沉箱施工方案

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1、A15公路1标工程 下部结构施工方案第一章 编制依据1、国家和交通部现行有关标准、规范、导则、规程、办法等，主要有：1）公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）2)公路工程质量评定标准（JTG F80/1-2004）3)公路工程施工安全技术规程（JGJ46-2005）4）混凝土结构施工质量验收规范（GB502052002）5) 工程测量规范（GB5002693）6）港口工程混凝土结构设计规范（JTJ267-98）5、项目相关单位批准的有关文件等第二章 工程概况1工程简介A15公路1标段五工区施工范围为：k3+060.017k3+627.086，桥面纵坡：纵坡0.48；桥面横坡：2.0；。

2、本工程水里承台共4个。承台底面高程+1.5m，顶标高+3.5m，混凝土标号：C30混凝土；封底混凝土底面高程+0.5m，厚度1.0m，混凝土标号：C20水下。承台分两种形式：Fa1型承台：8.44.42.0m。Ba1型承台：13.7223.02.0 m。本工程墩柱共8根。混凝土标号：C40混凝土。墩柱全部为直线段尺寸1.41.4 m。墩柱统计一览表墩号墩顶标高（m）墩柱高度（m）混凝土方量（m3）墩柱类型PML43（低）7.5684.0687.973PML43（高）7.6444.1448.122PML44（低）7.7174.2178.265PML44（高）7.7934.2938.414PMR4

3、3（高）7.6444.1448.122PMR43（低）7.4843.9847.808PMR44（高）7.7934.2938.414PMR44（低）7.6374.1378.1092施工条件2.1地形、地貌拟建桥址场区地貌类型陆域和近岸处为河口、砂嘴、砂岛和沙滩地貌，水域为河床、江心暗砂地貌。崇明岛陆域区地势平坦，分布有较多的明浜和鱼墉；崇明岛地面标高约3.33.4m，大堤高程约5.9m。北港水域江底呈现南北两个水道。南水道宽约4.2公里，呈宽状“U”字形，水深1618m，江底略有起伏，幅度约34m；北水道宽约800m，最大水深约16m。江堤外普遍分布有潮滩。水下砂体较多，在近崇明岛北港北侧分布有

4、一宽约2.7公里的暗砂（堡镇沙），砂体呈现NWSE走向，与长江迳流方向基本一致，砂体表面较平，最浅处深仅几米，落潮时已露出水面。2.2水文条件2.2.1潮汐潮位特征值汇总表项目堡镇实测最高潮位5.67m（81.9.1）实测最低潮位-0.19m（69.4.5）平均高潮位3.33m平均低潮位0.86m平均涨潮历时4h48min平均落潮历时7h38min高潮累计频率10%潮位4.10m低潮累计频率10%潮位0.52m20年一遇高潮位2.2.2潮流桥区涨潮平均流向稳定在294234之间，流速在0.300.88m/s之间，涨急流向基本稳定在297324之间，流速在0.541.86m/s之间；落潮平均流向

5、基本稳定在137144之间，流速在0.421.14m/s之间，落急流向基本稳定在140144之间，流速在0.931.64m/s之间。2.2.3径量和潮量长江径流量丰沛，大通站（距河口640km）多年平均径流量为29500m3/s，多年平均洪峰流量为56200m3/s，最大洪峰流量为92600m3/s，（1954年），最小枯水流量为4620m3/s，（1979年）。每年510月为洪季，11月次年4月为枯季，洪水下泄水量占全年的71.7%。2.2.4波浪 外高桥实测最大波高3.2m，方向为NNW，相应周期为4.8s，风速为25m/s。 北港设计波要素（50年一遇）波向设计波高（m）平均周期（s）1

6、%4%13%NW（NNW）3.072.602.125.17NNE（NNE）2.161.821.474.28ESE（E）3.402.892/345.442.3气象桥区属亚热带海洋性季风气候，冬冷厦热，四季分明，春季多雾，夏季常受台风影响，冬季偶尔降雪，气候温和，雨量充沛。长江口地区为属东亚季风区，以偏北区风和东南偏南风为多，西南偏西风出现最少。风向随季节而变化，48月盛行南向风，其中7月以南向偏东风为多，11月翌年2月盛行偏北风。实测十分钟平均最大风速均为25.0m/s。2.4地质条件场区全新统土层厚度较大，且在横向和纵向相变相大。按其岩性、地质时代、成因类型及物理力学性质指标上的差异，可分为1

7、7个工程地质（亚）层。全新统土层：层底标高大约-45m左右起伏变化，近长兴岛约为-41.7-40.9m，水域约为-50.6-40.5m，近崇明岛约为-41.5m。3本工程主要特点、重点、技术难点和主要对策3.1主要特点、重点（1）本工程线路长，且全部在水上作业。施工段起迄里程为K17+318K19+238，总长度为1920m。最远处施工点到生活区与堆料场地约3000m。施工便道从堆料场地到大堤，大堤到施工点全部有业主提供的钢栈桥，由于本标段与其他施工单位穿插施工，在施工期间应注意与其他施工单位做好协调工作，保证钢栈桥的畅通，确保施工不受影响。（2）工作内容单一，流水作业容易安排。本公司主要施工

8、内容为承台、墩柱，每一施工单元均由这两个分部工程组成，而整个工程基本上由62个单元组成，重复施工这62个单元，也就完成了整个下部结构，故工程内容较为单一。分部之间的工程必须先后施工，墩柱必须在相应承台施工完成后进行，承台必须在相应桩基施工完成后进行等。故施工流水作业也就一目了然，安排较为容易。（3）承台全部采用钢套箱围堰法施工，承台钢套箱的制作与下沉封底是本工程的重点之一。（4）本工程墩柱较高，且全部在水中，控制好墩柱的垂直度是本工程的重点之一。（5）本工程所有外露混凝土为清水混凝土，对混凝土的外观要求高，特别是对混凝土的接缝、平整度、光洁度及颜色的要求，如何确保本工程清水混凝土的外观质量是本

