),期】2012(000)017

【总页数】2页(P90-91)

【关键词】钢套箱底板;设计分析;拆除;工法

【作者】韩修生;应杰

【作者单位】浙江头门港投资开发有限公司;浙江头门港投资开发有限公司

【正文语种】中文

【中图分类】U443.22

1.概述

钢套箱是为水中承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过四周钢套箱模板以及底部封底混凝土为水中承台提供无水干施工环境，同时兼作承台施工外模。保证钢套箱结构强度及加快其周转速度是承台施工安全和加快施工进度的重要保障。本文就中交二航局象山港公路大桥引桥项目（以下简称“本合同段”）承台采用的拼装可拆除式钢套箱技术予以论述。

本合同段承台封底混凝土厚度0.8m，封底底面高程-0.6m；承台顶面高程+3.2m，

底面高程+0.2m。设计高水位+3.5m，设计低水位-2.73m，施工区域水深均大于8m（1985国家高程系）。

2.钢套箱底板拆除可行性分析

2.1 施工条件分析

2.1.1 气候条件

象山港地处30°N附近，属亚热带海洋性季风气候，四季分明，总的气候特征是温和、湿润、多雨。由于特殊的地理位置和下垫面因素影响，桥位处的风及雨雪强度和频率明显强于内陆，但与海洋上又有明显区别。

风速影响：桥位两岸的横码，西泽年平均风速在2.7～3.9m/s之间。

流速影响：桥位区涨潮流速与落差流速范围分别为0.79m/s～1.27m/s和

1.02m/s～1.49m/s。

波浪影响：象山港口门外有六横等岛屿作掩护，桥位区波浪强度不大，平均波高仅0.4m，这在后续的施工过程中也得到了证实。且由于象山港特定的地形条件，外海涌浪对湾内影响极小。

高低潮位影响：桥位区潮汐属非正规半日浅海潮，受地形影响，潮波运动以驻波形式为主。潮汐特征特征参照西泽潮位站长期资料（1985国家高程基准）。

平均高潮位：+1.87m；平均低潮位：-1.17m；平均涨潮历时：6小时50分；平均落潮历时：5小时37分。

由以上数据可知，象山港大桥施工区域施工条件具有得天独厚的天然优势。且钢套箱底标高为+0.6m，比平均低潮位高0.57m，潮位低于底板历时较长，最长超过了5个小时，有充足时间进行拆除作业。

2.1.2 技术及工艺条件

本合同段工程为象山港大桥引桥部分，共49个承台。钢套箱需要沉放49次，为加快施工进度，经本部工程技术部门研究决定，钢套箱采用后场加工拼装、150

吨浮吊整体吊装沉放，通过桁架将整个钢套箱自重及后续的施工荷载传递至钢管桩顶，底板仅靠43根φ25精轧螺纹钢将荷载传递到桁架上。

着重考虑壁体重复利用，其次考虑底板的重复利用。这也为底板的拆除设计工作指明了思路。

2.2 经济可行性分析

2.2.1 经济对比分析

根据以往类似工程施工经验，钢底板重量约为20t。材料价格按4500/吨，加工费为1000元/吨，则制作一个新底板成本约为11万元。拆除价格按照2000元/吨（含运送至拼装码头），故回收利用一套钢底板可节约成本7万元左右。

2.2.2 工期对比分析

前期制作供循环使用的14套钢底板平均工期约7天，钢底板拆除加拼装时间保守估计5天，在后续施工中，底板实际拆除工期为3天。大大加快了钢底板的循环

周期，达到了钢底板拆除设计的预期目标。

通过以上分析，可知本项目工程钢套箱底板的拆除工作完全具备了相应的施工条件、技术和工艺条件、经济性条件。

3.底板设计及变更

原港湾院设计底板为部分可拆除结构，考虑到节约钢套箱制作成本并结合技术创新，经项目部技术部门讨论研究，决定将底板结构更改全部回收以便循环利用。原设计及变更后结构见图1、图2。

图1 ：原设计矩形底板结构

图2 ：变更后矩形底板结构图

图3 ：底板1拆除落水瞬间

图4 ：底板拆除后承台近景

4.底板拆除

4.1 技术准备

（1）承台顶面预埋钢筋为钢索提供附着。

（2）首先拆除钢套箱壁体，壁体拆除后底板与封底混凝土间存在两种力：

①底板与封底混凝土之间的粘结力。由施工经验可知粘结力为200～300Kpa/m2，各分块底板面积约10m2，自重约1.5T。

则G=300×10/1000-G自重=3-1.5=1.5T（粘结力取值300Kpa）。

②底板与封底混凝土之间的精轧螺纹钢连接。精轧螺纹钢在承台施工结束后，即可完全割除，不存在拆除障碍。

所以，在各分块底板拆除过程中，主要克服约1.5t混凝土粘结力即可。而在实际

施工过程中，由于采用涂刷脱模剂或浇筑封底砼时先浇筑一薄层砂浆等技术措施，底板与封底粘结力均小于200Kpa。

（3）套箱沉放前仔细检查各分块间是否焊接，保证底板各分块完全脱离；并在各分块底板边缘对应开2个φ20mm吊耳孔。

4.2 拆除过程

低潮位（底板露出水面）用钢丝绳将各底板分块系于承台顶面预埋钢筋筋上，防止水下切割时底板意外脱落。

在高潮位潜水员水下切割精扎螺纹钢。

第二个低潮位起吊底板，先将底板一端系于浮吊钩，再将底板两端连于承台钢索解除，底板落入水中，浮吊缓慢退后、材料船上前，然后将底板置于材料船上。

5.结束语

通过实际操作施工，我们在底板加工、拼装及拆除过程中进行了大量的工艺革新，确保了底板成功回收，使其重复利用，大大节约了施工成本。如按常规套箱施工，本合同段共需49套底板，通过此次攻关实现底板回收再利用，实际仅加工14套

底板，节省35套底板成本，按每套材料费加工费约11万元计算，为项目部节省