时间：2022-12-18 01:49:09
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇承台施工总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
关键词：塔吊桩、塔吊承台、凿毛、止水钢板、一次成型
中图分类号： TU74 文献标识码： A
1、前言
随着地下空间技术的应用和发展，大型、超大型地下室越来越多，而在施工总平面布置时，考虑到塔吊的覆盖范围和较高的利用率，常常需将塔吊布置在地下室范围内，这样就势必会出现塔吊穿越地下室底板的情况，塔吊区域地下室底板的防水已成为当前施工中面临的一道技术难题。常规的做法是在塔吊桩周围预留一块后浇板，在后浇板中设钢板止水带，并对后浇板的钢筋进行加强处理，待塔吊拆除后，将塔吊桩破除到底板以下200mm处，再采用比底板高一等级的砼将后浇板浇筑好。这种施工方法时间长，成本高，且对工程进度有较大的影响。本人通过对温州大西洋购物中心塔吊桩穿地下室底板一次性成型施工中所取得的经验和教训进行了认真总结，在温州大西洋购物中心塔吊桩穿地下室底板施工中采取了改进措施，将塔吊承台直接浇筑到地下室底板里，塔吊承台顶标高同底板顶标高。塔吊拆除后，直接进行地下室地面面层施工，大大节约了工期和成本，取得了良好的经济效益。
2、基本原理
该技术的基本原理就是通过利用塔吊承台周围局部底板的厚度以提高其抗侧移刚度，加大底板对塔吊承台的约束，使其成为固端支座。经设计人员反复验算，塔吊使用过程中，桩周底板的变形是微小的，可以忽略不计。然后，将底板范围内塔吊承台凿毛、剔槽，并安装止水钢板（3mm厚300mm宽）以阻止地下水的渗漏，达到防水的目的。
3、工程概况
温州平阳县文化中心项目位于浙江省温州市平阳县城东新区，总建筑面积180000m2，其中地下室建筑面积60000 m2，地下1层，地上3层，局部5层。地下室底板厚度400mm，底板配筋为双层双向ф16@180，垫层为200厚片石，100厚C15素混凝土，塔吊桩为ф600钻孔灌注桩，桩身混凝土强度C30。由于本工程地下室面积非常大，共需布置8台QTZ6012塔吊，考虑到塔吊覆盖范围和较高的利用率，所有塔吊均布置在地下室范围内。由于地下室南面距离河道很近，地下水位和水压较大，塔吊穿地下室底板处的防水是工程施工的重点和难点。
4、施工工艺流程及注意事项
施工准备承台底板垫层施工塔吊基础承台钢筋绑扎塔吊基础承台模板安装（含止水钢板安装）塔吊基础承台砼浇筑养护拆模承台周边底板垫层施工底板钢筋绑扎钢筋隐蔽验收底板砼浇筑整体养护塔吊拆除地下室底板建筑面层施工。
4.1 塔吊承台施工：在承台顶下20cm处安装止水钢板，预留板筋，长度满足锚固要求，如图1。
图1 塔吊承台施工示意图
4.2 塔吊承台凿毛、剔槽、冲洗：请专业打凿工将承台顶700mm高砼凿毛。用高压水枪或自来水承台上的泥土、渣子冲洗干净，并将冲洗下来的杂物清理干净。
4.3 周边底板钢筋绑扎：按照设计图纸要求将底板下层钢筋绑扎好，承台伸出钢筋交错，同时满足锚固要求。
4.4 钢筋隐蔽验收：承台所在区域底板钢筋绑扎好后，施工单位先进行内部自检，自检合格后向建设单位或监理报验以后，由监理单位组织施工单位、建设单位、设计单位参加隐蔽工程验收并签署意见。
4.5 底板砼浇筑：按照砼施工方案要求将塔吊周边砼浇筑，并振捣密实。
4.6 塔吊拆除：塔吊使用完毕后，将塔吊及时拆除。
4.7地下室底板建筑面层施工：按照设计图纸及相关规范要求施工地下室底板建筑面层。
4.8 塔吊承台凿毛一定要请专业打凿工打凿，表面凿成麻坑，深度6mm左右。
4.9 塔吊承台凿毛、剔槽后的冲洗工作必须认真、细致，将承台上的泥土、渣子等杂物彻底冲洗干净。
4.10 塔吊承台周边底板砼的振捣非常重要，使用插入式振捣器应快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。移动间距不大于振捣作用半径的1.5倍（一般为30—40cm）。振捣上一层时应插入下一层5—10cm，以使两层砼结合牢固。振捣时，振捣棒不得触及钢筋和止水钢板。
5、总结