9、工程的重点。3.2 针对性措施本标段承台工作量相对较大，尤其钢套箱承台的主要分部工程项目，其工期的控制是本工程的总工期关键，在施工安排上应给予优先考虑，加大投入，确保工期。针对本工程的特点，拟采用以下技术措施：（1）承台采用钢套箱施工，根据水位与承台位置河床泥面高差，将钢套箱分为有底和无底两种形式。钢套箱利用已施工完的钻孔桩为依托，安装钢套箱、下沉、封底、浇筑承台混凝土。（2）承台混凝土为大体积混凝土，施工时必须采取措施，防止混凝土出现温度裂缝。具体措施有：混凝土采用全断面分层连续一次浇筑；冬季施工承台内布置冷却循环水系统，控制混凝土内部温度；加强混凝土养护，保证混凝土表面湿润。（3）混凝土外

10、观质量要求较高，如何确保结构混凝土外观质量达到要求，是本工程的一个难点。主要控制点在混凝土的蜂窝麻面、接缝、平整度、光洁度及颜色等。混凝土施工除按照常规施工外，还采取以下技术措施： 采用全新的钢模板，模板严格按设计要求制作，由有相应资质的制作厂家加工，模板面板厚度不小于5mm，且必须有足够的强度和刚度，保证混凝土不变形，浇筑混凝土前，模板涂膜剂采用优质涂膜剂，以增加模板的光洁度和减少接缝；严格控制混凝土的坍落度。坍落度控制在1214cm，坍落度过大混凝土表面易产生气泡，影响外表质量，在混凝土浇筑过程中派专人测量坍落度，并做好记录。加强混凝土的振捣与养护。混凝土应分层浇筑，分层振捣，每层厚度20

11、30mm，在振捣上一层时应插入下一层不小于50mm，以消除两层间的接缝，振捣要到位，但不能过振和漏振。本工程的混凝土养护采用外包塑料薄膜养护，确保养护质量。第三章 测量控制1钢套箱施工测量1.1钢护筒中心坐标、倾斜度及倾斜方向测定钢护筒解除约束之后，进行钢护筒中心坐标、倾斜度及倾斜方向精确测量，钢护筒倾斜度及倾斜方向测定采用重锤球法,并用经纬仪竖丝法校核。推算钢吊箱设计底高程处钢护筒中心坐标。根据测量精度，确定钢吊箱底板预留孔中心坐标及预留孔尺寸。1.2钢吊箱（钢套箱）底板预留孔开孔放样首先在钢吊箱底板上建立平面相对坐标系，然后建立几条平行于桥轴线的副轴线和几条平行于墩轴线的副轴线，副轴线交点

12、就是各钢护筒设计中心。采用经纬仪定线结合钢尺量距，在钢吊箱底板上放样各钢护筒中心，根据钢护筒外半径划线开孔（考虑扩孔半径）。1.3钢吊箱（钢套箱）安装定位控制测量以钢吊箱（钢套箱）纵横轴线为基准，设置对称测点，对称中心法算出钢吊箱中心坐标，及时掌握钢吊箱偏位情况，并按差异沉降法推算钢吊箱倾斜度，以锤球法校核。2承台施工测量2.1封底混凝土浇筑施工测量承台封底混凝土浇筑施工测量用测深锤进行，其关键是控制封底混凝土顶面高程，力求封底混凝土顶面平整。2.2 钢吊箱上新增二级加密控制点及桩位偏差测定为保证承台施工的精度和结构尺寸，方便承台施工测量，在钢吊箱上新增二级加密控制点（经常校核二级加密控制点）

13、。桩位偏差测定完毕编制竣工资料。2.3 承台细部结构放样在钢吊箱上标示承台轴线，并将轴线标示于钢吊箱内壁。采用NA2精密水准仪将高程基准自钢吊箱顶面引测至内壁不同标高处。在承台上预埋沉降、位移观测标志，要求观测标志按永久性观测点设置。3墩柱放样测量为保证墩柱施工的精度和结构尺寸，方便墩柱施工测量控制，在承台台上新增二级加密控制点（经常校核二级加密控制点）。墩柱平面控制测量采用全站仪极坐标测量方法，利用平面加密控制点测设墩柱控制点位。高程采用高程传替法。模板安装完成后，对模板平面位置及顺、横桥轴线进行检查与调整纠偏。4沉降观测根据设计要求，在每个承台上设置沉降观测点，测量标记必须准确、可靠，检测

14、从桩基施工完毕后开始。每个施工步骤施工后都应测量，由基准点量测出各测点的变化情况，并做好记录，之后定期测量，并形成完整的沉降曲线及沉降表。沉降观测精度要求0.1mm。5测量资料的保证1、施测前应用同精度作业方法复核业主提供的控制点交桩坐标，确认后根据这些测量资料布设加密控制网。加密点应布设在已经施工好的承台或承台钢护筒顶部，并加以保护。2、由业主或设计院提供的图纸，应先对图纸中所提供的点坐标及各轴线间的几何尺寸进行核算，确认无误后，方可用于现场施工测量放样。3、实行二级以上的施工测量复核制度，两级测量组单独完成全部的测量数据的野外数据的采集和内业计算工作。施工放样工作由施工队测量组完成并填写资

15、料，由项目部测量组进行计算复核和现场复测，按时将测量资料上报监理工程师。4、桥墩中心放样顺桥向、横桥向测量精度为10mm以内；相邻桥墩中心测量精度为10mm。桥墩放样后，有条件的地方，应测设施工控制桩。在施工过程中经常检查其中心点坐标或角点坐标、垂直度及标高，以确保桥墩施工的准确性。5、所有仪器、仪表均应在规定期限内送到指定的检测单位进行检测。6、日常测量工作中，控制点、加密点在使用前应先经过检查，确认无误后方可使用。平面控制测量尽量使用全站仪进行测量，减少操作误差。6测量资料的管理1、日常施工中要注意收集测量数据，并注意保存好观测手簿。最后按要求编入竣工资料，2、原始记录资料必须现场填写记录

16、，数据应工整、完整、清晰，不得连环更改、涂改、转抄。所有记录必须有观测者、记录者、复核者和各相应工作人员自己的签名，以及测量日期和测量时间。3、填报有关的测量成果资料。测量人员应与资料员配合，按规定填写资料表格各项内容，对工程所用的测量资料加以分类存档，并按本公司相应程序进行管理。第四章 施工工艺流程钻孔桩施工完成完成钻孔平台拆除搭设钢套箱拼装平台 钢套底板拼装无底套箱钢套箱壁体拼装 安装焊接定位导向装置 有底套箱 无底套箱钢套箱下放钢套箱下放到位吸泥下沉至标高安装拉压杆安装封底混凝土浇筑平台，安放导管安装封堵板完成水下封底混凝土浇筑安装封底混凝土浇筑平台，安放导管封堵连通管完成水下封底混凝土

