某大桥钢吊箱设计及施工技术方案

1、XX大桥钢吊箱设计及施工技术方案1 概况1.1 桥梁工程简介XX大桥桥长 1543.04m，上部布置为： 1030 + 840 +（68+120+68）+ 640+ 1430m，主桥上部为 68+120+68m变截面预应力混凝土连续箱梁， 下部为矩形实心墩， 高桩承台、桩基础；主墩单个承台尺寸 10.6 9.6 5m，承台顶标高 +5.5m，下接 4 根2.5m桩基，边墩单个承台尺寸 7.7 6.2 2.5m，承台顶标高 +5.5m，下接 4根 1.5m 桩基；引桥上部为 30m、 40m先简支后变连续预应力砼 T 梁，下部为排架式墩， 桩基础。桥位处水域宽约 810m。1.2 地形经我部现场

2、实测，主桥河床标高约为 12.7m。1.3 水文条件XX 大桥主桥墩位处平均水深 17m，常水位为 4.3m。按工期计划，主桥承台施工时间为 20XX年 2 月底至 20XX年 5月底，根据提供 的水文资料情况，确定在此施工期， XX水位标高约为 4.3m。2 钢吊箱设计方案根据施工现场河床标高和承台设计基本情况，主桥承台属高桩承台，采用有底 钢吊箱施工方案。钢吊箱构造概述（ 1）、 主桥主墩钢吊箱平面内净尺寸： 10.7m9.7m，四边形， （ 考虑 10mm的偏差，吊箱侧板兼 做承台模板 ） ；侧板顶面设计标高： +6.0m；底板顶面设计标高： 1.0m；内支承标高： +4.5m；封底 C

3、25混凝土厚 1.5m。钢吊箱底板采用 4根 2I40a 工字钢作为承重梁，上铺设 I12.6 工字钢，间距 30cm， I12.6 工字钢上铺设面板，面板采用 6mm厚钢板，底板重量为 17.65t 。钢吊箱侧板采用桁架结构，面板采用 6mm厚钢板，竖向、横向肋采用 L756 等 边角钢，间距 30cm，桁架竖杆、长平联采用 L100 8 等边角钢，桁架斜杆、短平联采用 L756等边角钢。主墩钢吊箱侧板竖向分 2层，上层为 50cm高防浪板，水平分4 块进行加工， 下层水平分 8 块段， 块段与块段之间采用 2060mm连接，接缝间加 设 1cm 厚泡沫垫。侧板重量为 49.17t 。钢吊箱

4、内支撑采用 800mm壁厚 8mm的钢管，设置一层，设置位置为标高 4.5m 处。钢吊箱内支撑重量为 3.99t 。钢吊箱悬吊系统采用 32mm精扎螺纹钢，共设置 16 个吊点，吊杆下端固定到底 板的承重梁上， 上端固定到吊挂系统的纵梁上， 纵梁采用 4 根 2I40a 工字钢，纵梁通 过贝雷架将荷载传递到护筒上。（2）、主桥边墩钢吊箱平面内净尺寸： 7.8m6.3m，四边形， （ 考虑 10mm的偏差，吊箱侧板兼做 承台模板 ） ；侧板顶面设计标高： +6.0m；底板顶面设计标高： 2.0m；内支承标高： +4.5m；封底 C25混凝土厚 1.0m。钢吊箱底板采用 4根 2I40a 工字钢作

5、为承重梁，上铺设 I12.6 工字钢，间距 30cm， I12.6 工字钢上铺设面板，面板采用 6mm厚钢板，底板重量为 10.54t 。钢吊箱侧板采用桁架结构，面板采用 6mm厚钢板，竖向、横向肋采用 L756 等 边角钢，间距 30cm，桁架竖杆、长平联采用 L100 8 等边角钢，桁架斜杆、短平联 采用 L756等边角钢。边墩钢吊箱侧板竖向分 2层，上层为 50cm高防浪板，水平分 4 个块段，下层水平分 4 个块段，块段与块段之间采用 2060mm连接，接缝间加设 1cm厚泡沫垫。侧板重量为 19.26t 。钢吊箱内支撑采用 800mm壁厚 8mm的钢管，设置一层，设置位置为标高 4.

