1、 摘 要:目前,随着社会经济的飞速发展,建设单位对其所建工程要求工期短的特点,一种新的结构形式,锁口套箱围堰施工方案能够满足短期内完成多种形式不一的承台施工,本文结合集美大桥承台多种多样、数量多、时间紧,将锁口制成标准尺寸,再加上组合模板,快速组合施工该方案成功实施得到了业主及兄弟单位的认可。 关键词:套箱围堰,锁口,组合模板,止水 ,集美大桥一、工程概况 集美大桥工程 C1 合同段综合里程为 K2+645K4+105,主线桥全长1460m;A、B、C 匝道桥总长 647.738m;(A 匝道桥长 60m,B 匝道桥长 463.738m,C 匝道桥长 124m) ,通道一座,长 341.3m;
2、全桥桩基 418 根,承台 102 个,墩台身 108 个,主体结构工程量(钢筋 14 万吨,砼 12 万方) 。C1 合同段承台尺寸分为:23#25#墩为:36.442m*11.0m*4.0m (3 个)1#21#墩 BRT 为:9.1m*8.1m*3.0m (21 个)22#,26#墩为:8.7m*8.2m*2.8m (6 个) (4#,5#)左幅道路桥,(6#9#)右幅道路桥及 17#21#道路桥为:8.1m*8.1m*2.8m (16 个) (2#,3#)右幅道路桥,(6#9#)左幅道路桥及 1#,10#16#道路桥为:6.95m*6.95m*2.5m (22 个) 承台施工采用锁口式
3、套箱围堰施工,此套箱为一种较为新型的锁口式套箱型式,要求施工队伍必须严格按照设计图纸及施工工艺施工,每道工序均要求按照设计意图精心操作,切勿主观蛮干。 本套箱围堰的主要特点是避免了以前整体套箱起吊下沉的宠大施工设备,大大地简化了其内支撑结构,现采用锁口套插化整为零的施工方法。这样从安全上、成本投入上均是可靠的、合理的。 二、 锁口套箱围堰的设计与制作 根据集美大桥 C1 标承台的结构尺寸,将锁口套箱围堰的模板组成分成若干个小块,以方便承台之间的倒用。套箱模板的尺寸分为:2m 、1.5m、1m、0.9m(锁口) 、0.4m、0.3m。 锁口式套箱围堰的设计依据和基本构造:设计的关键部位是模板的锁
4、口。锁口的刚度、强度、防水功能及施工便捷程度是成功的关键,锁口材料选择了两种型号的无缝钢管作子母扣, 锁口式套箱围堰的设计参考了整拼式套箱围堰和钢板桩的特点,结合了类似于钢板桩的锁口特性和整拼式套箱围堰的模板形式,其主要结构如下:1、模板:模板需要保证足够的强度、刚度、稳定性和扭曲强度;2、锁口:有足够的强度和刚度、更重要是能有效止水。在施工中可通过对模板的调节来达到对垂直度的要求;3、内支架:与整体式下沉套箱围堰的内支架相比,可以适当地简化其结构,因其不需要整体吊装。 4、模板安装的导向结构:在模板下插过程中能有效控制模板的垂直度。 3、锁口套箱围堰施工 以厦门集美大桥主线桥:12#墩右幅道
5、路桥为例,简单介绍一下锁口套箱围堰的施工。施工总体思路:首先根据承台轮廓尺寸将套箱插打到位使其下口标高达到-8.00 米( 海床标高为-6.8m,清淤至标高-7.5m),上口标高+4.00 米。其次在套箱围堰内填基整平;然后利用 C20 砼封底。封底砼顶面达到 -2.20 米,标高-2.20 米至标高-2.05 米为碎石垫层标高-2.05 米至标高-2.00 米为 C15 砂浆垫层,待封底砼达到设计强度 90%后,抽干水进行承台施工。承台底面标高-2.00 米,顶面标高 +0.50 米。 (1)准备工作部分 1、内支架的预拼,严格按照图纸进行内支架的拼装,不允许随意变更尺寸及内斜撑数量,并且进
6、行测量复核: 2、下层导梁结构的安装。在低水位时完成此项工作,其标高控制在+1.0m 处;3、准备砂袋,以便堆码在套箱围堰模板的坡脚,防止冲刷; 4、桩头提前凿至设计标高-1.85m; 5、上导梁牛腿安装,按设计图布置,牛腿平面标高+3.43m; 6、按设计图预拼部分套箱模板; 7、套箱模板的验收和试插。 模板制作应满足以下要求:长和高 0,-1 外形尺寸 (mm) 肋高 5面板端偏斜 (mm) 0.5孔中心与板面的间距 0.3板端中心与板端的间距 0,0.5连接配件( 螺栓、卡子等)的孔眼位 置 (mm)沿板长、宽方向的孔 0.6板面局部不平 (mm) 1.0钢模板制作板面和板侧挠度 (mm
