强涌潮水域深埋式承台施工关键技术

嘉绍大桥主航道桥为六塔独柱四索面分幅钢箱梁斜拉桥,主墩承台为圆柱形深埋式承台,直径39.0~40.6m,单个承台混凝土方量约8 000m~3,承台施工难点大、技术复杂。在嘉绍大桥Ⅳ标承台施工实践的基础上,介绍强涌潮水域埋置式承台双壁钢围堰的沉放工艺、水下封底混凝土浇筑工艺、承台大体积混凝土施工及温控措施。     

湘江特大桥双壁钢套箱围堰受力分析及优化处理

长湘高速公路湘江特大桥主桥为(115+195+115)m三跨预应力混凝土连续刚构桥,该桥58号、59号主墩承台采用无底双壁钢套箱围堰施工。为使围堰结构合理、施工安全,采用三维有限元软件ANSYS对该桥58号、59号主墩承台围堰进行结构分析,并结合施工现场的特点,对围堰结构进行优化处理。结果表明:围堰封底混凝土达到80%设计强度并进行堰内抽水时为最不利工况;增大环板厚度使围堰结构受力明显减小;围堰夹壁内填充混凝土较填充水可有效减少结构的最大应力和变形、提高结构的刚度和稳定性;围堰最可能的失效模式为钢围堰连同封底混凝土一起上浮,增加封底混凝土与桩护筒间的握裹力(采取围堰压重、堰壁内灌水等措施)有利于提高围堰抗浮稳定性。实践证明优化措施取得了良好的效果。     

嘉绍跨江大桥双壁钢吊箱围堰施工

嘉绍跨江大桥北副航道桥为四跨连续刚构桥,采用群桩承台基础。根据钱塘江特殊的水文地质条件,采用双壁钢吊箱围堰作为基础施工的挡水结构,兼做承台施工的模板。围堰在后场分块制作,现场拼装成整体后,采用4台100 t液压千斤顶下放围堰到设计标高,围堰下放到位后进行围堰封底和抽水施工。为保证涌潮冲刷下围堰的下放安全、封底混凝土浇筑,在围堰侧板上焊接2层围堰导向、在底板布置8个撑杆螺丝以加强横向稳定。目前已有8个围堰完成封底并进行了承台施工,围堰拼装及下放后平面位置偏差符合规范要求,封底一次成功且围堰均不漏水。     

嘉绍大桥主墩大型无底钢围堰设计与施工

嘉绍大桥主航道桥为六塔四索面钢箱梁斜拉桥,主桥位于钱塘江尖山强涌潮河段,受涌潮和水流影响,大型水上施工设备无法正常施工作业,给基础施工带来了极大地挑战.采用有限元分析方法对钢围堰进行了设计与优化,并针对强涌潮特点提出了合理的沉放导向装置;通过对不同制造工艺的比较,确定合理地制造与拼装方案;围堰沉放时采用计算机同步控制系统,并辅以不均衡配载和“倒锅底形”吸泥工艺下沉到位.实践证明,该桥6个主墩钢围堰均顺利下沉到位,平面偏位50～90 mm,垂直度偏差小于1/400,均满足规范要求.     

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰设计与施工

宜昌香溪河大桥主桥为主跨470m的双塔双索面混合梁斜拉桥。桥址位于三峡库区,为解决库区深水大落差基础施工难题,4号桥塔墩基础施工采用先平台后围堰施工方案。钢围堰为圆形双壁钢套箱围堰,外直径为33.2m,内直径为30.2m,高35.3m。围堰竖向分4节,横向分24块,在工厂制作好后运至现场安装。对围堰侧板和封底混凝土的承载力进行了验算,结果满足规范要求。钢围堰安装前,对主跨侧河床进行回填,边跨侧河床进行清理。为避免库区高水位落差影响,在桩基施工期间同步安装底节围堰。为确保围堰主跨侧河床顺利抛填,在底节围堰主跨侧安装钢挡板。围堰和钢挡板用片石或砂包堵漏,清理刃脚、钢护筒周围泥土,保证封底混凝土和钢结构的粘结力。     