17、浇筑 封底混凝土达到设计强度钢吊箱内抽水，完成清理封堵连通管钢吊箱内抽水，完成清理钢护筒周边焊接抗剪型钢钢护筒周边焊接抗剪型钢干施工完成剩余封底混凝土浇注干施工完成剩余封底混凝土浇注钢套箱施工工艺流程图封堵连通器钢套箱内抽水割除多余钢护筒凿桩头冷却水管安装封底混凝土面找平安装承台钢筋预埋墩柱预埋筋完成承台混凝土浇筑PM110、PM111墩混凝土养护结束钢套箱拆除承台系梁底模安装安装系梁钢筋安装系梁侧模完成系梁混凝土浇筑系梁混凝土养护系梁模板拆除结束承台施工工艺流程图准备工作第一节段混凝土浇注第一节段墩柱外模板安装拆除模板并翻升至墩柱下一节段混凝土养护及水平施工缝处理完成下一节段墩柱混凝土浇注第

18、一节段墩柱钢筋安装第一节段墩柱内模板安装 循环施工完成直线段墩柱施工安装曲线段墩柱内外模板曲线段墩柱钢筋安装及绑扎承台顶面墩身位置凿毛、清理承台顶面施工脚手架搭设钢筋加工、运输模板加工、运输安装下一节段墩柱钢筋曲线段墩柱混凝土浇注混凝土养护及水平施工缝处理支座垫石施工按相同方法进行下一个墩柱施工混凝土养护墩柱施工工艺流程图第五章 承台施工方法1钢套箱施工1.1钢套箱设计总体思路根据施工墩位处施工条件，以及施工区域的水文条件，并结合以往施工单壁钢套箱经验，进行上海长江大桥B6标钢套箱设计，设计主要考虑以下几点：根据项目部现有材料设计钢套箱，本工程钢套箱共有两种形式：第一类钢套箱底板龙骨设在面板以

19、下，主要由龙骨自身强度和刚度抵抗封底混凝土及承台重量，主要为I型、II型、III型钢套箱。第二类钢套箱底板龙骨设在面板上面，由龙骨和封底混凝土共同形成的强度和刚度抵抗承台重量，主要为IV型、V型钢套箱。为确保钢套箱封底混凝土浇筑质量，拟在钢套箱拼装完成后干浇一层混凝土，将龙骨顶面浇平，下沉定位后再浇筑其余封底混凝土。上下层封底混凝土间采用事先在底板上焊接接缝钢筋保证其粘接效果。河床泥面标高在-0.4m以上的采用无底钢套箱；河床泥面标高在-0.4m以下的采用有底钢套箱；钢套箱采用单壁结构形式，考虑到钢套箱壁体周转使用，壁体从封底混凝土顶面位置分成二部分，上部考虑周转，下部不考虑周转使用，钢套箱壁

20、体之间以及每层钢套箱壁体之间采用螺栓连接。钢套箱内口尺寸与承台平面尺寸相同，加工时按照正公差进行控制。钢套箱壁体直接作为承台模板进行施工，承台不再另设模板。钢套箱分块在专业钢结构加工厂加工，通过船运运至使共现场处，钢套箱拼装采取搭设钢套箱拼装平台，在墩位处拼装、焊接成整体结构形式，使用螺旋千斤顶配合精轧螺纹钢实施下放，在钢护筒周边焊设定位导向进行定位。有底钢套箱在下放到位后采用拉压杆与钢护筒焊接固定；无底钢套箱直接下放至泥面，通过吸泥下沉到位。钢套箱根据施工水位情况设计防浪溅措施，主要通过在侧壁顶端接高侧壁面板来实现。按设计图纸及招标文件要求，对钢套箱底板和其它不可拆除部分的钢结构进行防腐处理

21、。防腐措施采用表面除锈后再一底二涂。表面除锈：采用去除钢结构表面的锈垢，底涂刷一层防锈漆，外表再刷一度油漆。本方案主要介绍第一类钢套箱设计、施工方法，第二类钢套箱的设计、施工工艺有不同之处，则在本章“1.2.2 钢套箱结构形式”中描述。1.2钢套箱设计1.2.1钢套箱设计原则及分类以泥面高程-0.4m为界分二种工艺进行施工：A、河床面高于（等于）-0.4m的承台采用无底钢套箱施工；B、河床面低于-0.4m的承台采用有底钢套箱施工。结合钢套箱设计原则，及钢套箱材料的选用，将钢套箱设计成以下7种类型（墩台号见下表）： I-1型 无底钢套箱：对应泥面标高不低于-0.4m的A型承台； I-2型 有底钢

22、套箱：对应泥面标高低于-0.4m的A型承台； II型 有底钢套箱：对应泥面标高低于-0.4m的B型承台；III型 有底钢套箱：对应泥面标高低于-0.4m的C型承台；IV-1型 无底钢套箱：对应泥面标高不低于-0.4m的A型承台；IV-2型 有底钢套箱：对应泥面标高低于-0.4m的A型承台；V型 有底钢套箱：对应泥面标高低于-0.4m的B型承台；B6标钢套箱设计一览表墩号泥面标高(m)承台类型钢套箱类型钢套箱内部尺寸(m)PM81-4.9BV15.27.65（有底）PM82-3.3BV15.27.65（有底）PM83-4.9AIV-213.706.75（有底）PM84-2.5AI-213.706

23、.75（有底）PM85-2.5AI-213.706.75（有底）PM860.3AI-113.706.75（无底）PM870.6AIV-113.706.75（无底）PM881.4AIV-113.706.75（无底）PM891.4AIV-113.706.75（无底）PM90-0.9AI-213.706.75（有底）PM91-0.93AI-213.706.75（有底）PM92-1.93AI-213.706.75（有底）PM93-1.3AIV-213.706.75（有底）PM94-1.2AIV-213.706.75（有底）PM95-1.4AIV-213.706.75（有底）PM96+0.63AI-11

