1、主桥1、2#墩水中承台采用钢筋砼套箱施工方案一、工程概况与特点新邵资江二桥主桥桥墩1、2#墩位于主河槽中，单个墩基础设计为4根D230cmD270cm变截面单排桩基础，桩顶由水中承台连接成整体，承台顶面伸出两座哑铃形实体墩身。承台横桥上长17.6m，顺桥方向宽3.9m，高3.0m，一个承台砼体积为206 m3，钢筋为20.44 t。水文情况：设计承台底面标高为201.00m，顶面标高为204.00m。施工水位受下游刚建成的晒谷滩电站蓄水控制，要求电站放水降低施工水位有困难，施工期间不存在往年的枯水季节低水位情况，实际施工水位标高在205.00左右。整个承台是由4根桩基础过渡到两座墩身的承重结构2、，受力相当大;又是位于县城内的城市桥梁，在美观上有一定要求，设计要求保证承台底在最低水位情况下也不能露出水面，整个承台是在水位线以下施工，水浮力相当大，这种水中承台施工在桥梁工程中比较少见，施工难度相当大。我省中型跨径桥梁过去很少采用水中承台结构，一般都选择在枯水季节时施工，并适当提高承台底面标高。近年来推广采用无承台大直径变截面桩基础，桩、柱、支座中心同在一垂直线上，只设水上系梁。水中承台施工一般采用钢套箱施工，水中承台仅底部在水中，大部分仍露在水位线以上。钢套箱止水困难，钢套箱底与桩基钢护筒壁之间，套箱侧模板分块接缝及四个转角处容易漏水，处理起来很困难。为了克服水浮力钢套箱钢材投入大，回收3、率低，侧模板周转使用又影响工期，潜水水下作业工作量多，施工成本很高。根据1、2#墩承台设计构造及桥位的水文情况，我们为了确保施工安全和质量，加快施工进度，参考外省类似承台施工的经验，拟采用钢筋混凝土套箱方案施工承台。二、施工方案1、钢筋混凝土套箱构造及优点：钢筋混凝土套箱，其构造类似于钢套箱。先分块预制4块钢筋混凝土底板，底板平面预留桩位孔。利用钻孔平台设置5组2I36工字钢梁组下托梁，在平台上部对应下托梁设置5组2I36工字钢梁组上顶梁，上下之间配32精轧螺纹钢筋作吊杆。将4块底板预制件起吊套在墩位测量定位，并浇湿接头砼连成套箱底板为整体。再浇注钢筋混凝土套箱四方墙身，在上顶梁用千斤顶、吊杆4、逐节下放套箱入水，并逐步加高四方墙身至设计高度。套箱内四个角电焊钢斜撑，并在长边墙身之间电焊两层水平撑来平衡水的侧压力。套箱下放定位达到设计要求后，浇注底板水下封底混凝土，将套箱底板预留孔位与桩基钢护筒之间缝隙止水，并起到加厚加重底板的作用。然后可以抽套箱内的水，进行承台的钢筋、混凝土的施工。这种钢筋混凝土的套箱施工，有以下优点： 止水难度要小，止水主要是止住套箱底板与桩基钢护筒之间的间隙。 整体刚度大，自重大，克服水浮力有利。 潜水员作业工作量要小, 施工相对安全。 施工钢材投入少，不必回收重复利用;两个墩承台可以同时施工，对加快工期有利。2、施工程序分四块预制套箱底板清理承台范围内空间，利5、用钻孔平台安装托梁，顶梁及吊杆装置四块套箱底板起吊就位，浇注湿接头砼分节浇注钢筋砼套箱墙身千斤顶逐步下放套箱固定套箱，并浇注封底砼套箱内抽水，割除钢护筒浇注第一层1.0m高钢筋砼承台浇注第二层2.0m高钢筋砼承台循环3、钢筋砼套箱详细构造及操作 套箱横桥向长为18.20m，比承台长20.3m，顺桥向宽为3.9m，与承台宽度相同，高度按施工水位205.2m考虑，底面标高为200.2m，总高度为5.0m，其中套箱底厚0.3m，浇0.5m封底砼，套箱壁厚为0.3m。总共砼约 m3，总重约 t，采用C30砼。 底板分四块在岸上预制，4个桩孔用钢板卷成D300cm环，底板配两层12钢筋网，与钢板环焊接，6、圆孔薄弱部位加钢筋，底板浇30cm壁身，提高底板强度和刚度。 已完成的桩基内清凿桩头砼，到设计桩顶标高，并测量实际桩顶平面位置偏差值，给套箱就位提供依据。 清理钻孔平台，并将平台立柱之间承台下沉的空间进行清理，由潜水员下水将水中联系杆件割除。利用钻孔平台设置下托梁，平台上顶梁、吊杆、下降的千斤顶及配套装置。吊运安装四块预制的套箱底板，测量定位，焊接钢筋 ，并浇注湿接头砼，将四块底板联成整体。 套箱四周墙身为钢筋砼结构。