某大桥主墩承台施工方案_secret

主墩承台施工方案

一、概述

主塔墩基础采用31根φ2.9（2.5）m的变截面钻孔摩擦桩基础，承台顶高程+4.5m，底标高-2m，厚6.5m，平面为尖端型，端部倒圆，长48.4m，宽30.3m，砼为C30，共8047m3，钢筋共计447.676t，其中涂层钢筋为312.612t。最高潮水位3.91m，最低潮水为-2.55m。

根据海湾大桥地处河道的情况，我们进行套箱设计时特制定如下设计原则：

1、承台分三次浇注，第一次1.5m，第二次3m，第三次2m，封底1.2m。

2、模板为钢模，分块制作，每块高度为8m，块与块之间通过法兰连接，用胶皮密封。

3、模板自行加工制作，设计时要考虑加工方便。

4、底承重梁采用预制混凝土井字格梁。

5、承重立柱采用预制立柱。

6、底板采用预制板。

7、套箱内布置钢管桁架和型钢作为内撑梁，设置2道内撑。

8、承重梁为贝雷梁。

9、吊杆采用Ф32精扎螺纹钢。

10、下放采用螺旋千斤顶。

二、承台设计情况

1、概述

承台施工采用有底套箱的施工方案。套箱主要由上承重结构(贝雷梁、工字钢)、吊杆、侧模、预制砼底板、钢筋砼底梁、立柱及内撑梁等组成。设计计算时主要考虑3种工况：1、套箱下放时，考虑结构自重、水流的冲击，无浮力状态；2、水下封底砼浇注完但未凝固时，考虑结构自重、封底砼自重，水浮力；3、套箱内抽干水后，考虑结构自重，水浮力和封底砼与钢护筒的粘结力。其中套箱自重约1200t；封底高度1.2m，重约2900t。浇承台第一层砼时，所有重力考虑由桩头握裹力，承重架受力和水浮力共同承受。

2、承重架

采用3~4片单层贝雷架组作横向布置，以其节点位置布置在群桩的支承柱上，贝雷梁共设计5组，贝雷梁上面纵向安装工字钢组合梁2I56b，承受吊杆传来的全部荷载。组合工字梁共17条，共146个吊点。

3、吊杆

吊杆采用φ32精轧螺纹钢，吊杆从组合梁2I56和承重砼底梁中穿过，形成一个下承重结构形式，支承点以螺母、垫板固定，共146根吊杆。

4、支承柱

支承柱承受承台套箱施工中的全部荷载，受力最大的一条立柱荷载达156t，每一根灌注桩顶面设置1根钢筋砼支承柱，尺寸为60×60cm，砼标号为C30。为保证立柱的稳定性，在立柱顶部设置联系，采用2[16槽钢。

5、底梁

底梁所受荷载主要有套箱自重、预制底板、封底砼、施工动荷载。底梁采用40×60cm的钢筋砼梁，每个承台共10根底梁，每根底梁设吊点与吊杆连接。

6、底板

底板承受上部封底砼和套箱侧板传来的荷载，根据计算确定采用20cm厚的钢筋砼板，每个承台底板按实测桩位平面尺寸分块在岸上预制场预制。单个承台共118块底板，底板砼强度等级采用C30，底板砼共222m3重555t。底板纵向铺设在砼底梁上，相互之间以及与护筒之间预留有5cm的安装间隙，作为施工缝处理，在进行封底砼前处理好各道施工缝。

7、侧模

套箱侧模的高度为8m，各块套箱侧板通过φ18螺栓连接起来。模板面板采用6mm的钢板，加劲肋采用L7.5等边角钢，法兰部分采用L12.5等边角钢，纵向加劲采用2[10槽钢，横向加劲采用2[20槽钢。考虑台风影响，设置两层连通孔，在台风来临时打开，保证套箱内外水压的平衡，尽量减少影响。

8、内撑梁

内撑梁设2道，分别为钢管桁架及型钢内撑。下内撑梁主桁采用5寸的无缝钢管管，规格为140×7.5mm，斜撑采用3寸的焊管加工成桁架式，为了便于拼装，内撑梁分主桁架和副桁架分段加工、分段安装，桁架梁联接于模板处必须用钢板