特殊条件下双壁钢围堰水下混凝土封底施工方案比选

由于重庆市曾家岩嘉陵江大桥主墩墩位与嘉陵江两岸挡墙基岩持力层相交,为减少基础施工时对既有结构物的影响,在基础开挖空间受限情况下,研究了双壁钢围堰封底的施工方法。通过对型钢混凝土封底、钢筋混凝土封底以及辅助桩混凝土封底等3种方案进行对比分析,结果表明,辅助桩混凝土封底能在保证结构安全的情况下,减少基坑开挖深度,减少对既有结构物的干扰影响,有效解决了开挖空间受限双壁钢围堰封底难题,取得了较好的效果。     

平潭海峡公铁两用大桥通航孔桥桥塔墩承台施工技术

平潭海峡公铁两用大桥FPZQ-3标段的3座通航孔桥均为双塔钢桁混合梁斜拉桥,桥塔墩均采用圆端哑铃形高桩承台,承台施工采用集主体防撞结构与施工围堰一体的防撞箱围堰结构(由双壁吊箱围堰、防撞梁及联结系组成),将永久结构与施工结构有效结合。防撞箱围堰采用工厂整体制造、整体吊装工艺施工,以实现围堰高精度制造与吊装;围堰下沉采用多台连续千斤顶液压数控整体下放技术,并采用数控液压多点同步下放系统及多层水平限位装置,以克服波流力大、潮位变化大等不利影响,实现围堰自动化下放施工;围堰采用分区封底、系梁区无封底工艺施工,承台混凝土分两层、三次施工,以解决围堰抗浮、抗沉难题。该桥通航孔桥6个桥塔墩承台均已施工完成,结果均满足要求。     

宜昌香溪河大桥4号桥塔墩钢围堰封底技术

宜昌香溪河大桥主桥为(2×48+78+470+78+2×48)m的双塔双索面斜拉桥,其4号桥塔墩采用18根3.0m钻孔桩基础,基础采用先钻孔平台、后圆形双壁钢套箱围堰(内径30.2m,外径33.2m)的方案施工。封底施工是钢围堰施工的关键工序,为了保证抽水后围堰能够承受水头差产生的巨大压力,必须从封底混凝土厚度设计及灌注施工方面保证封底质量。采用MIDAS Civil软件建立钢围堰结构整体有限元模型,通过封底混凝土受力计算,确定采用厚度为5.0m的C30水下混凝土封底。在4号桥塔墩钢围堰吸泥下沉至设计高程后,运用水下找平技术将围堰内河床标高找平至+139.0m,采用水下导管法、按照"由外向内、由中心向四周"的顺序灌注混凝土。围堰抽水期间的应力及变形监测结果表明,封底结构安全且无渗水现象。     

三峡库区某桥梁深水基础施工关键技术

为解决三峡库区桥梁因水深大落差引起的围堰抗上浮抗侧压荷载大、施工平台距河床面高等难点,结合主体结构及库区环境特点,集成设计了吊箱围堰底龙骨和钻孔桩施工平台,优化方承台圆围堰方案,调整了分区封底浇筑顺序。实践表明,该方案使桥梁基础施工钻孔平台的建立、围堰拼装和下放工序均简便易行,围堰封底混凝土及侧壁结构均顺利通过了30 m高侧压水头的考验。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥3号主墩钢围堰封底技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m的三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥3号主墩采用36根2.5m钻孔桩基础、深埋式矩形承台,承台尺寸为55m×25m×6.5m。承台采用双壁钢围堰(尺寸为58.1m×28.1m,高20.6m)施工,钢围堰作为施工期间的挡水结构及承台混凝土浇筑的模板。采用ANSYS软件建立钢围堰结构有限元模型,通过封底混凝土应力及封底混凝土与钢护筒的握裹力计算,确定采用厚度为3.4m的C25混凝土封底。3号主墩钢围堰吸泥下沉至顶面高程+5.2m后,采用中心集料斗与罐车自卸封底相结合、多导管布置、从上游往下游推进的方式进行封底混凝土施工。封底混凝土完成后,未发现漏水,封底施工取得圆满成功。根据现场施工情况,针对封底混凝土质量和导管布置方案提出了优化建议。     