塔吊承台穿地下室底板一次性成型施工技术在温州平阳县文化中心项目的成功应用，解决了一道技术难题，加快了施工进度，提高了施工质量，与常规的做法相比，一处可节省底板砼14.4m3，，少破除承台砼50.4m3、，仅材料和人工就可节省费用2.54万元，本工程共有8处，节省费用合计20.32万元。此外，采用该技术可缩短工期20天，项目每天的固定成本按2万计算，可节省费用40万元，证明该技术具有良好的社会、经济效益，可以在同类型工程中推广使用。
参考文献：
建筑施工手册（第四版）编写组.建筑施工手册（第四版）【M】.北京：中国建筑工业出版社，2003。
关键词：预应力管桩；冲孔桩；施工断桩；替代
Abstract: In recent years, in construction engineering foundation engineering, prestressed pipe pile to obtain a large number of applications, but the basic engineering geological site within the boulders, often resulting in construction of prestressed pipe pile broken pile, some types of caps, prestressed concrete pipe piles due to failure or advance drilling judgment without effective fill pile, need to use punched pile broken or through the boulder, the punching pile or pile of prestressed pipe pile joint pile punching instead of prestressed pipe pile cap work. This article summarizes the Shenye, Yuquan villa prestress pipe pile project of punched pile construction for replacement, prestressed pipe pile and bored pile foundation works to provide technical reference.
Key words: prestressed concrete pipe pile; bored pile broken pile; construction; alternative
中图分类号：TU394文献标识码：文章编号：
1、前言
近年来在房建工程中，预应力管桩因为造价相对便宜，桩的工厂制造质量较易保证，现场施工快捷，在基础工程中获得大量应用。但对于存在一定范围孤石地质情况的工程场地，预应力管桩在施工中难以避免会因为孤石造成断桩。对于断桩，需要根据承台类型和断桩在承台内的位置进行补桩，但某些承台因断桩较多或补桩又断桩，导致预应力管桩承台不能施工成功，就只能用破碎或穿越孤石能力较强的冲孔桩替代，以保证在孤石密集区域桩基础施工成功。
2、工程概述
深业・御泉山庄位于广东省东莞市南城区科技路与宏图路交汇处，占地面积136914.85m2，建筑面积175936.80m2，分为低层和高层两区，低层区共计有120栋地下1层地上3层的双拼别墅；高层区共计有5栋18层、4栋15层、1栋11层和1栋8层住宅。地下室1层，建筑面积29461 m2，位于高层区，地下室为桩基础，采用Φ500AB预应力管桩，桩端持力层为强风化花岗岩，设计共有单桩~10桩承台。根据地质勘查报告，地下室场地内孤石发育较多，锤击和静压桩断桩风险较大。
3、补桩理论、补桩失败及判断补桩不能成功
3.1补桩理论:
任意单桩和多桩承台中无论断几根桩，理论上都是对每根断桩进行补桩，再根据未断桩的桩和补桩成功的桩构成的几何图形设计承台。如图1，任意单桩和多桩承台中的单桩断桩后，理论上可以在以R为半径的圆周上，按右手系的0、45、60、90、120、135、180、225、240、270、300、315共12个方向上补桩。R参考设计要求的承台中的两桩桩心之间的最小桩心距确定。