加厚。上内撑采用2[16#槽钢，支撑在立柱上。

三、套箱施工工艺

1、承台施工流程图

2、承台施工准备工作

准备工作包括：1）龙门吊、平台的拆除；2）桩基护筒的割除；3）浮吊的布置。1）龙门吊、平台的拆除：

由于要清除承台范围有碍承台套箱施工的平台部分，其中包括横向联结的型钢和钢管桩。钢管桩割除，周围的钢管桩失去联结，使龙门吊工作稳定性变得很差，危险性大，所以要拆除龙门吊。

龙门吊的拆除流程：

龙门吊先开到上水未端（即浮吊的有效半径以内）

拆除电源和加固龙门吊拆天车拆横梁拆立柱底车

注意：拆除龙门吊危险性较高，要专人统一指挥，同时注意掌握过往快船的时间，避免海浪对浮吊的影响。

平台的拆除：从上到下的拆除顺序，注意各个联结方式。

2）桩基护筒的割除：

分二次割除；第一次割至标高+0.64m位置，灌注封底混凝土后，再将护筒割至标高-1.4。

3）浮吊的布置：

浮吊布置二台，沿纵桥向在平台两边各布置浮吊一台，以加快承重系统、内撑系统的安装和平台的拆除

3、内撑系统

1）概述

主墩承台采用有底套箱施工，套箱侧板周长达131m，侧板由36块组成，侧模的联结是法兰联结，由于周长过长和流水影响以及浇注砼时产生的侧压力，会产生柔性变形，造成套箱漏水，给施工带来不利，故在套箱内设计内撑梁。

2）内撑系统构造

根据承台桩基的分布，设计两道内撑；下内撑采用钢管桁架结构，在横桥方向布置4条梁，纵桥方向布置6条梁，纵横交叉，形成一体。在24个交点下面用角钢焊成支脚，这样大大减少内撑梁自重产生的弯矩，增大内撑梁刚度。

纵桥方向内撑梁比较长，可以制成后再割成7段，方便于运输安装。

上内撑采用型钢支撑在立柱上。

3）内撑梁安装工艺：

先安装纵桥方向的内撑梁，并且在各交点焊好支脚，然后再安装横桥方向的内撑梁，内撑梁与侧模的联接采用法兰焊接。安装焊接时，必须保证焊接厚度。

注意：转运与安装内撑梁避免撞碰立柱，由专人指挥吊装。

4）内撑梁拆除

浇完第一层承台砼后，按照保持纵桥方向内撑梁完整的原则，将内撑梁拆割，4、套箱承重系统

1）概述

海湾大桥主墩承台横桥向长48.4m，纵桥向宽30.3m，高6.50m。承台砼需安装套箱进行浇注。套箱承重结构上面部分为贝雷梁和型钢I56a，下面为钢筋砼梁。承重梁：通过桩基顶面的预制立柱，在横桥向摆放5组贝雷桁架梁，每组贝雷桁

架由3~4条由45花窗拼成的贝雷梁组成，5组贝雷梁顺桥向通过2I56a工字钢共17对连成一整体，然后横桥向再在每条承重底格梁的正上方安装双工字钢2I25b，用以安底格梁吊杆吊住底格梁，横桥向共需2I25b字钢10条。

底格梁为承台套箱的底承重架，均为钢筋砼梁，横桥向由于砼梁较长，采取分段预制，现场湿接的形式联结。底格梁横桥向共10条，顺桥向短砼梁端一侧预埋钢筋与横桥向砼梁侧面预埋钢筋，通过预埋钢筋焊接连接，调平后现浇湿接缝的形式，另一侧采用预埋钢板焊接，使底格梁纵横方向连成一个网格形式的整体，顺桥向共需底格梁68条。

2）承重系统安装施工

①主墩桩基砼灌注完后，及时清理桩头浮浆，凿好桩头并在桩头预埋立柱，立柱顶面标高为+5. 0，在立柱的顶面要预埋钢板，共31根。所有桩基浇注完后，测出各条桩基的实际平面位置，桩顶安装完及桩基护筒割至标高后，便用45#工字钢顺桥摆在桩基护筒顶面，作为横桥向底承重格梁内撑梁的临时摆放平台。

②安装底承重格梁及底板，内撑先放进临时平台后，便开始在立柱顶面进行上承结构的安装。

③上承结构安装，首先沿横桥向布置5组贝雷梁，每组贝雷梁由3~4条45cm花窗拼成的贝雷梁组成。每组贝雷梁均在岸上整体拼装后用浮吊吊装，5组贝雷梁分别摆在横桥向的5排立柱顶面，并用槽钢将贝雷梁卡稳在立柱顶面的预埋钢板上。