宜昌香溪河大桥深水大落差基础施工技术

宜昌香溪河大桥为主跨470m的混合梁斜拉桥,桥位处于三峡水域,深水落差大、地质复杂,经比选采用深水桥梁基础快速施工技术。该技术采用"先平台后围堰"施工顺序,首先设置重载高位平台,在深水、大倾斜河床条件下完成平台的精确定位与体系转换,提前进入桩基施工;然后利用环形轨道系统,进行深水套箱围堰拼装与钻孔桩施工的同步作业。针对大倾角河床面特点,在围堰底部设置挡板,依次进行底角回填堵漏、河床找平及围堰封底,保证了围堰的稳定与结构安全。     

钱江四桥主墩双壁钢围堰设计与施工

钱江四桥二标段位于萧山岸钱塘江水域中，主墩承台施工受到强涌潮压力制约和深水位及洪水位的影响，施工工期紧、难度大。因此，主墩承台采用双壁钢围堰进行设计施工，利用强涌潮对河床冲刷幅度大而采用吸砂船吹填法施工，速度快、效益好。     

沪通长江大桥天生港专用航道桥3号主墩钢围堰施工技术

沪通长江大桥天生港专用航道桥为(140+336+140)m三跨连续刚性梁柔性拱桥,该桥3号主墩采用钻孔灌注桩基础、深水埋式承台。3号主墩基础采用双壁钢围堰方案施工,钢围堰长58.1m、宽28.1m、高20.6m。钢围堰在桥位附近船厂内分2节(底节高14.8m,顶节高5.8m)整体制造、拼装,利用浮吊及平板驳船运输至墩位后,再利用大型浮吊分节沉放和接高;采用以吸泥法为主、抓斗取土法为辅的方式将钢围堰下沉到位;采用多导管布置、中心集料斗法和混凝土罐车自卸法相结合,由上游往下游推进,一次完成封底混凝土施工。3号主墩钢围堰封底后,检查未发现漏水现象,施工质量达到设计要求。     

武汉青山长江公路大桥北主墩钢围堰封底关键技术

武汉青山长江公路大桥主桥为主跨938m的斜拉桥,北主墩基础采用哑铃形双壁钢套箱围堰(长103.8m×宽43.3m×高37.5m)施工。围堰封底采用C30混凝土,厚6.5m、方量约20 000m3。封底施工中,在承台系梁范围内布置8根1.5m的钻孔桩作为封底施工辅助桩,与承台主体钻孔桩同期施工,在主体钻孔桩、辅助桩钢护筒外侧加焊28mm钢筋剪力环,以提高围堰封底可靠性;根据水下地形扫描绘制以围堰为中心的大范围河床高程图,采用抛填卵石吨袋、皮带运输机抛填卵石相结合的方法封堵围堰底口;将底节钢围堰分成7个区域,采用垂直导管法按区域编号顺序依次连续灌注封底混凝土,降低封底施工控制难度;在围堰外壁板布置15个振弦式应变计,实时监测围堰的受力,保证施工过程中围堰结构安全。     

强涌潮地区拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工计算

杭州钱江铁路新桥位于钱塘江强涌潮地区,部分墩水下承台基础采用拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工.以该桥56号墩为例,介绍拉森Ⅵ型钢板桩围堰施工及计算.钢板桩围堰施工期间,其外侧土压力按静止土压力,内侧土压力按被动土压力计算.2种最不利工况,第1种为钢板桩围堰吸泥完成到封底前,主要确定钢板桩入土深度及验算钢板桩、围檩及内支撑强度和刚度;第2种为钢板桩围堰抽水完成后,仅验算钢板桩围堰、围檩及内支撑强度和刚度.强涌潮时分2种工况计算:第1种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面涌潮压力;第2种为在钢板桩围堰整体计算模型上增加迎潮面和两侧面涌潮压力.     