图1
3.2补桩失败：
如果在图1所示的方位上补桩断桩导致原有未断桩不能构成多边形（n≥3）或者虽然补桩成功但结构墙柱落在补桩和原有未断桩构成的几何图形之外，则表明补桩失败。
3.2超前钻判断补桩不能成功：
如果在图1所示的方位上进行超前钻发现孤石导致补桩位和原有未断桩不能构成多边形（n≥3）或者虽然超前钻未发现孤石但结构墙柱落在未发现孤石的补桩位和原有未断桩构成的几何图形之外，则表明预应力管桩补桩不能成功。
4、冲孔桩替论及类型归纳
如果预应力管桩补桩失败或超前钻判断预应力管桩补桩不能成功，则说明承台及其附近范围内孤石较多。在现有的非预制桩技术中，人工挖孔桩需配合井下爆破技术才能破碎或穿越孤石，但非常不安全，基本不采用；钻孔灌注桩破碎或穿越孤石需要切削能力很强的钻头和较大功率的钻机功率，钻头不经济且施工速度慢；只有冲孔灌注桩，是破碎或穿越单层大小孤石或多层孤石的有效技术，而且冲孔桩机也能有效地破碎已断桩的预应力管桩和废弃的原有预应力管桩，是实现以冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台替代预应力管桩承台工作的有效技术。
Ⅰ、2桩承台替代及承台修改：
图2
Ⅱ、3桩承台替代及承台修改：
图3
Ⅲ、4桩及5桩承台替代及承台修改：
图4
Ⅳ、8桩承台替代及承台修改：
图5
5、结语
5.1在孤石较多的工程场地中施工预应力管桩基础，冲孔灌注桩承台或冲孔灌注桩―预应力管桩联合承台是替代无法施工成功的预应力管桩承台的有效技术方案。
5.2深业・御泉山庄共有1.5米及1.8米两种直径的冲孔灌注桩，冲孔桩承台类型及数量如表1，设计单位结构工程师能根据原设计承台位置和地质报告，估算冲孔灌注桩的桩径和桩长，由甲方工程师按设计参数指导现场的冲孔桩施工，将成桩参数提交设计单位，进行桩身强度、承载力和承台设计。
关键字：桥梁；承台；大体积
中图分类号：K928文献标识码： A
1.引言
桥梁承台施工有带桩基和无桩基两种形式，当承台埋置深度较浅时，可以采用直接开挖，利用土体的自然边坡，当承台埋置深度较深时就需要采取措施来坚强边坡结构的稳定性，采用的围护结构很多，有水泥土搅拌桩构成的重力式围护，钢或混凝土板桩、地下连续排桩(预制桩或灌注桩)墙等多种，但桥梁工程中用得最多的是板桩，而钢板更甚于混凝土板桩。
在桥梁承台大体积混凝土施工的过程中要综合考虑多方面因素，制定切实可行的实施方案，其中最为关键环节就是做好大体积混凝土浇筑过程中水泥的水化热作用，别骂由于水化热作用而出现混凝土结构物的开裂所以在施工过程中要严格控制内外温差过大的问题，采取行之有效的措施解决由于温度应力的作用造成的裂缝扩展。大体积混凝土在施工的过程中往往需要采用连续施工的方法。在大体积混凝土浇筑完成后一定要控制好内外的温差另外大体积混凝土也要消耗掉大量的水泥和钢筋材料，在施工的过程中也需要严格的控制施工条件，施工条件也相对复杂。对施工过程的质量和技术控制都提出了更加严格的要求。其中施工技术直接关系到了大体积混凝土的开裂问题。在施工的过程中要重点结合施工过程中的大体积混凝土的开裂这一问题展开研究。全面优化施工过程中的原材料使用和技术。解决好大体积混凝土施工过程中出现的问题。
2.桥梁承台大体积混凝土施工技术
2.1 桥梁承台施工简介
在承台施工过程要结合地下水位情况、开挖深度等因素综合确定排水方法，当地下水位深，地下水较小和开挖深度较浅时采用大开挖方式，在基底位置处设置集水井排水，反之可以选择采用井点降水方式。承台施工一般都为大体积混凝土施工，要采取措施来降低大体积混凝土施工中内外温差过大的问题。
井点降水中井点管的间距要结合土层的渗透性系数来确定，通常控制在1.5米左右。用带套管的振动射水法沉管，用吊机吊其射水管，对准井点位置，用压力射水成孔。谁水压根据土的种类而定，一般在0．5MPa～1．25MPa。开动抽水系统抽水：各部分管路及设备经检查认为合格后，即可开动真空泵，集水箱内部形成部分真空，地下水开始从滤管吸入集水箱，即可开动离心泵，降水抽出。排水时要及时调节出水阀，使集水箱内吸水的水量与排出的水量平衡。