7、) 1.三、锁口套箱围堰施工 1、测量组放线,在钢护筒上焊牛腿。 同一平面上焊接 8 个牛腿(每个钢护筒 2 个) ,要求,8 个牛腿平面高差少于 5mm。牛腿上要求测量组放线,割除多余的部分,确保承台尺寸。 2、平台拆除 在水位稳定的情况下,拆除现有的钻孔平台,测量组复测牛腿平面及里程位置。 3、搭设上导梁及内支撑 对上导梁牛腿抄平,安装上导梁(测量组放线)并与牛腿焊接定位,安装内斜撑,内斜撑与钢护筒相抵触,割除多余钢护筒。导梁按设计图与内斜撑焊接成一整体。 4、下导梁安装同上导梁。 5、第一次下插模板并合拢 在模板插放前,在导梁上先放出每块模板的位置,避免在模板安插过程中出现累积负误差,允
8、许出现 20mm 以内的允许正误差,以保证合拢的精度。模板插放前的一切工作准备就绪后,应首先把 4 个角上的 8 块模板按设计图两块一组组拼好,角上螺栓必须上紧,以防漏水。 模板插放顺序应根据水位及流速的具体实际情况来决定,其关键是第一块模板下放必须保证其水平位置及垂直度符合设计要求,且必须紧贴导梁。因此,第一块模板下放时,如水流速较大,拟先下放上游(涨潮时东边,落潮时西边)的第一块直面模板。 第一块模板选定后,在保证其精度下放到位后,宜先插放上游模板,待上游插完后,再分南北两侧交叉地从上游往下游插放,其合拢位置应设在下游模板处, (对于大承台:为便于最后一块模板的合拢,下侧的导梁可留一段不预
9、先焊牢,以好调节导梁的周长,而最后合拢。)下插后的模板底口标高达到- 8m 左右,此时模板需与上、下层导梁焊连。若因水位过高而使模板与下导梁无法焊接,可使模板焊拉在护筒上,以使模板与下导梁贴紧。 下沉到位的模板应参照下表进行检查:模板内部尺寸 (mm) 墩台 20轴线偏位 (mm) 墩台 10模板相邻两板表面高低差(mm) 2模板表面平整(mm) 56、水下安装拉杆。水下拉杆采用 25mm 精扎螺纹钢。 7、抛填粗砂及砂袋维护。在套箱外抛填部分砂袋作为模板的护脚。在套箱内抛砂袋至-4.3m,再铺一层砂袋,以确保浇注水下砼的质量;外面填砂至-5.0m 左右,再抛填一层砂袋,防止冲刷。 8、布置导
10、管,准备水下封底。 1)检查导管的接缝密封情况,共采用 2 套导管,导管长度为 7.5m 左右,上面一节宜采用 1m 导管。 2)铺设脚手板,留出安装导管位置。 9、水下封底砼的灌注 1)每斗砼需检查质量是否良好,其主要包括如下几个方面坍落度、和易性、泌水性。坍落度须控制在 1822.0cm 之间,但应根据砼的泌水情况作适当的调整。 2)灌注顺序是根据导管的布置顺序进行,并且应对称、交错灌注。3)整个砼灌注过程中,须避免砼的任何一个接头面出现初凝现象,以确保砼的整体性。4)为确保砼的灌注质量,实验室应提前做好配合比试验,以便给施工提供依据。5)砼灌注过程中,应加强测量工作,以确保整个围堰内的封
11、底砼标高满足施工设计要求。 10、套箱止水:在模板锁口部位使用瓜米石混凝土灌注在锁口部位的 214 内,灌注标高至+3.5m,为了方便拔除,最好先套用彩条布编成的长袋子,里面用 PVC 管浇注低标号砼,这样既可以止水,又可以在拔除时节省人力和机械设备。 11、封底处理:待封底砼达到设计强度 90%后,抽干围堰内的水,将高出-2.0 的封底砼凿除,布置排水沟及汇水井。 12、割除设计桩头标高以上的钢护筒,安装下导梁内斜撑。 13、扎承台钢筋、墩身预埋钢筋、接地钢筋,钢筋连接方式采用机械连接。 14、灌注承台砼 灌注承台砼采用商品砼进行,直接采用泵送砼。 15、进行墩身施工。施工墩身时注意预埋支座
12、螺栓。 16、用抓泥斗抓除围堰周围抛填物,拆除套箱围堰。 四、锁口套箱围堰的优越性 锁口式套箱围堰除成本相对低廉,拼装及合拢简便,能较大地缩短施工工期,降低工程成本,定位控制准确等诸多优点外,另外显著特点是:机械设备投入少,施工安全性高,并能重复利用。原有的整拼式套箱围堰需整体拼装,整体下放。这使得下落过程需要使用塔架、分配梁、千斤顶等大型设备。并且下放过程控制难度大,安全系数低。 原有的钢板桩围堰需要导向架,振板机等大型设备配合,且准确定位难度大,一般最后的合拢处模板还需特制,成本较高,工期较长。 因此,锁口式套箱围堰一种在现有套箱围堰基础上“取长补短”的换代产品。同时,锁口式套箱能够根据现场各种各样的尺寸,容易组合成模板式施工方法,既节省数量,又能简易灵活形成多点施工。 锁口式套箱围堰:将模板的拼装化整为零,使得模板定位准确,与原有套箱围堰在模板尺寸上可以保持一致,强度、刚度、稳定性良好,且能重复利用,锁口部位具有连接,定位,止水的多重功能,在保持了原有套箱围堰优势的前提下,使施工大大简化,缩短了工期,创造了良好的经济效益。