6、5m 处。钢吊箱内支撑重量为 3.0t 。钢吊箱悬吊系统采用 32mm精扎螺纹钢，共设置 12 个吊点，吊杆下端固定到底 板的承重梁上， 上端固定到吊挂系统的纵梁上， 纵梁采用 3 根 2I40a 工字钢，纵梁通 过贝雷架将荷载传递到护筒上。3 钢吊箱施工方案3.1 设备配备主要设备表设备名称型号数量设备状态进场方法拟进场时间自有/ 租赁履带吊50T2良好陆运20XX.4.30租赁汽车吊25T2良好陆运20XX.4.30租赁挂车12T2良好陆运20XX.4.30租赁电焊机15良好陆运20XX.4.30自有交通船5T2良好水运20XX.7.30租赁运输船90T1良好水运20XX.7.30租赁卷扬

7、机 （配 6门滑轮组 ）5T4良好水运20XX.10.30自有3.2 钢吊箱施工方案、施工方法 承台施工工艺流程图见下页图 3.2.1 钢吊箱板的制作及加工 在岸上钢结构加工场地，采用型钢、角钢、钢板焊接，分块加工钢吊箱的底板和侧板。钢吊箱加工完成后，必须进行试拼装，合格后编号存放。 钢吊箱加工应保证组成构件位置和外型的精度， 以保障结构受力和拼装要求。 因 此，其加工场地须进行平整和硬化，并用型钢制作操作台。钢吊箱加工进行时，按先 铺钢板，然后焊接钢吊箱骨架，再焊骨架间加强肋的顺序加工块件。制作完成后，对 每块件进行按顺序编号。每节套箱加工完成后，对钢吊箱焊缝进行防漏、防渗检查， 合格后，再

8、进行该钢吊箱试拼工作，以检验钢套箱加工误差和加工质量。钢吊箱在岸上的钢结构加工厂分节分块加工，加工精度要求如下： 平面尺寸： 5cm；内口尺寸： 3cm；对角线： 10cm；底板预留孔： 1cm加工分节分块的确定： 综合考虑吊装及栈桥运输等条件，主墩钢吊箱竖向分 2 层，上层为 50cm高防浪 板，水平分 4块进行加工，下层水平分 8 块进行加工；边墩钢吊箱竖向分 2 层，上层 为 50cm高防浪板，水平分 4 块进行加工，下层水平分 4 块进行加工。加工标识与检查试拼 已经加工好的分块及时标识，表示内容为：节块。 加工质量检查内容包括：分块尺寸（只允许出现正误差、不允许出现负误差） 、焊缝质

9、量、材料、变形、钢吊箱壁板上的所有焊缝尺寸使用煤油100%检查面板有无漏焊孔洞。焊缝厚度和长度必须达到图纸要求。试拼：每节钢吊箱加工完成后，在试拼平台上进行该节钢吊箱整体试拼工作。3.2.2 钢吊箱现场拼装、下沉 钢吊箱分块运输与吊装 钢吊箱各分块在加工并设置装运平台， 采用平板车分块运输至主墩平台拼装。 利 用平台上 50t 履带吊吊装。吊点设置要合理，防止起吊变形。拼装平台搭设 拆除钻孔平台后，在护筒和钢管桩上设置牛腿，铺设承重梁、分配梁，形成拼装 平台。在拼装平台的分配梁上放出钢吊箱外边线控制点 （ 与钢吊箱外边线一致 ） ，铺设 限位槽钢，铺设木板形成操作平台，在操作平台四周设置栏杆。