在承台施工过程中可以采用钢板桩进行防护，钢板桩组锁口缝用棉絮和桶油灰嵌缝，外面再一道桶油灰或防水油膏，钢板桩端内面与封底混凝土接触部分涂以隔离层。钢板桩合拢后，边抽水边用锯沫、棉纱堵漏，水抽干后即可人工开挖或射水吸泥开挖至承台底设计标高(含封底混凝土厚度)，然后根据开挖出露的基础地质情况灌注50～100cm封底砼，将基底硬化，进行承台施工。
2.2 桥台大体积混凝土施工准备
要结合承台情况分段进行钢筋笼的加工和吊装，采用加劲筋成型法制作钢筋骨架，按照设计要求做好加劲筋圈，焊接时要保证主筋跟加劲筋标注的中部对齐，对加劲筋和主筋的垂直角度进行检验，然后进行点焊，按照设计要求的尺寸和位置焊接好耳筋。
制作好的钢筋骨架要放在平整干燥的环境中，钢筋骨架跟地面接触部分要放置等高木条，每节钢筋骨架都要标识好桩号、节号和长度等。吊装钢筋骨架过程中，要用两根120工字钢穿过上一节加筋的下方，要保证上下两节钢筋骨架处在同一竖直线上。用钢套管冷轧联结钢筋接头工艺进行对接，并绑扎螺旋筋。稍提骨架，抽出工字钢下放钢筋笼，反复循环进即可，最后的几节钢筋笼吊装时，下部的钢筋笼重量已经较大，考虑到护筒的承受能力，为保证吊装安全和钢筋笼的完好性，用已加工好的钢筋笼支架支撑钢筋笼。钢筋笼下好后在桩口周围打入三根钢管并用短钢筋焊接固定桩口的钢筋笼，防止骨架变形。
2.3 承台大体积混凝土施工
承台混凝土灌注质量的控制，主要是对原材料及承台混凝土生产过程中的各道施工工序的控制。承台混凝土应连续灌注，不得中途停顿，尽最大可能缩短灌注时间。承台混凝土应具有良好的和易性和足够的流动性。承台混凝土施工如果是水下施工与其他混凝土浇筑不同，不能用振捣器振捣，而是靠自重或外界压力产生流动进行摊平和密实，故要求承台混凝土有良好的和易性和足够的流动性。在凝结硬化前，若流动性稍差，就会在混凝土形成蜂窝和孔洞，严重影响混凝土质量。
在承台混凝土浇筑中常涉及到大体积混凝土施工，大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因就是在水泥混凝土的拌和过程中水泥会发生水化热的现象，水泥在较短的时间内发生快速的水化作用，在这个过程中释放出大量的热量。所以在选择生产大体积水泥混凝土水泥材料的过程中要尽量选择水化热低的水泥，使得水泥的水化热作用过程尽量缓慢的进行。从目前的使用状况来看，添加矿渣水泥是一种较好的选择。另外一种选择是在保证大体积水泥混凝土的质量要求的前提条件下，尽可能的降低水泥混凝土中水泥的剂量，最大程度上减少水化热产生的温度应力。为了补强水泥混凝土的强度可以选用一定的添加剂来代替水泥来达到降低水泥用量的作用。选用的添加剂可以通过自身的活性很好的与水泥混凝土材料表面接触，形成一定的阻隔作用，阻止水泥混凝土水化热作用的发生。另外外掺剂的粒径一般较小，可以起到填充水泥混凝土孔隙的作用，使得大体积水泥混凝土的孔隙更加的密实，在一定程度上可以减低收缩裂缝的发生。
在浇筑的过程中混凝土的摊铺厚度要根据所用振捣器的作用深度及混凝土的和易性这两方面的因素来综合确定。如果采用的是泵送混凝土的方式，通常情况下大体积混凝土的摊铺厚度要尽量控制在600mm以下；如果采用的是非泵送的混凝土方式时,大体积混凝土的摊铺的厚度要尽量控制在400mm以下。分层连续浇筑或推移式连续浇筑,其层间的间隔时间应尽量缩短,必须在前层混凝土初凝之前,将其次层混凝土浇筑完毕。
大体积的混凝土因其截面尺寸较大而且容易产生早期的裂缝病害。另外一方面目前在大体积混凝土的施工过程中采用的都是商业混凝土，考虑到施工和易性的要求，一次完成大体积混凝土的浇筑是不太现实的。所以在实际的施工过程中普遍采用分层浇筑的方法。目前常用的分层浇筑的方法有：全面分层、分段分层和斜面分层的方法。
2.4 承台大体积混凝土养护
在承台大体积混凝土浇筑工作完成之后，要结合承台施工现场的条件和外界的环境温度变化进行合理的养护。在养护过程中需要重点解决的问题也是大体积混凝土的内外温差过大的问题。首先要做好温度的控制，同时也要解决好温度应力的作用。大体积混凝土浇筑之后的养护时间要控制在15天左右。在养护的过程要适当保证混凝土的表面处在一个适当的湿润状态。需要特别指出的是在大体积混凝土完成浇筑过程之后的5个小时左右要重点控制塑性裂缝的问题，如果出现裂缝要及时的进行二次压光处理。在大体积混凝土的养护过程总中切不可以采用强制性或者较为剧烈的措施来降低混凝土的内外温差，否则温度的不均匀降低也极容易造成混凝土表面的早期裂缝。