24、3.706.75（无底）PM970.4AI-113.706.75（无底）PM980.4AI-113.706.75（无底）PM99-0.7AIV-213.706.75（有底）PM100-0.7AIV-213.706.75（有底）PM1010.5AIV-113.706.75（无底）PM1020.5AIV-113.706.75（无底）PM103-4.3AI-213.706.75（有底）PM104-4.01AI-213.706.75（有底）PM105-3.83AI-213.706.75（有底）PM106-0.7BV15.27.65（有底）PM107-2.3BV15.27.65（有底）PM108-3.5

25、BV15.27.65（有底）PM109-2.20BII15.27.65（有底）PM110-2.7CIII15.88.25（有底）PM111-5.2CIII15.88.25（有底）（以上仅为参考，实际分类情况等钻孔桩施工完成后，再次进行泥面标高的检测确定最后采取有底或无底结构形式。）1.2.2钢套箱结构形式1) I型、II型、III型钢套箱无底钢套箱结构形式钢套箱顶标高+5.4m，钢套箱内部平面尺寸与承台结构尺寸相同。钢套箱壁体环向主梁采用HM300200型钢，竖向次梁采用25a，横向分配梁梁采用10，面板为8mm钢板；套箱侧壁顶标高+5.4m，刃脚入土85cm，底标高-0.9m。为了保证无底钢

26、套箱的刚度，在钢套箱上部设置纵横向支撑钢管，在封底混凝土位置处设置纵横向桁架。钢套箱侧板考虑周转使用，故侧板分块时尽量将侧板单元设计成标准长度，以保证钢套箱内部尺寸。壁体沿高度方向分2节，上节（标高从+5.4m+1.5m）位于封底混凝土以上，考虑周转，下节（标高从+1.5m至刃脚）位于封底混凝土范围，不考虑周转。上下节间采用M22、8.8级螺栓连接。无底钢套箱结构图有底钢套箱结构形式钢套箱顶标高+5.4m，钢套箱内部平面尺寸与承台结构尺寸相同。钢套箱壁体环向主梁采用HM300200型钢，竖向次梁采用25a，横向分配梁梁采用10，面板为8mm钢板。位于封底混凝土面以上侧壁考虑周转使用，位于封底混

27、凝土面以下侧壁不考虑周转使用。钢套箱底板主梁采用HN350175型钢，次梁采用HN15075型钢，底板面板采用8mm钢板。在底板各护筒处设置4根JL78532精轧螺纹钢拉杆。在钢套箱壁体上设置支撑钢管，支撑钢管采用4006mm钢管。I-2型有底钢套箱结构图II型有底钢套箱结构图III型有底钢套箱结构图2) IV型、V型钢套箱无底钢套箱结构形式及主要施工方法钢套箱高度方向按刃脚与井壁分二节制作，上节高度3.0m（标高从+5.0m+2.0m），下部高度3.0m（标高从+2.0m-1.0m），总高度6.0m。施工时考虑周转使用，上下节间采用M20普通螺栓连接。侧板按承台外形每边放大3cm，进行合理分

28、快加工，拟分20块，尽量将侧板单元设计成标准长度。单元侧板横楞采用L70705，间距300mm；竖楞采用12a，间距250mm420mm，围檩采用14a，间距750mm，面板为6mm钢板，单元侧板四周采用36a作加强处理。侧板分块制作，制作前应先对肋骨进行调直处理，保证侧板直线度，便于侧板间螺栓对接的可操作性。楞骨与面板间采用间断焊，焊接顺序从两边向中部隔段进行，以减小焊接变形。侧板制作完成后进行试拼装，试拼后对所有板块进行编号，并注明墩号。钢套箱下沉限位采用四根25a形成“井”字型，槽钢两端与侧板采用螺栓连接，一边紧靠钢护筒，防止下沉时钢套箱产生偏差。IV-1型无底钢套箱结构图侧板采用50t

29、履带吊吊装，每块侧板整体连接之前均采用型钢与钢护筒连接固定，防止在安装时发生倾覆，影响施工进度与质量。侧板与侧板之间采用M20螺栓连接，并设橡胶止水板，下节整体安装连接牢固且安装精度满足施工要求后再吊装上节，上节吊装按照下节方法施工。下沉方法采用YC60千斤顶同步放松32精轧螺纹钢控制钢套箱平稳下放。（见附图）a、在承台钻孔桩的四个角桩顶部设置232作下沉扁担，在下沉扁担上做一个小型龙门架，千斤顶设在龙门架上方并固定，将32精轧螺纹钢穿过千斤顶，下端与下沉吊点用锚板与螺帽固定，另一端用锚板与螺帽锚在千斤顶顶部，在千斤顶与下沉扁担之间上设置下沉力系转换装置，增加锚板与螺帽，精轧螺纹钢必须确保垂直

30、，利用精轧螺纹钢拉杆作吊杆，通过控制系统使精轧螺纹钢受力均匀一致，同时同步顶升千斤顶，当钢套箱吊离拼装平台约15cm后停止顶升，然后割除拼装平台和钢牛腿及其它有碍下沉的构件。b、反向操纵千斤顶，使钢套箱平稳下落，直至千斤顶行程走完，通过下沉力系转换装置将吊杆受力系统传到下沉扁担上，再次顶升千斤顶（钢套箱不随之上升），顶升到位后再次转换受力系统，将千斤顶顶部用锚板与螺帽锚牢再次下放。下沉过程中，在钢套箱侧板上设置高差测量计并配备水准仪，观察下放的同步性，重复上述操作，直至钢套箱沉到设计标高。c、钢套箱在下沉过程中必须加强观测，在钢套箱上设4个观测点，测量结果是以4个点下沉量的平均值作为钢套箱每次

31、的下沉量，以下沉量最大的一点为基准与其他各点的下沉量相减作为各点的高差，来指导纠偏下沉施工。如遇下沉受阻应停止下沉，派潜水员到水下探明情况，根据实际情况有针对性的选用切实可行的解决措施。一般采取空气吸泥的施工方法，冲吸设备装置包括：进气管路、空气吸泥器，排泥管路、高压射水装置等，以及供水、供气、吸泥、起重等大量的配套设备。空气吸泥器包括约500mm600mm的圆柱状空气箱、200mm吸泥管、50mm进气管，并有二根50mm的高压射水管经过，在空气吸泥器上打设直径为5mm小眼孔，其中孔眼总截面积为进气管截面积的1.21.4倍。当空气吸泥装置工作时，压缩空气沿气管进入空气箱以后，通过内管壁上的一排