10、钢吊箱拼装利用拼装平台先施工上游侧钢吊箱，后施工下游侧钢吊箱；拼装设备利用 50t 履带吊完成。设置钢吊箱悬吊下沉系统 拼装完成后，整体吊装进行钢吊箱的下沉，设置钢吊箱悬吊下沉系统，并采用5t 慢速卷扬机进行钢吊箱的提升和下沉。设置导向架在主护筒上设置钢吊箱下沉导向架 , 导向架采用型钢制作 , 导向架与钢吊箱之间 的间隙采用 3 5cm,导向架长度为 35m。下沉钢吊箱采用 4台5t 慢速卷扬机利用 4个门的滑轮组下沉。为确保钢吊箱均匀 正位下沉 , 一般每下沉 1.0m观察一次平面位置及垂直度 , 如发现偏位或倾斜应及时采 取措施进行纠偏 , 直至满足技术规范要求为止。 钢吊箱入水底后 ,

11、 应适当放慢下沉速度 确保钢吊箱垂直正位下沉。钢吊箱承重结构钢吊箱下沉到位后 ,承重结构由32 精轧螺纹钢及型钢承重梁和型钢分配梁组 成。3.2.3 封底施工钢吊箱封底砼标号 C25，主墩浇筑方量为 118.8m3，封底面积为 79.8m2。封底混 凝土施工遵循“先边角，后中间”的顺序，采用垂直导管法施工。封底前准备钢吊箱下沉到位后潜水工及时安装底蓝与护筒之间的加劲装置， 并清理护筒四周 的泥垢，检查吊杆螺栓是否上紧， 并由相关负责的技术管理人员再次确认吊杆的初始 受力基本均匀。导管布置封底混凝土浇筑导管内径为 300mm，接头采用快速螺纹接头，导管使用前须经 水密试验，合格后方可使用。单幅承

12、台布设导管数量为 12 根，导管压力作用半径 为 4.5m，相邻浇筑点按相互搭接的原则进行布置。测点布设混凝土面标高测量点按间距 3m左右网格状布置，并兼顾每根导管附近、钢吊箱 边角及相邻导管流动半径的交汇处。封底混凝土性能要求封底混凝土性能应满足泵送、早强，初凝时间 6h，坍落度 18 22cm。首批混凝 土能保证导管埋置深度在 0.6m 以上，且坍落度不能太大 （1416cm），以避免因落下 的混凝土不能形成一定的坡度而埋不住导管底口。 混凝土灌注将近结束节段宜采用较 大的塌落度，控制在 20 22cm。水下封底砼浇注封底混凝土分一次浇筑完成。浇筑原则：共投入 12 根导管，遵循“先边角，

13、后中间”的顺序。 浇筑方法 封底混凝土采用汽车泵送进行供应，能随时控制砼的供应，料斗容量为5m3。首批砼采用拔塞法施工。 正常灌注过程中注意事项 正常灌注：依照“先边角，后中间”的顺序，进行封口、正常灌注交替进行。同 时做好测深以及每根导管浇筑的起止时间，以便合理调整浇筑顺序。导管提升和导管埋深： 一般不随便提升导管， 需要时，每次提升高度控制在 20 30cm左右。提升导管用吊车，统一指挥，慢速完成。浇筑过程中，根据灌注量，每隔一段时间测一次标高，用以指导导管下料，使混 凝土面均匀上升。 混凝土终浇阶段混凝土浇筑临近结束时， 测出导管流动半径内的砼面标高， 根据测量结果， 对砼 面标高偏低的

14、测点附近的导管增加灌注时，力求封底顶面平整。当所有测点的标高满足控制要求后，结束封底混凝土施工。3.2.4 钢吊箱内抽水为保持吊箱在下沉、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 吊箱壳体处 , 穿透侧板壁设置四个 250mm的钢管,钢管与侧板壁密焊。 钢管伸入吊箱 端焊有法兰盘 ,并配有钢板堵头 , 开始抽水前由潜水员开闭堵头板。当封底砼强度达设计强度 80%以上，便可进行钢吊箱内抽水，抽水采用 1台30m3/h 潜水泵进行。当钢吊箱内水位降至一定高度时， 暂停抽水，观察钢吊箱水位变化及其变形情况， 然后继续抽水至封底砼顶面。当钢吊箱内水接近封底混凝土顶面时，用高压水枪冲洗钢