结语
在桥梁承台大体积混凝土施工过程中要特别注意大体积混凝土的水化热现象，同时也要在大体积混凝土浇筑之前做好相关准备工作，之后从材料的选择、混凝土的浇筑和养护等多个方面来严格控制大体积混凝土施工，我国的桥梁建设还处在不断发展的阶段，对于承台大体积混凝土施工还需不断总结施工经验，完善和总结成套有效、合理、科学的措施。
参考文献
[1] 徐伟，吴春萍.大体积混凝土温度裂缝控制及分析[J].工程建设，2007，21(6)
关键词：大体积 承台施工 坍塌辅助措施
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
工程概况
年楚河特大桥位于自治区日喀则市南五公里，18#、19#主承台分别设置于年楚河东西两岸湿地保护区内，施工中严禁过度开挖，且沿线路方向承台左侧距离施工便桥较近，严格限制了施工空间。湿地内水量丰富，渗水量约为800m³/h，开挖后伴有流沙，施工难度较大，因此基坑开挖及降水工作成为本承台施工的关键，施工中采用钢筋混凝土围檩支护完成基坑护壁和阻水工作。
方案比选
2.1 备选方案：
方案一：钢板桩围堰
方案二：钢筋混凝土围檩(沉井基础)
2.2 各方案优缺点分析：
方案一：
可重复利用，一次性投入较大，从长期施工角度考虑，比较经济。
韧性较好，不易被拉裂，可省去下沉工序，施工中较容易控制，但刚性不足，内部需加设纵横向支撑，工作空间受限，影响基坑开挖及钢筋绑扎。
方案二：
前期一次性投入相对较小，不可回收，浪费较大。
刚性较好，靠自身承载力抵抗基坑周围土的压力和侧推力。
2.3 经济及技术比较
经对市场考察分析及甲供材料单价得出钢筋混凝土围檩原材料总价(详见表1)。
表1 方案二材料费
注：本表所示单价包含原材料运至现场费用。
由于市场无钢板桩租赁，经对国内市场考察分析得出钢板桩围堰原材料租赁总价(详见表2)。
表2 方案一材料费
注：1、表中钢板桩单价为国内市场每吨每月的租赁价格。
2、西安至日喀则市运输费用为27000元/车，按每车运输30t计算，运输费用为41.22万元。材料运输考虑到运距较远，租赁时长按3个月计算。
表3 方案施工费用比较
注：1、日喀则地区人工费为200~300元/人天，表中取最低200元/人天。
2、履带吊及振动桩锤租赁费用为70000元/月，挖掘机租赁费用为 45000元/月。
3、承台施工工期为2个月。
经比较方案一的成本高于方案二成本134645元，根据当地实际情况，材料运输困难，运输成本较高，且采用钢板桩围堰内部需加设横撑，影响承台基坑开挖及钢筋绑扎施工，钢筋混凝土围檩刚性较好，内部可不设支撑，方便承台施工，所以采用第二种方案。
钢筋混凝土围檩施工
18#、19#承台为17.25×12.5×4m的钢筋混凝土结构，由于承台体积较大，考虑到承台散热，钢筋混凝土围檩与承台之间预留1.2m工作空间，以便于安装承台模板。经计算，围檩厚度确定为1.5m，内设双层间距为15cm×15cm的Φ16钢筋网，两片网片间设置Φ12横向拉筋，拉筋按30cm×30cm呈梅花形布置，钢筋保护层厚度为5cm，围檩下脚设置45度倾角，便于围檩下沉（详见图1）。
图1钢筋混凝土围檩构造图
3.1 基坑开挖
基坑采用挖掘机开挖，人工配合进行坑壁修整，将围檩基坑外侧下挖1.5m，整平，并预留够钢筋绑扎及模板安装的工作空间，内侧按照1:1的坡率进行放坡，挖掘机进行粗挖以后，人工使用坡度尺精细修整，并将内侧坑壁进行人工夯实以便于模板安装(详见图2)。
图2围檩基坑开挖示意图
3.2 钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑
围檩下脚模板安装完成后方可进行钢筋绑扎，并严格控制围檩下脚钢筋保护层厚度，最后进行侧模的安装。模板采用竹胶板，纵横向每隔50cm设置一道拉杆，模板两侧均采用方木进行支撑加固，严防混凝土浇筑过程中围檩发生跑模、爆模现象，增加围檩与土的摩擦力，影响围檩的下沉(详见图3)。
图3 围檩模板安装及加固
混凝土浇筑速度严格控制在30m³/h以内，并采用混凝土泵车按照一个方向循环分层浇筑，分层厚度不易过大，每层厚度控制在20~30cm，防止各边混凝土高度相差较大造成围檩倾斜，给下沉工作带来不便。