32、排向上倾斜的小孔眼进入混合管，在混合管内与水和泥形成容重小于1的气水混合物，当送入的压缩空气足够充足，空气箱在水面以下又有相当的深度时，混合管内的混合物在管外水气压力的作用下，使顺着排泥管上升而排出井外。有底钢套箱结构形式及主要施工方法钢套箱分底板与侧板两大块，底板分六块制作，侧板分二节制作，上节高度3.0m（标高从+5.0m+2.0m），下部高度1.5m（标高从+2.0m+0.5m），总高度4.5m。下节位于封底混凝土范围内，不考虑回收，上节在位于封底混凝土以上，施工时考虑周转使用，上下节间采用M20普通螺栓连接。侧板按承台外形进行合理分快加工，拟分20块，尽量将侧板单元设计成标准长度。a、

33、底板钢套箱底板主龙骨为纵横向25a，次骨为 12a，面板为6mm钢板，龙骨放在面板上方。底板分6块制作，在现场焊接组拼成整体。钢套箱底板不考虑回收。底板制作时应严格确保对接龙骨在一直线上。由于底板的面板位于龙骨下方，故先将面板铺设好，在面板上画出纵横龙骨和次骨的中线，根据中线位置安装龙骨和次骨，并实施焊接。需现场对接的横向龙骨在施焊前必须确认安装精度。底板制作前需对所有墩位的钢护筒平面偏位和垂直度情况进行测量统计，根据钢护筒偏位结构确定底板开孔位置。开孔位置要求：底板开孔尺寸大于钢护筒直径20cm，各边放10cm余量。b、单元侧板横楞采用L70705，间距300mm；竖楞采用12a，间距250

34、mm420mm，围檩采用14a，间距750mm，面板为6mm钢板，单元侧板四周采用32a作加强处理。侧板制作与无底钢套箱侧板类似。底板和侧板制作完成后进行试拼装，试拼后对所有板块进行编号，并注明墩号。试拼无误后根据实测钻孔桩的桩位偏差进行放样、开孔，开孔大小和间距应严格保证精度。c、钢套箱顶部支撑采用228a用作支撑。下沉措施采用抱箍形式，设置在承台四个角桩位置，在每个角桩的四个方向设置50cm长的圆弧板，板宽15cm，将圆弧板靠在钢护筒上，圆弧板与底板主龙骨之间采用短25a连接。钢套箱在下沉时，圆弧板紧贴钢护筒，防止钢套箱偏位。IV-2型有底钢套箱支撑图钢套箱下沉就位后，在钢护筒侧壁焊接悬吊

35、牛腿（标高在承台以下），将底板与悬吊牛腿间用32精轧螺纹钢连接，随后解除下沉吊点，完成钢套箱力系转换。IV-2型、V型有底钢套箱吊点图有底钢套箱封底混凝土厚度1.0m。为保证封底混凝土与钢套箱底板之间的粘结效果，在钢套箱拼装完成下沉前，预先浇筑一层25cm厚混凝土，将底板间隔内填满。下沉到位后再采用水下浇筑其余高度混凝土。两层混凝土之间用事先焊接在底板上的钢筋插筋加强。1.3钢套箱加工计划1.3.1钢套箱加工数量钢套箱加工数量表序号钢套箱型号钢套箱规格（m）单位加工数量侧壁底板1I-113.76.75（无底）套22I-213.76.75（有底）套4163II15.27.65（有底）套124II

36、I15.88.25（有底）套145IV-113.76.75（无底）套26IV-213.76.75（有底）套4127V15.27.65（有底）套210 钢套箱底板加工数量根据有底钢套箱设计数量进行配置，侧壁分块尽量设计成标准节块，以便各种类型钢套箱之间通用、互换，以节约投入。1.3.2钢套箱加工制作本方案以第一类钢套箱为例阐述钢套箱加工制作及安装方法。1）钢套箱加工方式选择钢套箱底板及壁体均安排在芜湖专业钢结构加工厂进行加工，支撑桁架，拉杆支座也在钢结构加工厂完成安装，支撑钢管在施工现场加工安装。2）钢套箱底板加工有底钢套箱底板最大重量为15吨左右，由于平面尺寸较大，运输及现场起吊存在一定困难，

37、同时为保证钢套箱底板现场拼装方便，有底钢套箱底板采取整块加工，加工完成后，再将其沿中轴线附近分割成2块运至施工现场进行拼装。为了保证梁系安装后不与钢护筒发生干扰，在梁系安装之前，应根据事先对每根钢护筒顶口以及+1.5m处平面位置测量结果，算出护筒顶平面在吊箱底板位置处的投影面积和此处护筒面积的累积实际占用面积以及位置，放出开孔位置，若梁系与钢护筒发生干扰，则适当调整主梁位置。主梁安装焊接完成之后，按照设计图纸位置安装焊接次梁，最后焊接安装面板。整个底板加工完成后实施开孔，开孔位置按比累积实际占用面积大15cm来控制，人工使用割枪沿放样线实施切割。钢护筒开孔位置示意图见下图：钢吊箱底板开孔位置示

38、意图3）、钢套箱壁体加工钢吊箱壁体按照封底混凝土顶标高+1.5m分成上下二个部分，二个部分壁体均有标准节段及加长调节段构成，各个部分之间采取螺栓连接。壁体分成二种形状即：弧形和直线形，弧形段、直线段壁体加工均在专用台座上进行。钢套箱壁体的台座分成二种，即：直线段壁体台座、弧线段壁体台座。直线段壁体的台座制作比较简单，直接使用14型钢加工搭设而成，搭设时使用水准仪超平。弧线段壁体台座是按照弧线段的半径使用钢板及型钢焊接成型的台座。 台座加工时应考虑到焊缝收缩给尺寸带来的误差。钢吊箱壁板采用8mm钢板，由于壁板兼做承台内模，因此加工质量要求较高。由于每一段壁板的尺寸较小，因此采取不开坡口双面焊接，