15、吊箱内壁及封底砼顶 面，抽出泥浆。3.2.5 钢护筒割除、清淤钢吊箱内水抽干后， 测量放出桩顶高程， 放出钢护筒的切割线， 钢护筒割除过程 中，同时人工清除封底砼表面浮渣和淤泥于吊斗内，吊车吊出，直至露出封底砼面。3.2.6 桩头处理桩头高于设计标高的混凝土用风镐凿除， 配空气压缩机供气， 凿除的砼残渣转运 至指定弃渣地点。桩头处理好后， 进行桩基混凝土质量检测， 测量桩位偏差， 合格后，将桩头钢筋， 调理顺直并弯至设计角度，然后绑扎箍筋 。3.2.7 封底砼面找平封底砼顶面的泥浆等淤积物采用高压水冲洗， 污水泵排除。高于设计顶标高部分， 用风镐凿除并用人工铲入吊斗内，吊出钢吊箱，低于部分，用

16、砼找平。3.2.8 承台施工3主墩承台厚 5.0m，单个承台砼方量 5XX.8m3；边墩承台厚 2.5m，单个承台砼方量 119.4m3。考虑到砼供应能力及大体积温控要求，承台分两层浇筑，主墩第一层浇筑2m，第二层浇筑 3m；边墩第一层浇筑 1m，第二层浇筑 1.5m砼浇注过程中利用冷却管降温， 主墩承台共布置 2 层冷却管，冷却管各向间距控 制在 1.0m 左右。冷却管使用完毕，真空压注 C30微膨胀水泥浆封孔。钢筋采用加工厂加工成型，现场绑扎安装的方法施工。钢筋现场安装顺序为：底 层承台钢筋绑扎定位骨架安装架立钢筋安装水平筋安装（冷却管安装） 顶层钢筋安装墩身预埋钢筋及施工预埋件安装。承台

17、混凝土浇注前，先用水湿润封底混凝土顶面，再开始混凝土浇注施工。 砼一次性连续浇筑最大方量约为 310m3，砼在陆上拌和楼集中拌制，罐车经栈桥 运至待浇点， 卧泵泵送至钢吊箱内， 经溜槽减速下落入模。 分层浇筑每层厚度不超过 30cm。浇筑顺序为上游至下游往复循环浇筑。砼布料以流动半径控制在2m左右为原则。混凝土振捣采用 510台 50 型插入式振捣棒， 插棒间距 50cm左右。振捣时振动 棒要插入下层砼中 10cm，遵循快插慢拔的原则，并应在下层砼初凝以前完成相应部 位的上层砼振捣， 确保砼质量。 对于承台顶层和底层及墩身预埋段钢筋布置较密的部 位，振捣棒工作半径控制在 30cm左右。3.3

18、大体积砼温控措施3.3.1 温控目标通过对大体积混凝土温度及应力的计算并结合以往施工经验，提出以下温控标 准：1）混凝土的内表温差应小于 25；2）分层浇筑的混凝土的上下层温差应小于 183）混凝土的浇筑温度应小于 T+4（T 为浇筑期旬平均气温 ） ，混凝土最高温升不 超过 25。3.3.2 大体积混凝土温控措施原则大体积混凝土温控措施在满足混凝土温控目标的前提下， 所采取的温控措施必须 满足以下原则：1）尽量降低混凝土的入模温度。2）对混凝土表面进行养护，以降低混凝土的内外温差。3）对混凝土内部进行降温处理，以降低混凝土的内外温差。4）尽量降低混凝土的水化热温升，以来减小混凝土的内外温差。5）选择合理的浇注时间。3.3.3 大体积混凝土温控措施1）在满足混凝土设计强度的前提下，尽量优化配合比，减少水泥用量，确保水 化热绝热温升不超过规定的温控标准。2）尽可能应选用低热水泥，掺用粉煤灰，采用缓解水化热效果好的外加剂，降 低混凝土的水化热温升。3）改善骨料级配 在现场条件许可和保证