兰州中山桥桥墩外钢围堰施工关键技术

为更好地保护古建筑兰州中山桥,提高桥墩的抗震能力及耐久性,提出了钢围堰干作业法外包混凝土加固桥墩技术.在剖析中山桥桥墩外围钢围堰施工的重点、难点的基础上,通过计算分析定量设计了钢围堰结构,研究了桥墩外黄河卵石覆盖层开挖、钢围堰悬空安装及钢围堰封底施工等3项关键技术.     

水下岩层中大直径轻型双壁钢围堰设计与施工

广深港铁路客运专线沙湾水道特大桥6号主墩双壁钢围堰设计嵌入水下岩层中7 m.6号墩双壁钢围堰采用圆形双薄壁钢壳和混凝土组合结构,结合6号墩双壁钢围堰的施工,介绍32.6 m大直径轻型双壁钢围堰结构设计、抗浮设计和水下岩层基坑开挖、双壁钢围堰制作、浮运、定位、下沉、封底、拆除等关键施工技术.该施工过程中采用的"先挖后沉"的施工工艺安全、可靠,大方量抓斗船开挖水下软质岩层快速、精确.     

琅岐闽江大桥4号墩单壁钢吊箱围堰施工技术

琅岐闽江大桥4号墩承台采用单壁钢吊箱围堰施工,围堰顺桥向宽30.34m,横桥向宽48.4m。该钢围堰施工首先拼装围堰底板系统、侧板系统、围堰下放系统、围堰悬挂系统及围堰内支撑系统,然后利用下放装置将围堰整体下放至设计标高,再利用围堰悬挂装置将围堰悬挂固定牢固,由潜水员将护筒周边封堵密封后,浇筑围堰封底混凝土,封底混凝土强度达到要求后进行围堰内抽水清基,浇筑垫层混凝土,形成干燥的承台施工作业环境,待承台施工完成后将围堰侧板和内支撑拆除。施工结果表明:该围堰施工速度快、围堰封底效果好、经济效益好。     

跨江大桥基础防冲刷处治关键技术

重庆牛角沱嘉陵江大桥于1966年4月建成通车,正桥为(68+80+88+80+68)m五跨钢桁梁桥,下部结构采用重力式墩台。检测发现正桥2号墩、3号墩基础冲刷明显,已接近或达到基岩,使得基础裸露,严重危害到桥梁结构安全,须采取有效措施进行防护。正桥2号、3号墩采用增设小型钢围堰并在围堰内灌注水下混凝土保护基础的防冲刷方案,新增围堰、新浇混凝土与基础周边河床形成整体成为永久性防冲刷防护。3号墩围堰为圆形双壁钢围堰,高7.2m,直径19.7m,重108t。钢围堰施工在水流速度较小且水位高度较稳定的高水位施工。围堰分两半在工厂制造,采用浮运的方式运抵桥址,利用浮吊和拖轮使两半钢围堰在墩位处合龙,然后围堰下沉至既有河床上,浇筑混凝土形成整体。     

钢板桩与混凝土组合围堰在透水性卵石河床深埋承台施工中的应用

湖北襄阳汉江五桥位于襄阳鱼梁洲南端,横跨汉江左、右航道。开工前桥位下游崔家营水库蓄水以及桥位附近采砂船作业,施工阶段承台埋深与河床覆盖层均与设计阶段发生变化,围堰大部分位于透水的卵石河床中,致使钢板桩锁口之间透水严重,无法采用常规措施进行封堵。通过设置"内套箱",浇注混凝土,形成钢板桩与混凝土组合围堰,解决了围堰透水问题,完成了该区域承台施工,并取得了一定的施工经验。