39、加工成一个整体。在进行壁板焊接时为了防止其发生变形，应采取设置刚度较大的型钢点焊壁板、壁板间焊缝分段焊接等必要的防变形措施。壁板焊接完成后，应对表面焊缝进行打磨，使焊缝平整。 壁体梁系加工分二种情况：一种是直接使用购入的成品下料成型；另一种是弧线段梁无法直接加工，必须在后场进行再加工形成组合梁结构形式。弧线型梁加工方法是：先根据壁体的圆弧半径在与其腹板等厚的钢板上放出腹板样（直线型环形主梁直接进行放样下料），使用割枪沿放样线切割钢板；然后在与翼缘等厚钢板上放出翼缘板样，实施切割；然后将切割好的腹板与翼缘板进行拼装焊接成一整体。在壁体梁系全部加工完成后，将事先加工好的壁板置于台座上，先安装环向主

40、梁，并将它与壁板焊接固定；然后安装纵向次梁，最后焊接水平向分配梁。钢套箱支撑钢管采用4006mm钢管，在后场加工而成型，现场进行安装；支撑桁架体系分段在后场加工成型，现场安装焊接。1.4钢套箱安装1.4.1钻孔平台拆除、钢套箱拼装平台搭设及拆除1）钻孔平台拆除钻孔桩施工结束后，对施工区域平台进行整理，拆除承台区域钻孔钢平台。保留吊车作业平台。在钢吊箱安装到位后，为了方便人员上下，在吊车作业平台安装人员上下爬梯。拆除后钻孔平台布置图见下图。拆除后钻孔平台布置图2）钢套箱拼装平台搭设钢套箱拼装平台顶标高+2.5m，拼装平台由232a型钢三角支撑梁及纵、横梁及面层钢板网构成。拼装平台在钻孔桩施工完成

41、，承台区钻孔平台拆除完成后进行搭设。利用低潮位时段完成三角支撑梁系安装焊接；纵横梁系及面层在后场加工成整体结构，现场使用履带吊吊装就位，并与三角支撑梁焊接固定。拼装平台在钢套箱提升离开拼装平台20cm后，使用履带吊结合手拉葫芦起吊吊移纵横梁系，低潮位时段割除三角支撑梁。拼装平台结构1.4.2钢套箱运输及拼装1）、钢套箱运输钢套箱运输采用运输船舶进行运输，运输时将底板与壁体分开，并使用可靠缆绳进行固定，以免在运输过程中船舶颠簸，造成钢套箱变形。2）、钢护筒割除由于承台中间位置处钢护筒与钢套箱支撑钢管位置发生冲突，在钻孔钢平台拆除时应将中间位置钢护筒割除，割除标高按+4.5m控制。3）、有底钢套箱

42、拼装有底钢套箱总体上讲其拼装顺序是：先进行底板吊装及拼装焊接，再进行下层壁体的分块拼装；然后进行上层壁体拼装，最后进行支撑钢管安装焊接。底板安装按照承台长边方向分成2块，拼装前先在拼装平台上放出钢套箱底板的安装线，按照安装线，拼装并完成焊接。为了保证钢套箱底板梁系拼装焊接方便，相邻二块底板之间连接界面左右50cm范围内先暂不焊接面板，再完成梁系焊接连接之后再补充此处面板的焊接。为了保证底板梁系出现应力集中，梁系连接断面错开设置，并使用连接板对腹板进行来连接加强。底板拼装完成后，测量在钢套箱底板上放出钢套箱壁体安装线，使用履带吊逐块按照一个方向向另一个方向推进完成下层钢套箱壁体安装，并施拧螺栓到

43、位。上层壁体安装施工方法与下层壁体安装施工方法一样。为了保证钢套箱封底后不出现漏水，在钢套箱壁体之间，以及下层壁体与底板环向钢板之间设置2cm橡胶止水条，止水条安装在外侧连接螺栓外侧。钢套箱底板及壁体拼装完成后，按照设计位置安装焊接钢套箱支撑钢管。为了防止钢套箱壁体在拼装过程中发生偏斜倾覆，在钢套箱壁体与底板之间使用型钢进行支撑，在整个钢套箱拼装完成后拆除。4）、无底钢套箱拼装无底钢套箱不存在底板，其壁体拼装施工方法与有底钢套箱拼装方法一样，在此就不再叙述了。在钢套箱壁体拼装过程中应使用型钢将钢套箱与钢护筒焊接固定，确保壁体不发生倾覆。 1.4.3钢套箱下放及固定1）、钢套箱下放装置安装钢套箱

44、共设置4个下放装置。钢套箱下放装置由壁体处牛腿，32精轧螺纹钢筋吊杆及其配套连接件、护筒顶口支撑梁系、30t螺旋千斤顶及反力梁构成。护筒顶口支撑梁系在钢套箱拼装完成后进行安装，壁体处牛腿在壁体拼装完成后进行焊接固定，支撑梁系安装完成后进行32精轧螺纹钢筋吊杆、反力梁、30t螺旋千斤顶安装。 钢套箱下放装置结构图2）、钢套箱定位导向装置安装为了保证钢套箱在下放及下沉过程中准确定位，在钢套箱壁体与钢护筒之间设置定位导向装置，定位导向装置共设置6个，其中上下游方向设置4个，南北方向设置2个。定位导向装置采用225a型钢及10钢板劲板加工而成，定位导向装置在后场加工成型，钢套箱整体拼装完成后，在现场使

45、用履带吊吊装，并与钢护筒焊接固定。定位导向装置平面布置图3）、钢套箱提升及拼装平台拆除 钢套箱提升是通过螺旋千斤顶来完成，通过4个下放装置处螺旋千斤顶同步顶升，使钢套箱稳步提升，当钢套箱提升离开三角支撑梁系50cm左右后，固定精轧螺纹钢吊杆。使用葫芦结合履带吊抽吊出钢套箱拼装平台，在拼装平台梁系抽吊出来后，履带吊逐根吊住三角支撑梁，低潮位时段挂设挂蓝，人工割除三角支撑体系。4）、钢套箱下放及固定钢套箱下放是通过下放装置来完成的。在每个下放装置处设置2台30t螺旋千斤顶，通过千斤顶反向作业，使钢套箱整体下放。钢套箱吊下放程序：千斤顶顶升至最大行程位置 旋紧精轧螺纹钢与扁担梁之间的固定螺母，松掉下