3.3 下沉
围檩下沉工作是施工控制的重点，采用人工配合挖掘机进行围檩内土方开挖，挖土过程需分层进行，每次分层开挖厚度不宜大于10cm，防止一次性下沉过多将围檩拉裂。先用挖掘机将围檩内周边土方挖走，再人工将围檩下脚土方进行全面均匀对称清除，边挖土边将基坑内地下水排出，围檩靠自重抵抗外壁与砂土的摩擦力，达到下沉目的。下沉过程中，在围檩四角及各边中点处共设置8个水准沉降观测点(详见图4)，每天至少进行3次观测，控制围檩下沉速度，并检查各边下沉深度是否均匀，防止不均匀沉降对围檩造成破坏。
图4沉降观测点布置示意图
下沉过程中围檩有时会发生偏斜现象，在施工过程中如发生偏斜，可在较高一侧加强挖土，或加偏心荷载，使其纠正，待围檩正位以后方可继续均匀分层下沉。
3.4 封底
封底方式根据地下水位及水量情况而定，19#基坑地下水位较低，水量较小，采用干封的方法进行封底。干封前需在围檩内侧一角设置一个积水井，先将基坑内地下水排出，使基坑内水位不大于10cm，将基坑内进行清理后，采用C30砼从另一侧开始向集水井一侧平行推进浇筑，将基坑内剩余地下水排挤至一角集水井内，围檩封底厚度为30~50cm，封底过程中围檩四角出水量相对较大，封底后仍有部分水从四周渗出，围檩四周预留排水沟(详见图5)，将基坑内地下水汇集到围檩一角集水井内，集中用污水泵排除基坑。
图5 围檩封底后排水示意图
18#基坑地下水位较大，采用水下封底。水下封底采用垂直导管法进行混凝土浇筑，先将围檩基底进行清理，然后将基坑内积满水，封底材料选用C30水下砼，塌落度控制在150~200mm之间，开始灌注时混凝土宜采用较小的塌落度，浇筑过程中使用汽车吊将导管垂直吊起，混凝土泵车配合浇筑，浇筑过程中需设专人使用塔尺经常对导管下混凝土高度进行测量，一旦达到设计标高立刻停止浇筑，将导管垂直吊起，移动到下一个位置，依次循环，导管移动的过程中必须轻提轻放，防止将已浇筑完成的混凝土扰动，影响封底效果。
四、结论
通过本桥梁施工总结出了大体积钢筋混凝土沉井基础的施工注意事项，其中包括基础开挖、围檩制作、下沉及封底等关键工序均作了详细论述。文中重点体现了围檩下沉及封底过程，对常规性钢筋、混凝土等施工不作累述，为大型承台的基坑防护及降水施工提供一个良好的借鉴。
【参考文献】
[1]铁路桥涵施工技术规范,TB 10203-2002.
[2]周申一, 张立荣, 杨仁杰.《沉井沉箱施工技术》,人民交通出版社,2005-10-01.
关键词：建筑承台施工；混凝土
中图分类号：U443.25 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）05-（页码）-页数
既然是经验分享，那首先得结合实例。下面结合一项大厦的施工项目为例子，通过真实、准确的数据和高度的情景再现，为大家体现建筑施工中对不同体积建筑承台混凝土的施工技巧。
1 大厦的地下部分情况
大厦的主楼为标准写字楼，地下设有2层，钢筋混凝土筏形基础承台平面大小为42.00m×42.00m，承台板厚3.00m，承台混凝土总体积量约5300m3。裙楼市底商商铺，地下的一层，承台板厚度为1.8m，混凝土总面积有2000m?。地下车库的承台板厚度为1.2m。混凝土的总体积约达到2500m?，承台的中部设有一道后浇带。
2 工程实施方案
2.1 确定施工顺序
在对现场特有条件有了初步了解后，为保证周围已有建筑的安全，承台的施工顺序应该由浅到深的进行，具体为先对裙楼和车库进行基础的浇筑，再对主楼基础进行浇筑。能采用这样的施工顺序也大大的降低了降水费用。
2.2对裙楼、车库承台的浇筑标准
裙楼承台可不用分段，一次性浇筑到标准高度即可。车库承台由于面积比较大，应按照后浇带分两次进行浇筑，并且两段的一次浇筑到最高。
2.3对于主楼承台的浇筑方案
由于主楼承台的厚度较大这一特点，为了保证浇筑时的浇捣和散热的均匀性，最好分为两层进行浇筑，每次进行的浇筑量为1.5m厚，并在承台的中间和四周埋设双向均匀的散热装置。
3 承台混凝土的施工方案
3.1混凝土的选择
现场搅拌混凝土因其存在太多的不确定性因素会对混凝土的质量造成影响， 为了保障混凝土的交办和运输质量，最好选用商品混凝土。
3.2 控制水泥水化热