横桥向墙身外侧钢筋利用承台设计上钢筋（N3），内侧增设受力钢筋（16），承台内横向钢筋N4、N5按设计布置外，另增加两层16锚固钢筋。承台设计下层主筋la、lb按设计布置。顺桥向7、两侧墙身钢筋与横桥向相同。在套箱墙身逐步加高的同时，电焊箱内四个角型钢斜撑，两条长边墙身之间的内撑。套箱壁身模板采用竹胶模板，支架用型钢固定，一定保证模板牢固，控制四周壁身外形平面尺寸及垂直准确度。壁身内侧按施工缝处理凿毛，加强与承台砼结合成整体，承台混凝土掺微膨胀剂。 套箱底板预留孔与桩基钢护筒之间空隙密贴，预先在钢护筒外围吊钢板。钢板环由多块环形状钢板焊20钢筋吊杆，钢板环之间有20cm搭接长度，环形状钢板与套箱底板及钢护筒接触的空隙垫一层10cm海绵。待套箱准确定位后，拉紧钢板焊在钢护筒外壁上电焊固定，来达到填塞缝的效果，阻止封底砼不流失，达到止水效果，也起到了支撑套箱圆孔的作用。 套箱8、底浇注50cm厚水下砼，在钢护筒与底之间填充空隙止水。通过浇封底砼，加厚了底板，提高了底板承重能力，增加了重量平衡水浮力。在浇注水下砼工艺上，合理地布置导管，控制骨料粒径，延长砼凝固时间，采取措施尽量减少砼压水时离析量，注意套箱内水位高度，适当略高于套箱外河面水位，保证止水效果。在预制套箱底板时设置少量的竖向锚固钢筋。 在套箱抽水前，在套箱顶面利用桩基主筋、钢护筒、平台立柱设置反压装置来抵抗水浮力，确保套箱克服水浮力有足够安全储备。反压装置又有浇注第一次砼承重作用，避免施工过程套箱加重，导致封底砼在钢护筒四周下沉受力开裂。 第一次砼浇注厚度初步确定为1.0m，避免承台水化热产生造成砼内外温差过9、高而开裂，采用预埋竖向波纹管来散热措施。第一次砼浇注后，施工缝处理，采用埋石笋、增加锚固钢筋措施等处理。4、钢筋砼套箱施工过程需进行的计算需计算的内容： 下托梁、上顶梁、吊杆整个过程受力计算 套箱下放过程强度验算，下放不均匀抗剪强度计算 套箱封底抽干水后，水浮力作用下稳定性计算 底板强度验算 墙身在水的侧压力作用下强度计算 内撑受力，压杆稳定性计算 钻孔平台竖向承载力、上拔力，钢管立柱稳定性附计算书：5、施工中需特别注意的事项 要求套箱平面位置准确，套箱外墙表面光滑，砼密实，尽量控制施工误差。 使套箱下放过程，使千斤顶同步均匀下放，避免套箱不均匀受力产生砼开裂。 采取多项措施保证封底水下混凝土10、达到止水效果，并要求在承台砼浇注过程不渗水。 确保套箱克服水浮力，采取有力措施，有足够安全储备。 加强套箱内壁与承台砼的结合，保证套箱壁利用设计上的承台钢筋位置尽量重合，避免砼内外温差产生承台砼开裂。 力争在水面上把准备工作做细，尽量减少潜水员作业工作量。 套箱施工都是在钻孔平台上进行的，1、2#墩平台水深，平台立柱长，钢管立柱直径偏小，水中联系杆件少，施工平台的安全需特别注意。 1墩因水深，地质情况复杂，钻孔平台比较薄弱，在1墩桩基钢筋笼安装时，注意桩顶钢筋笼与钢护筒之间增设锚固钢筋，以便在桩顶上设置钢支撑作为施工平台受力的补充措施，既承受压力,又抵抗水的上浮力。钢筋混凝土套箱施工，工艺比较11、复杂，这既有结构理论问题，更重要是施工经验方面，没有一套成熟的经验可参考，只有在实施过程，开动脑筋，根据实际情况，不断摸索完善，力争将工作做好，到达目的。实施过程一定要谨慎，只能将工作做在前面，杜绝安全质量事故发生，一旦出现问题，就是大问题，处理起来相当困难，造成的损失更大。 三、主要材料与施工设备1、钢筋砼套箱材料钢筋砼套箱材料数量表序号名称规格或型号单位数量备注1砼C30m32钢筋16部分利用承台设计上N33钢筋124钢筋10锚固528设计承台内的6钢板环107预埋钢板8斜撑109内撑2210封底砼C302、施工材料钢筋砼套箱施工主要材料序号名称规格或型号单位数量备注1施工平台座2利用钻孔平台2下托梁2I36,103上顶梁2I36,104吊杆l32精轧螺纹钢5顶帽6齿轮千斤顶200KN,行程200mm台207环状托板8托板吊杆209反压钢柱利用桩内主筋102I362I363、施工设备钢筋砼套箱施工主要设备序号名称规格或型号单位数量备注1吊车台班2电焊机台43氧割设备4潜水泵5潜水设备6升降千斤顶7搅拌机8运输9船