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1、青島海灣大橋混凝土套箱施工工藝一、工程概況青島海灣大橋位于膠州灣北部，起于青島側(cè)膠州灣高速公路李村河大橋北200m處，設(shè)李村河互通與膠州灣高速相接，終于黃島側(cè)膠州灣高速東1km處，順接在建的南濟(jì)青線，中間設(shè)立紅島互通與擬建的紅島連接線相接，主線全長(zhǎng)26.767km，其中跨海大橋25.880km，黃島側(cè)接線長(zhǎng)0.827km，紅島連接線長(zhǎng)1.3km。青島海灣大橋工程橋墩承臺(tái)施工中，淺浪區(qū)施工單位選擇了混凝土套箱作為承臺(tái)的施工圍堰。該工藝主要由砼套箱、鋼套箱、吊裝系統(tǒng)、反壓系統(tǒng)、膠囊止水和焊接系統(tǒng)共六部分組成。二、混凝土套箱工藝綜述混凝土套箱為有底無(wú)隔墻、空箱鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，做承臺(tái)施工模板用，且承臺(tái)2、混凝土澆筑后不拆除混凝土套箱，利用混凝土套箱對(duì)承臺(tái)起到保護(hù)、防腐作用。混凝土套箱上部安裝臨時(shí)鋼套箱圍堰，創(chuàng)造承臺(tái)干施工條件，待承臺(tái)施工完成后拆除鋼套箱圍堰。套箱與承臺(tái)尺寸相對(duì)應(yīng)，根據(jù)不同承臺(tái)的尺寸，套箱分為D、E、F三類，其具體尺寸也各不相同。單個(gè)套箱混凝土48.8m356.8m3不等，鋼筋10.3t13.9t不等，預(yù)埋件重2t，整個(gè)套箱重120t140t不等。混凝土套箱采用200t起重船吊裝在1000t方駁上運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)采取200t起重船安裝。混凝土套箱安裝后頂面高程為+0.3m（黃海高程），混凝土套箱吊裝套在4根灌注樁上，下落至設(shè)計(jì)標(biāo)高位置-3.27m，利用吊架和吊桿臨時(shí)懸掛在灌注樁鋼護(hù)筒上3、，并利用反壓牛腿等設(shè)施臨時(shí)固定，防止高潮時(shí)套箱上浮。混凝土套箱底板與灌注樁鋼護(hù)筒之間用充水膠囊止水，膠囊上部套箱底板與鋼護(hù)筒之間的縫隙灌C35細(xì)石混凝土封堵。利用低潮時(shí)間抽干混凝土套箱內(nèi)的水，將套箱底板上的預(yù)埋件與鋼護(hù)筒焊接成一體進(jìn)行永久固定。焊接完畢后拆除吊架和吊桿，割除鋼護(hù)筒剩余部分，完成體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換完成后安裝混凝土套箱上部的止水鋼圍堰。整個(gè)套箱內(nèi)水抽干形成干地施工條件后進(jìn)行承臺(tái)施工。承臺(tái)施工完成后拆除止水鋼圍堰，拆除套箱上的預(yù)埋圓臺(tái)螺母，封堵圓臺(tái)孔。整個(gè)套箱預(yù)制、安裝及承臺(tái)現(xiàn)澆工程結(jié)束。三、混凝土套箱預(yù)制砼澆筑采用水平分層澆筑法：根據(jù)青島海灣大橋土建相關(guān)文件，水平分層厚度不大于304、cm；設(shè)計(jì)入模砼坍落度為10cm12cm。砼澆注順序：先澆筑底板，后澆筑側(cè)壁。由于套箱底板與側(cè)壁之間無(wú)倒角，且內(nèi)模壓漿板寬50cm，此處振搗要特別注意，振搗棒要盡量水平放置，反復(fù)抽動(dòng)，避免漏振或氣泡過(guò)多。澆筑砼的關(guān)鍵是要掌握好澆筑側(cè)板的時(shí)間，不能在澆筑完地板后馬上進(jìn)行側(cè)壁的澆筑。