深水高桩承台抱箍法大型有底钢套箱施工技术毕业论文

1、毕业设计（论文）报告题 目 学 院 学 院 专 业 学生姓名 学 号 年级 级 指导教师 毕业教务处制表毕业学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 指导教师意见：（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。） 指导教师结论： （合格、不合格）指导教师姓名所在单位指导时间毕业设计（论文）评阅教师评阅意见表 学生姓名： xx填写 学号： xx填写 专业： xx填写 毕业设计（论文）题目： 农村宅基地测量技术研究 评阅意见：

2、（请对论文的学术水平做出简要评述。包括选题意义；文献资料的掌握；所用资料、实验结果和计算数据的可靠性；写作规范和逻辑性；文献引用的规范性等。还须明确指出论文中存在的问题和不足之处。）修改意见：（针对上面提出的问题和不足之处提出具体修改意见。评阅成绩合格，并可不用修改直接参加答辩的不必填此意见。）毕业设计（论文）评阅成绩 （百分制）： 评阅结论： （同意答辩、不同意答辩、修改后答辩）评阅人姓名所在单位评阅时间论文原创性声明本人郑重声明：本人所呈交的本科毕业论文农村宅基地测量技术研究，是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。论文中引用他人的文献、资料均已明确注出，论文中的结论和结果为本人

3、独立完成，不包含他人成果及使用过的材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在文中说明并致以谢意。本人所呈交的本科毕业论文没有违反学术道德和学术规范，没有侵权行为，并愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果。 论文作者（签字）： xx填写日期：xx填写年月日题目：深水高桩承台抱箍法大型有底钢套箱施工技术潘孝金 吴昊摘? 要：马来西亚登嘉楼开启桥项目的主墩高桩承台位于河道通航的航道上。承台部分水深78m，桩基础为直径1m的混凝土预制管桩。承台先进行混凝土预制管桩施打，再进行有底钢套箱安装，钢套箱采用钢抱箍作为支座。因面积较大，钢套箱底板和侧板模块化设计，分块吊装到位，在底板模块与混凝土预制管桩之间形

4、成的沟槽内，进行封底混凝土浇筑，完成钢套箱的阻水，形成承台干作业施工环境。基于此，本文从设计、吊装、封底混凝土浇筑等方面详细介绍了主墩高桩承台抱箍法有底钢套箱的施工技术，以期为相关施工提供参考。关键词：深水基础;高桩承台;抱箍;钢套箱;沟槽;封底混凝土;预制管桩基础1工程概况登嘉楼开启桥项目位于马来西亚东海岸登嘉楼河入海口，是一座跨径67m的双叶立转式开启桥，两个主墩承台P4、P5位于河道中间，间距78m，结构尺寸76m28m4m。承台四周设计有橡胶防撞护弦。承台下设计有118根直径1m混凝土预制管桩，桩长3134m，纵向间距为4m，局部2m和8m，横向间距为4m或5m;承台横向布置两列斜桩，

5、斜度8：1。承台顶标高+3.5m，底标高-0.5m。承臺下部河床面标高约-7.5m。河道宽度约240m，主墩承台离南北岸的最小水平距离分别为60和100m，南北岸分别由跨径为55m+55m+50.5m的三跨预应力连续箱梁引桥连接。根据水文预测资料分析，施工期间，三月份到九月份最高水位+0.750+0.850，最低水位-1.25m-0.45m;一至二月份和十至十二月份最高水位+1.05+1.35m，最低水位- 0.75-0.15m;一天当中海水涨潮落潮水位差在1.1m2.0m之间，如图1所示。2工程难点和特点分析2.1项目难点（1）桥梁深水基础一般采用钻孔灌注桩群桩基础，大型承台钢套箱一般采用大