④贝雷梁固定好后，便在贝雷梁上铺设顺桥向的2I56a。同时通过测量放样，把横桥向每条承重工字钢2I56a的位置定出来，再安装横桥向的2I25b工字钢，工字钢与贝雷梁通过骑马螺丝联接固定，工字钢与工字钢通过焊接固定。

⑤上承重梁安装好后，开始进行内撑梁的整体安装，整体拼装好的内撑梁通过手拉葫芦往上提并尽量贴近贝雷梁底。

⑥内撑梁整体拼装后，先穿好吊杆并上好螺母垫片，

5、模板安装施工

由于套箱承台模板高为8.00m，制作时也为8.00m高一块，考虑至施工的方便，套箱侧模的安装须待底板安装完成，内撑梁吊进平台并整体安装完毕后方可进行，模板须利用水上浮吊进行吊装，模板的安装工艺如下：

1、模板先在制作场分块制作好，每块模板顶部在加劲2[10上焊2个倒U形的钢筋吊耳，作为每块模板的吊点用。

2、模板安装顺序为先安装横桥向再安装顺桥向模板，安装前，先在底格梁上每隔1.5m焊一段25cm高的[10作为模板脚的定位及固定用，之后就可进行模板的安装，第一块模板先吊装横桥向最靠近的圆弧模的一块，吊装到位后，由于模板脚已通过[10槽钢固定到位，模板顶端通过1T手拉葫调节并经吊垂球证实垂直后。以后每块模板的安装均紧靠前一块，经调垂直后通过接口螺丝联接在一起，模板安装后，每两块模板须有一块用手拉葫芦拉住，以保证垂直度。

3、横向加劲的安装，套箱侧模的横向加劲用2[20，横向加劲与竖向加劲的2[10之间通过焊接固定，同一高度上的横向加劲2[20槽钢通过焊接或法兰连接。

4、内撑梁与模板焊接连接，焊接处钢板在外侧加劲，并与横向2[20#槽钢连接。

5、为防止漏水，模板间的法兰接头需加橡胶皮。打紧螺丝后再涂玻璃胶。

6、模板整体安装固定好后便可进行套箱的整体下放等工作。

6、套箱的下放

1）概述

套箱长48.4m，宽30.3m，高8m，总重约1200T。吊杆用φ32精轧螺纹钢,共146根，由于受力点多，重量大，故采用螺旋千斤顶下放套箱。具体作法为：用84个50T的螺旋千斤顶，每2个为一组，通过千斤顶反力梁分别控制80条吊杆，顶升千斤顶，反力梁采用36号工字钢。依靠该80条吊杆上的反力梁挡位螺母提住整个套箱，然后松开各吊杆上承重螺母，使之上移15cm左右，慢慢松千斤顶，吊杆上承重螺母重新受力时，整个套箱已被下放15 cm左右。如此反复，直到套箱到达指定的位置。

2）套箱下放千斤顶布置图

见附图

3）千斤顶反力梁设计

①结构图

②计算

设下放过程中某根吊杆受力30T ，则对应反力梁应力最大为：

[]MPa MPa W M 1708110919210156

4

=<=???==-σσ ③稳定性

由于顶升用吊杆分布广，反力梁上端离上承重梁距离不到1m ，故在下放过程中不存在失稳情况。

4）下放注意事项

①下放时要有专人统一指挥；

②下放时必须有专人指挥并负责注意千斤顶及吊杆的刻度，尽量做到下放同步； ③操作时每3人一组，两人顶升，一人观察协作。

四、承台砼施工

1、灌注封底砼施工

1）概述：

灌注封底砼施工成败，对于承台套箱施工有相当的意义，封底砼不仅起隔水作用，还利用它的自重与桩基的磨擦力抵抗浮力，所以要求封底砼浇注质量，均匀度好，不能出现薄弱地方，以免引起漏水等问题。套箱封底质量的好坏直接影响到承台的施工质量及工期。

2）灌注设备和灌注点布置图

灌注设备包括5台混凝土输送泵（1台为备用），11台混凝土运输车（1台为备用）、储料斗8个，八套漏斗导管，浮吊两台。灌注点布置图见附图