由于水化热会在很大程度上影响大体积的混凝土，所以在选择时应主要选用水分热较小的水泥，如普通的硅酸盐谁您和火山灰质硅酸盐水泥，不能使用硅酸盐水泥和快硬硅酸盐水泥。同时，睡你的使用量也时刻影响这水化热，水泥的用量越多，水化热也就越大，为了使这一影响量达到最小，应该适当控制水泥的用量，从而降低混凝土的升温量。
3.3精确水灰比，掺外加剂
大体积的混凝土对收缩应变非常敏感，为了有效控制因水灰比例过大而引起的收缩裂缝，设计要求务必要将水灰比控制在0.55以下，同时加入有防水功能的外加剂。为了去报混凝土的浇捣质量、防水效果和抗冻性等，还应分别加入适应的缓凝剂、防水剂和抗冻剂等一些列外加剂。
3.4 对骨料质量的控制
施工规范规定混凝土的用砂细度一般采用为2.5到3.5的中杀或者粗砂，滤孔率不能超过45%。改大厦工程要求细度模数控制在2.8到3.0.在级配合适的情况下，粗骨料颗粒直径大可节约水泥，对调高混凝土强度和密度做铺垫，=，但又要受到施工条件的限制，所以本次的大事工程粗估可采用为10.4毫米连续级配碎石。同时做出严格要求，砂、石含泥量必须小于1%，而且不能有有机物质掺杂。
3.5 控制混凝土的施工配合比
所根据工程要求强度和泵送的要求等，混凝土应该选择合适的配合比。本次工程采用配合比例为：用425R水泥时，水：水泥：砂：碎石0.25：1：1.82：2.51，采用525R水泥时，水：水泥：砂：碎石：o.50：1：2：2.77。
3.6 浇筑时对温度的控制
为了保证混凝土浇筑时的温度调降，入模时的温度应该控制在250摄氏度以下，在混凝土搅拌前最好对沙石、水泥、自来水等原材料进行降温，同时，在浇筑承台时，也应该预先采取相当措施对模板进行降温。
3.7 技术管理的加强
工程建设的基础是原材料，加强原材料的检验和储存工作才能保证工程质量。早施工队的过程中要严格按照施工方案和技术交底文件要求施工，分工细致，操作稳定。做好监测工作，在施工的过程中做好检查工作和相应的记录，避免因技术原因造成的开裂等问题。
3.8 整合劳动力
可以将施工人员分为两个组轮班进行工程建设，上午两个半小时和下午两个半小时，组长则应该担负起全天的协调工作，尽量避免因交接班问题带来的质量安全隐患。
3.9机械工种配合多样化
承台的浇筑工作慈爱用泵送，因为面积较大还应该以塔吊配合，在浇筑的过程中要避免因为接、拆泵管或者在堵管的时候是混凝土产生裂缝。、
3.10 遵循合理施的施工工艺技巧
主楼、裙楼、车库承台的浇筑，都应该采用从一个方向不间断浇筑的原则。根据大体积混凝土的工程特点，应采用分段定点，一个坡度，薄层浇筑，循序推进，一次到顶的方法。泵送混凝土非常适合这种通过自由流淌形成斜坡混凝土的方法，避免了因混凝土输送管道经常拆除、冲洗和结肠造成的人力物力的资源浪费，从而大大的提高了泵送的效率，并且有效的避免的泌水这一现象问题，极大的提高了混凝土的浇筑质量。为保证混凝土振捣密实，应分别在浇筑带前后布置振捣器，第一个设置在混凝土出料处，第二个设置在浇捣时形成的混凝土斜坡的坡脚处。振动器随着浇筑的推进而推进，以确保整个高度上混凝土振捣密实。由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚，在浇筑结束后还需用铁滚筒碾压数遍，打磨压实，避免混凝土出现的收水裂缝。
3.11 对混凝土养护的加强
在对混凝土养护的过程中，为了能及时有效的掌握混凝土表面的温度和湿度的情况，应在承台中设置若干个测设点，测设点最好采用L形布置，每个测温点埋设两根温管，将一根温管置于承台上表面100毫米处，以此来测量混凝土的表面温度，另一根温管埋置于承台混凝土的中心位置，以此来对混凝土中心的温度进行测量，测温管都应该露出混凝土的表面。按照相应的规定来进行观测和控制，将混凝土的养护环境控制在最适宜的条件下。此次大厦的工程采用的蓄水保湿养护法，将蓄水深度控制在190毫米以上。为了能更好的节约用水和控制温度，在浇筑混凝土之时就将冷却循环水通入其中，等冷却水吸收了混凝土水化热扩散出来的热量以后，再将其用于混凝土养护以控制养护温度。
4 施工总结
4.1 根据采用的不同体积的混凝土来决定施工方案，如此次工程中主楼承台厚度较大就应该分层浇筑，程库承台面积较大厚度不大则应该进行分段而非分层的浇筑方法。