6、型浮吊或千斤顶系统整体同步吊装下放。灌注桩钢护筒上可以焊接牛腿作为钢套箱的支撑，此外可以焊接和架设钢平台，钢套箱水上拼装后整体下放。本项目承台面积大，基础采用混凝土预制管桩，管桩上无法设置水上平台。整体下放对钢套箱的结构设计和焊接工艺有着严格要求。（2）钢套箱一般采用整体浇筑水下封底混凝土，以形成底板阻水结构，并平衡箱体的浮力。封底混凝土的浇筑质量是钢套箱阻水成败的关键，主墩承台面积接近2000m2，如整体浇筑水下封底混凝土，工程量太大，而且涨潮期间水位较深，难以保证施工质量。（3）承台底部水深较深，如采用钢围堰，围堰内填筑量大，且施工后航道清淤困难，会造成航道水流截面减小。2.2周边环境特点

7、（1）现场无钢结构加工制作条件，大中型钢结构加工厂离项目所在地较远，需要长途运输。（2）施工期间航道正常通航，往来船只多;雨季河道水流速度较快，风浪较大，对施工有一定影响。每日涨潮落潮水位落差大，钢套箱的受力工况一直处于变化之中。承台离河岸边较远，对水平运输和混凝土浇筑影响较大。（3）马来西亚海岸线长，属于热带雨林气候，全年高温、多雨、温差小，当地水上水下作业劳动力资源丰富。（4）马来西亚市场上常规起重吊装设备较多，本地有驳船等水上设备，但没有大型的水上起重设备。3施工方案设计3.1钢套箱装置与承台施工设计本项目承台使用钢套箱作为承台的模板和阻水结构。采用钢抱箍作为钢套箱的支座，钢套箱底板模块

8、化设计，模块纵向拼接成列，两列模块之间形成纵向沟槽，可以避开管桩桩位，沟槽底部铺设槽底钢板，并浇筑封底混凝土;侧板与底板模块相互拼接。钢套箱侧板，底板模块和封底混凝土共同组成钢套箱的阻水系统。承台混凝土分层浇筑，先浇筑水下部分，再搭设操作平台，进行水上部分施工。钢套箱侧板高度设计高于最高水位200mm，侧板以上部分承台采用普通钢模板施工。侧板外围的顶部设置悬挑梁，用于搭设水上施工平台1。3.2钢套箱施工设计承台面积大，钢结构制作体量大，进行场外分块加工;现场采用驳船和150吨履带吊组合成船吊，配置一辆拖船作为动力。钢套箱模块完成加工，运输到现场后，吊装人员采用船吊进行分块吊装，潜水员水下安装和

9、调整;利用引桥临时支撑系统，从岸边架设临时便道，进行封底混凝土浇筑，浇筑后，完成排水和垫层，形成承台干作业施工环境。3.3钢套箱构造设计（1）结合承台桩的分布、运输特点和吊装能力等情况，钢套箱底板划分成44个模块，单块重约8t;侧板根据相应的底板分块。钢抱箍间距同桩的间距，抱箍由两块半圆形钢板，用高强螺栓与桩固定，抱箍与管桩之间采用10mm橡胶增加抱箍摩擦系数。抱箍上设置牛腿和抗浮螺栓，牛腿用于架设底板模块，抗浮螺栓用于抵抗钢套箱浮力和固定底板模块。对无法架设钢套箱模块的承台圆弧段，加设措施桩和抱箍，措施桩同永久桩一同施打，如图2所示。（2）底板模块由工字钢主梁、工字钢次梁、主次梁支撑杆和钢板

10、面板组成。主梁采用截面高度750mm的工字钢，次梁采用截面高度250mm的工字钢，次梁焊在主梁上翼缘板上部，并采用支撑杆焊接加固成整体;模块顶部面板为8mm钢板，两侧下包至主梁上翼缘板，形成顶部和侧面3面围合的半封闭式箱体模块。钢板面板和主梁工字钢腹板内部焊加劲板加强;每道次梁工字钢腹板上设置直径20mm的孔，用于引导模块次梁之间的空气排出，减少浮力作用;部分模块顶部设置集水坑。（3）考虑底板模块的水下安装难度和精确度，模块与模块纵向之间预留100mm空隙，采用压板密封。压板与底板之间设置15mm橡胶止水带，并用预焊在底板上的螺栓压紧。模块与模块横向沟槽净距1.5m，截面高度1m，在沟槽内浇筑