46、端固定螺母 同步反方向操作螺旋千斤顶使4个下放装置处千斤顶同步下落 固定精轧螺纹吊杆下螺母，松掉上螺母 再次顶升螺旋千斤顶置最大行程并固定精轧螺纹吊杆上螺母，松掉下螺母 同步反方向操作螺旋千斤顶使4个下放装置处千斤顶同步下落 循环施工使有底钢套箱下放至设计标高，无底钢套箱入泥。有底钢套箱下放至设计标高位置后，将32精轧螺纹拉杆与钢护筒上的支撑横梁连接起来。 钢吊箱拉杆及支撑横梁连接侧面图无底钢套箱刃脚着床85cm，顶标高+5.4m。为了保证无底钢套箱顺利下沉，下沉前需派潜水员对河床底进行探摸，将河床面影响下沉着床的障碍物清理干净；测量对整个钢套箱施工区域的泥面标高进行一次全面的测量，若泥面标高

47、较高，可以先用水力吸泥机将泥面事先降至较低位置（承台底标高以下150cm左右，即+0.0m）。在无底钢套箱着床后，拆除下放装，在四角钢护筒上各增加2个南北侧定位导向装置。桥梁墩位处河床为灰色及灰黄色砂质粉土层，无底钢套箱着床后可采用12台水力吸泥机进行堰内清淤（由于水深较浅，空气吸泥机工效低），吸泥机配备必要的高压水泵、砂石泵等，若有必要可采用潜水员下水辅助作业。无底钢套箱吸泥下沉时应密切注意套箱内河床变化，对称吸泥，及时记录钢套箱下沉数据，确保套箱内河床平稳下降，不出现翻砂、围堰倾斜现象。当围堰刃脚距设计标高小于0.5m时应减小下沉速度，对堰内河床进行找平，使围堰不出现过沉现象。 若出现围堰

48、下沉困难现象则可以采取局部或难点高压射水，或在壁体上压重，辅助无底钢套箱下沉到位。1.4.4钢套箱施工过程中注意事项整个承台钻孔桩施工接近尾声或完成后，测量应及时对整个承台范围内的泥面标高进行测量，确定钢套箱结构形式。钢套箱壁体及底板加工完成后，应在后场进行预拼装，确保钢套箱后续现场拼装顺利进行。钢套箱壁体之间以及壁体与底板之间均设置橡胶止水条，止水条安装在最内侧螺栓外，使用黏胶先粘住再进行拼装，并旋紧螺栓。止水条应通长设置，伸出壁体出使用小刀修平。有底钢套箱底板拼装处梁系接头错开设置，防止出现应力集中。钢套箱拼装过程中，应将钢套箱壁体与钢套箱底板或其周边钢护筒联系起来防止钢套箱壁体出现倾覆。

49、钢套箱下放时，应同步反方向操作千斤顶，使钢套箱稳步下落；为了防止钢套箱在下落过程中出现千斤顶倾斜，将螺旋千斤顶的底座与支撑梁焊接起来。有底钢套箱下放至设计标高位置附近时应放慢下放速度，拉压杆安装应在较短时间内完成，减少使钢套箱处于悬挂状态时间。无底钢套箱下放前，根据泥面标高测量结果，使用吸泥机对承台范围内泥面进行扫吸，使泥面标高至+0.0m左右，并尽量保证泥面平整为无底钢套箱顺利着床提供条件。钢套箱下沉到位后，应确保套箱内的泥面标高不得高于封底混凝土底标高。 钢套箱下放到位后，使用型钢将钢套箱与钢护筒焊接固定起来。1.5封底混凝土施工钢套箱封底采取集中大料都水下封底施工，混凝土生产采用陆上2个

50、单台每小时生产能力为75m3/h混凝土搅拌站生产，6台混凝土输送车运输，1台HBT60型拖泵泵送至集中大料斗，再通过小料斗、溜槽、导管将混凝土输送至封底位置。1.5.1封底混凝土施工前准备钢护筒外壁及钢吊箱底板的清理由于钻孔桩及钢吊箱下沉施工过程中，钢护筒的外壁上会附着有大量锈蚀物和其杂物，钢吊箱底板上还会沉淀淤泥。为了保证混凝土与钢护筒之间的结合质量，在钢吊箱底板与钢护筒之间缝隙封堵之前，用高压水枪彻底清理干净。钢吊箱底板与钢护筒之间缝隙封堵低潮位时下水封堵钢护筒和底板间的间隙，可用钢抱箍封闭，防止混凝土漏出钢套箱。封堵板按钢护筒外径外放25cm，分成3块，每二块之间采用螺栓连接结构形式，靠

51、近钢护筒侧设置型钢加劲。为防止由于封堵板与钢护筒之间缝隙，造成封底混凝土泄漏，在封堵板安装完成后，在封堵板与钢护筒之间使用袋装混凝土进行填充。 封堵板示意图无底钢套箱壁体外侧压脚处理由于无底钢套箱采用单壁结构形式，为了保证在封底混凝土浇筑时，不会由于封底混凝土侧压力大造成混凝土从套箱刃脚处外穿，在无底钢套箱壁体外使用泥砂进行压脚处理，压脚泥砂顶面高度应控制在封底混凝土顶面位置。压脚采用袋装泥砂回填或使用抓斗挖掘机械就地取料回填。1.5.2封底混凝土施工设计封底混凝土1m，混凝土强度等级采用水下C30混凝土。为了保证封底混凝土质量，确保安全，对第一类钢套箱封底混凝土高度及混凝土强度等级进行调整：

52、封底混凝土强度采用水下C30混凝土；无底钢套箱封底混凝土厚度改为165cm，有底钢套箱封底混凝土厚度改为150cm。其中有底钢套箱封底混凝土采取二次浇注 ，第一次采取水下混凝土封底，浇注高度100cm；第二次采取干封底，浇注高度50cm；无底钢套箱采取水下封底，一次性浇注完成。为了增加封底混凝土与钢护筒握裹力，在钢护筒周边焊标高+1.2m为直处焊接均布6根22a型钢锚梁。封底混凝土由陆上搅拌站生产，输送车运至施工现场，拖泵泵送到位。封底混凝土采取 “中央集料斗法”进行水下混凝土封底的施工工艺。封底混凝土浇筑平台搭设直接使用四角点钢护筒作为支撑桩，在其上安装2HM588型钢纵梁，纵梁上安装2HM