澆筑側(cè)壁第一層混凝土?xí)r要等底板混凝土流動(dòng)性很小時(shí)方可繼續(xù)澆注側(cè)壁混凝土，避免內(nèi)模壓漿板反灰過(guò)多，掩埋內(nèi)模模板，給清理及拆模造成困難。模板拆除應(yīng)先拆芯模、后拆外模，外模按先安的后拆、后安的先拆的順序進(jìn)行。由于套箱底板與側(cè)壁之間設(shè)計(jì)沒(méi)有倒角，給模板拆除帶來(lái)一定難度，所以內(nèi)模拆除時(shí)間要特別注意，不可以拆除過(guò)晚。在混凝土強(qiáng)度能5、保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時(shí)開(kāi)始拆除內(nèi)模，先拆除上下口拉條及內(nèi)模閘板，用千斤頂頂推松動(dòng)內(nèi)模后方可起吊。砼養(yǎng)護(hù)使用灑水養(yǎng)護(hù)與土工布覆蓋養(yǎng)護(hù)相結(jié)合的方式。土工布將套箱完全覆蓋，及時(shí)灑水，保證套箱濕潤(rùn)，避免砼開(kāi)裂。同時(shí)，考慮溫度的影響，根據(jù)青島海灣大橋技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定，采取彩條布覆蓋保濕，篷布覆蓋保溫的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。四、混凝土套箱運(yùn)輸、安裝4、1混凝土套箱出運(yùn)砼套箱為四角帶圓角的矩形空箱結(jié)構(gòu)，預(yù)制完成達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后利用200t門(mén)機(jī)吊裝在運(yùn)輸方駁上，裝船完成后沿指定航道水上運(yùn)送到安裝現(xiàn)場(chǎng)外處等待（此處水深大于2.6m），高潮時(shí)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝作業(yè)。鋼筋混凝土套箱重105t，套箱吊架重56、t，總重110t，套箱底部與地面之間設(shè)有纖維板隔離層，盡考慮10t地面吸附力，因此200t門(mén)機(jī)起吊總重為120t。裝船作業(yè)利用吊架進(jìn)行單個(gè)砼套箱吊裝和固定，1000t方駁的尺寸可裝2個(gè)套箱。到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)（此處水深大于2.6m）下錨等待，待滿足施工水位時(shí)，進(jìn)行安裝。混凝土套箱在方駁指定位置正對(duì)套箱側(cè)墻下方設(shè)置一圈柳安木做為套箱支墊，避免方駁甲板不平，混凝土底板受集中荷載造成底板開(kāi)裂。并在套箱四周設(shè)計(jì)八個(gè)三角架，三腳架與套箱之間用硬雜木楔子側(cè)向加固，防止套箱在拖運(yùn)過(guò)程中側(cè)向滑動(dòng)。三角架高度700mm，受力點(diǎn)正對(duì)混凝土底板，避免側(cè)壁厚集中荷載造成開(kāi)裂。4、2混凝土套箱安裝因鋼護(hù)筒頂面均高出海面，且成7、樁后頂面標(biāo)高不一，在高潮時(shí)需提前修正鋼護(hù)筒上口標(biāo)高，安裝樁頂導(dǎo)向帽，鋼護(hù)筒頂標(biāo)高為+5.0m（黃海高程）。由于安裝現(xiàn)場(chǎng)灌注樁位置及施工棧橋影響，起重船前錨需利用錨墜下錨。套箱安裝前一個(gè)施工潮水提前將起重船前錨錨墜安放在指定位置。待起重船高潮進(jìn)入安裝現(xiàn)場(chǎng)后利用錨艇和小船將前纜系在錨墜上。套箱安裝選天氣較好時(shí)施工。待潮水漲至+0.45m（黃海高程）后起重船駛?cè)胧┕がF(xiàn)場(chǎng)，行程2.5公里，用時(shí)0.5小時(shí)。