11、封底混凝土，可实现钢套箱底板模块与混凝土管桩之间的阻水。与整体浇筑封底混凝土相比，该方法减少了混凝土的浇筑量，同时大大降低了水下封底混凝土浇筑难度，如图3所示。（4）承台两侧的底板模块，在桩外侧加设1道主梁，作为钢套箱侧板的固定结构。加设的主梁上部与底板次梁相连，下部采用槽底钢板将两道主梁焊成整体，槽底钢板上预留桩孔，吊装时穿入管桩，如图4所示。（5）钢套箱侧板由工字钢立柱、4mm钢板面板和加劲钢板组成。侧板与侧板之间，通过宽度700mm的侧封板用螺栓连接，接缝中间加设橡胶止水带。3.4钢套箱系统结构验算经多种工况分析，主要對钢套箱装置体系进行以下两种工况进行验算：（1）浇筑承台混凝土时，河道

12、水位降至承台以下。主要荷载为钢套箱系统自重、承台混凝土自重、施工荷载和混凝土浇筑时的侧压力。（2）钢套箱完成封底并抽水后，河道中水位上涨到预测的最高值。主要荷载为钢套箱系统自重、浮力、水的侧压力和水流冲击力。底板模块横向之间采用封底混凝土湿接止水，底板模块纵向采用橡胶压板止水，纵横向之间无其它结构连接，底板可按照单个模块进行整体验算。底板模块与封底混凝土之间的结合与止水效果有直接关系，因此在承台混凝土浇筑前，要保证底板模块的刚度，允许挠度L/500。3.5钢套箱加工混凝土管桩打桩完成后，将桩头截桩成同一个标高，并高于最高水位。测量所有桩的桩位坐标和垂直度，根据桩位测量成果计算抱箍位置，并结合钢

13、套箱结构验算与优化，进行钢套箱的深化设计2。每个底板模块编号和对应的桩号在面板上打钢印标记，在每个模块顶部结构焊接4个吊耳。斜桩部位的底板模块加工前，对桩的净空距离进行复核，防止斜桩上口净距过小，造成底板模块无法安装。钢套箱相邻模块的底板和侧板，必须预拼装验收合格后才能发货。4施工要点4.1抱箍安装根据桩顶标高，在抱箍上焊4根吊杆，用于抱箍在管桩桩顶吊挂。抱箍安装前，在桩顶做纵横向定位控制线，潜水员水下对桩身进行清理，抱箍在岸上预穿高强螺栓，采用专用吊具进行抱箍吊装，保证抱箍在起吊过程中，能顺利套入混凝土预制管桩。船吊吊装过程中，施工人员采用移动浮筏作为施工平台，根据吊杆和桩顶控制线，配合船吊

14、对抱箍的方位进行调整，并安放到位。抱箍吊装完成后，利用吊杆对抱箍进行标高调整，2名潜水员采用水下气动扳手进行高强螺栓的对称施拧。4.2底板模块安装底板模块按照吊装顺序，依次堆放在船吊驳船上。底板安装顺序，横向从中间开始，纵向从一端往另一端开始。船吊将底板模块吊装到承台设计位置上方，用缆风绳进行模块方位的调整。安装定位过程中，端部的底板模块定位准确，误差不大于20mm，中间的底板模块定位不大于50mm。用倒链将模块与模块之间的顶面和侧面对接位置调整平整。钢套箱底板在吊装入水时，要缓慢下放，将箱体内空气排尽。避免下放过快，底板模块浮动撞击，造成接口变形损坏。模块对接调整完成后，潜水员水下采用垫铁将