53、588作为横梁及2HM588分配梁，大料都安装在其上。其余位置直接使用承台区域22a型钢作为分配梁搭设成整个混凝土浇筑平台。第一步，进行钢护筒顶面标高找平，在护筒顶口安放2HM588型钢纵梁。第二步，在纵梁上安装2HM588横梁，横梁上安装2HM588型钢分配梁。安装大料斗。并在其余位置使用22a型钢作为分配梁，上铺设木板面板。第三步，焊接溜槽、导管安装支架。溜槽支架使用脚手管搭设，导管支架直接使用型钢搭设。在支架搭设时溜槽一侧应留出通道，便于人员上下，溜槽坡度控制在1：31：4。第四步，下放导管。导管底口应距钢吊箱底板（或泥面）20 cm左右，导管上部的几节应安装50 cm左右的短节，以方便

54、封底过程中拆除。第五步，根据测量结果将每根导管的编号及其长度、底口标高、测量基准标高写在标识牌上，并挂在该导管处。封底混凝土导管布置及浇筑顺序整个承台范围内布置2根导管，导管平面布置见下图。封底混凝土浇筑按照从一侧向另一侧推进施工方法。封底混凝土导管布置图首批封底混凝土方量计算首批混凝土方量按以下公式计算： Vh1d2/4HcR2/3D：导管作用半径，按5.0m考虑。：导管直径；Hc：首批混凝土灌注高度，按0.6m考虑（0.4m导管埋深）；1：吊箱内混凝土高度达到Hc时导管内混凝土柱与管外水压平衡的高度（m）： h1Hww/rcHw/2.4rw:吊箱内水的容重，为10KN/m3rc：混凝土拌和

55、物容重，按24KN/m3取值Hw：吊箱内水面至吊箱底板高度，Hw4m计算： V=17m3首批混凝土方量计算图水下混凝土配合比设计水下混凝土配合比设计应满足以下几点要求：A、混凝土强度不小于强度C30；B、初始流动度不小于600mm，3小时后，混凝土流动度不小于500mm；C、混凝土初凝时间大于20小时（最大混凝土浇注量按120m3/h考虑，实际混凝土浇注能力按60m3/h）；D、混凝土七天强度达到设计强度的90%以上。水下混凝土浇筑（1）、封口在封口前，用测深锤从导管内测出导管下口与吊箱底板距离，依靠葫芦调整至15-20cm。在小料斗内涂抹黄油，并铺塑料膜，用塞子堵住管口并用吊车挂住塞子。中心

56、集料斗贮料，然后依次打开通向灌注导管的分料槽的出料门、中心集料斗的出料口，让混凝土经溜槽进入浇注小料斗，当小料斗内充满混凝土时,拔塞，同时集料斗连续不断放料，完成导管封口混凝土浇注。首批封口混凝土浇注完成后，导管埋深在0.6-0.8m。在一根导管封口完成后进行其相邻导管封口时，先测量待封导管底口处的混凝土顶标高，根据实测重新调整导管底口的高度。为保证封口混凝土的顺序进行，在每根导管封口完成后，按不大于60分钟控制同一导管两次灌入混凝土的间隔时间。为加快整个封底的浇注速度，采用两个中心集料斗同时进行供料浇注。（2）、测量封底混凝土施工前，按每5 m2左右布设一个测点，并在各拐点及交汇点处增加测点

57、。浇注混凝土时作好测深、导管原始长度、测量基准点标高等记录，同时每根导管封口结束后应及时测量其埋深与流动范围，并作好详细记录。（3）、混凝土正常灌注封底混凝土总厚度仅1.5m（1.65m），为保证导管有一定埋深，一般不随便提升导管，即使需要提管，每次提升的高度都严格控制在20cm之内。浇注过程中注意控制每一浇筑点补料一次后标高及周围9m范围内的测点都要测一次，并记录灌注、测量时间。（4）、终浇封底混凝土顶面标高+1.5m，根据现场测点的实测混凝土面高程，确定该点是否终浇，终浇前上提导管尽量排空导管内混凝土，使其表面平整。混凝土浇注临结束时，全面测出混凝土面标高，重点检测导管作用半径相交处、护筒

58、周边，吊箱内侧周边转角等部位，根据结果对标高偏低的测点附近导管增加浇注量，力求封底混凝土顶面平整，并保证封底厚度达要求，当所有测点均符合要求后，终止混凝土浇注，上拔导管，冲洗堆放。有底钢套箱二次封底混凝土干施工当封底混凝土强度达到设计强度的80%以上时，封闭钢套箱连通器法兰，有底钢套箱开始抽水，设计抽水最高水位为4.1m。抽水完成后，利用高压水枪冲洗钢套箱内淤积的泥沙，然后用泥浆泵抽出。封底混凝土清理完成后，人工对封底混凝土表面进行凿毛，并在钢护筒周边焊接6根长40cm22a型钢。封底混凝土表面清理干净后，干施工浇筑剩余50cm厚封底混凝土，浇筑采取一边向另一边推进，跟进振捣，并人工实施磨面。

59、由于该次封底混凝土顶标高为承台底标高，因此施工应加强标高控制，标高误差控制在2cm以内。2承台施工根据钢套箱设计、温控设计，承台浇筑采取一次性浇注，浇筑高度为280cm（300cm）；单次最大浇注方量为333.9m3左右。混凝土采取陆上2台单台每小时生产能力为75 m3/h搅拌站生产，6辆6m3混凝土输送车运送到现场，使用HBT60型拖泵泵送布料。混凝土浇筑采取分层布料，分层振捣，阶梯推进施工工艺。2.1施工准备钢套箱抽水、清淤有底钢套箱抽水、清淤在浇筑二次干封底时已经完成；无底钢套箱抽水、清淤则在承台施工阶段进行，下面进行具体说明。当封底混凝土强度达到设计强度的80%以上时开始钢套箱内抽水，设计抽水最高水位为4.1m。抽水前在低潮位时段，人工安装连通器法兰进行封闭，抽水过程中，随时观察钢套箱结构变形情况；发现异常停止抽水，并