到達(dá)安裝現(xiàn)場(chǎng)后起重船調(diào)整船位，平行大橋軸線駐位，在橋墩一側(cè)進(jìn)行砼套箱吊裝施工。起重船拋6口錨，三口后錨直接用錨艇拋設(shè)。三口前錨用錨艇和小船配合系纜在前方錨墜上，隨后起重船絞錨開(kāi)始定位，船頭與灌注樁之間8、留有25m，運(yùn)輸方駁提前在起重船與灌注樁之間站位等待。整個(gè)過(guò)程用時(shí)1.5小時(shí)。起重船定位后，調(diào)整吊桿，使起重船吊鉤正對(duì)套箱。套箱吊架上部采用4點(diǎn)吊，吊架下部用吊桿直接鎖在砼套箱底板上的吊耳板。將提前吊好的吊架吊桿與套箱底板吊耳連接好，檢查后開(kāi)始起吊套箱。起重船從方駁上將套箱吊起后，方駁迅速撤出，起重船絞前錨，逐漸靠攏安裝位置。同時(shí)利用系在套箱兩側(cè)的引導(dǎo)纜繩協(xié)助，使套箱逐漸與各樁對(duì)中。各孔均對(duì)中后開(kāi)始緩慢落鉤，使套箱套入灌注樁鋼護(hù)筒。當(dāng)套箱下放至頂口+0.3m（黃海高程）處時(shí)，吊架正好能夠放在樁頂引導(dǎo)帽上，套箱利用吊架支撐在鋼護(hù)筒中心位置上，檢查套箱安裝到位，且穩(wěn)固懸掛后起重船摘鉤，馬上撤出安裝9、現(xiàn)場(chǎng)。套箱安放用時(shí)1.5小時(shí)，收錨用時(shí)0.5小時(shí)，撤離安裝現(xiàn)場(chǎng)0.5小時(shí)。整個(gè)安裝過(guò)程累計(jì)用時(shí)4.5小時(shí)，滿足施工潮位要求。4、3混凝土套箱調(diào)位加固低潮混凝土套箱頂面露出水面后，在現(xiàn)場(chǎng)等待的方駁吊機(jī)開(kāi)始安裝帶抱箍的4個(gè)反壓支撐牛腿，測(cè)量控制定位，利用千斤頂調(diào)整套箱平面位置，利用吊桿調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)頂面高程，并用鋼楔固定砼套箱。安裝反壓牛腿、加固套箱臨時(shí)支撐共計(jì)用時(shí)2小時(shí)。套箱安裝測(cè)量控制利用提前在施工棧橋上的施工控制點(diǎn)，用全站儀控制和水準(zhǔn)儀來(lái)控制，軸線和高程允許偏差均為20mm。4、4混凝土套箱止水及體系轉(zhuǎn)換混凝土套箱安裝完畢后選擇低潮時(shí)間進(jìn)行箱內(nèi)抽水。首先將鋼護(hù)筒與砼套箱底板之間縫隙里提前安放好10、的止水膠囊充滿水，內(nèi)部壓氣達(dá)到0.25MP，保證鋼護(hù)筒與套箱底板之間的縫隙不漏水后開(kāi)始抽水。套箱容量為7.487.483.05=170m3，配備2臺(tái)實(shí)際流量約100m3/h的QY160-5-3型潛水泵（額定流量160m3/h）抽水，用2臺(tái)有效流量約10m3/h的QDX15-7-0.55型潛水泵（額定流量15m3/h）在底板集水井內(nèi)抽出箱內(nèi)剩余積水。整個(gè)抽水工作控制在1個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。套箱內(nèi)抽水完畢，具備干施工條件后，將套箱底板預(yù)埋件與鋼護(hù)筒之間焊接成一體，固定套箱。焊接用4臺(tái)電焊機(jī)同時(shí)操作。焊接完畢后，檢查每道焊縫，確保焊接牢固后開(kāi)始進(jìn)行體系裝換。先將吊桿調(diào)節(jié)螺栓擰松，使吊桿松勁。此時(shí)整個(gè)套箱已經(jīng)由底板與鋼護(hù)筒之間的焊接結(jié)構(gòu)支撐。體系轉(zhuǎn)換完成，拆除吊架、樁頂引導(dǎo)帽、及側(cè)壁反壓牛腿等，安裝結(jié)束。