15、底板主梁与抱箍之间的缝隙塞实，并安装抗浮螺栓夹具，拧紧螺栓，防止潮水冲刷，造成钢套箱模块位移。侧面的底板模块最后安装。在岸上将侧板和底板的组拼成侧板模块。侧板模块的吊装需要按顺序进行，依次连接。侧板模块安装完成要及时固定，防止风浪拍打晃动，造成管桩断裂。4.3槽底钢板安装底板和侧板模块安装调整完成后，进行底板顶面及侧面压板及槽底钢板的安装。底板的边缘预先焊有螺栓，通过螺栓压紧压板，达到止水的目的。槽底钢板采用钢板和加劲板焊接而成，根据图纸的设计尺寸加工分片，单片重量约30kg，采用浮桶工具将钢板运到设计位置后下放，并铺设在底板下翼缘板上，用下翼缘板上的固定螺栓固定。位于抱箍部分的槽底钢板，做与

16、管桩圆弧匹配的切口，螺栓压紧，槽底钢板同抱箍牛腿上表面，形成完整的沟槽底板，沟槽底板之间的缝隙，采用砂袋封闭，如图5所示。4.4封底混凝土浇筑在钢套箱桩基施工完成后，进行引桥临时支撑系统基础桩的打设，在临时桩上架设贝雷架人行通道，作为混凝土泵管的输送通道。同时在钢套箱底板模块上搭设脚手架通道，使泵管延伸到封底混凝土浇筑点。泵管的软管直接通到距沟槽底部200300mm处，进行浇筑槽内的封底混凝土浇筑。封底混凝土采用C40水下混凝土，水泥及掺混料含量460kg，坍落度17525mm。浇筑前检查水下缝隙封堵和砂袋的安装情况，防止风浪作用下产生位移。封底混凝土浇筑选择在低潮期内进行，单次浇筑一道沟槽，

17、在潮水上涨到高水位之前完成浇筑。浇筑过程中用测杆及时测量混凝土浇筑情况，发现有混凝土下漏情况，及时用砂袋封堵。底板上预留减压孔留空孔，保证封底混凝土浇筑期间，钢套箱内外的水位同步涨落。4.5排水封堵封底混凝土浇筑完毕24h后的低水位涨潮期间，关闭底板减压孔，检查渗漏点，根据渗漏点和集水坑分布情况划分区域。用彩条布和砂袋设置隔断，对局部的漏水点采用木楔、棉布和快速凝结堵漏材料进行封堵，安排水泵进行钢套箱排水。完成渗水点封堵和排水后，切除抱箍吊杆，开始承台基础管桩桩头切除，浇筑150mm厚混凝土垫层找平。4.6承台施工及侧板拆除待垫层浇筑完成，搭设钢套箱顶部施工平台，开始承台分层施工。承台先完成水

18、下部分混凝土浇筑，再进行上部承台施工，承台混凝土分层之间按设计要求设置剪力钢筋，如图6所示。承台施工完成，并完成主墩塔吊安装，开始进行承台侧板的分片拆除。先将侧板做临时固定，潜水员水下完成螺栓的拆除，拆除人员在水上用撬棍将侧板与承台剥离。连接螺栓锈蚀，无法正常拆除的，采用氧-弧水下切割法切割。钢套箱底板及封底混凝土与桩连成整体，不进行拆除。5质量安全保证措施（1）船吊起重性能按照履带吊性能表的80%考虑，驳船顺水流方向定位，完成抛锚后方可开始吊装作业。吊装时，驳船离混凝土管桩或钢套箱净距保证3m以上，避免风浪波动，船体撞击造成桩身断裂或钢套箱变形。（2）每天潜水员水下进行抱箍高强螺栓紧固前，应校核水下气动扳手的紧固力。（3）所有水上施工人员必须