4.2 由于承台混凝土的体积都比较大，在浇筑的时候应该注意散热，防止因温度变化产生的裂缝。采用内散外蓄的养护措施，既能在浇筑时达到相应的山热要求，又能在养护室维持养护温度。
4.3 主楼的承台厚度问3.0m，在施工时候应该用分层施工，在施工过程中可在下层的上表面设置水平抗缩钢筋网片，以减少两次浇捣所产生的温度应变刚和温度应力。这时一种从内部减低最高升温的有效方法，施工中还对人力、材料和机械设备的投入进行的有效的减少。采用分层浇筑时，还可以在下层的混凝土中埋设键块，这样可以有效的加强上下层混凝土的链接，提高承台混凝土水平方向的抗剪能力。
4.4 承台混凝土的浇筑多采用的是泵送的方法，所以在泵送的过程中一定要确保输送的流畅，防止堵塞等故障的发生，从而保证工作有效进行。要求输送泵有合理的甭管直径、泵送压力、泵网布置，混凝土要有较好的流动性，一般要求混凝土要有良好的级配砂石，所采用的碎石最大粒径与输送管径比例为1：3，砂率最好控制在40%到45%之间，水灰比控制在0.5到0.55之间，坍落度控制在15到18厘米之间。
4.5 过程中的雨水和地下水都对混凝土的浇筑质量有很大的影响，在浇筑的过程中应做好防雨水措施，并已经建好良好的排水设施。
参考文献
[1] 吴祺荣. 在建筑施工中对不同体积建筑承台混凝土的施工[J]. 投资与创业 2012（5）
Abstract: Through the research of Wanquanhe Bridge deep foundation construction technology in Hainan east loopline,design and construction techniques of single-wail steel overhead bins are introduced,which provides a reference for similar projects.
关键词:深水基础;单壁钢吊箱;设计;施工
Key words: deep foundation;single-wail steel overhead bins;design;construction
中图分类号:U44 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)27-0093-02
1工程概况
海南东环线位于海南省东海岸,北起海南省省会海口市,南至著名热带滨海旅游度假胜地三亚市,线路全长308.11正线公里。
万泉河双线特大桥位于琼海,桥全长3971.92m,其中51#墩～70#墩跨越万泉河,为水中墩,基础为群桩钻孔桩基础、矩形承台;本桥承台置于局部冲刷线以上,属高桩承台;其结构尺寸见下表。
桥址百年一遇河道设计洪(潮)水位为10.47m,设计流量为17060m3/s,断面平均流速2.23m/s;设计测时水位3.0m,施工水位考虑3.0m。本桥位于近海地带,受季节降雨、台风及上游水库影响,河道水位值相差较大,现场实测水位落差可达4.0m。
2总体施工方案
考虑整个施工方便和综合管理需要,拟采用搭设钢栈桥及钻孔平台,遵循“先桩后堰”的工法施工。由于本桥承台属于高桩承台,最深水深为7m,因此采用单壁钢吊箱的施工方法。
3钢吊箱设计与施工
3.1 钢吊箱构造形式设计
单壁钢吊箱围堰的作用是通过吊箱围堰侧板、底板和封底混凝土围水,为承台施工提供无水的施工环境。根据有底钢吊箱使用功能,将其分为侧板、底板、内支撑、吊挂系统四大部分。其中,侧板、底板和封底混凝土是钢吊箱围堰的主要阻水结构并兼作承台模板。
设计条件主要考虑以下几点:一为工况条件,根据钢吊箱围堰施工作业时段,设计受力状态可按以下几个工况进行分析:拼装下沉阶段;封底混凝土施工阶段;抽水后承台施工阶段。二为水位条件,桥址多年平均潮水最高为7～9月份6m,枯水季节平均水位为3m,而根据吊箱施工时间安排,吊箱围堰抽水将在枯水季节进行,目前水位为1.9m,基于此,我们确定钢吊箱设计抽水水位为+3.00m,以此水位条件控制钢吊箱设计。洪水来临之际,暂不施工。三为结构设计条件,综合各工况条件,潮位条件确定钢吊箱结构设计条件:58#墩(水最深,以此墩为例)围堰平面内净尺寸:11.4m×9.4m(比承台平面尺寸大10cm,考虑吊箱围堰侧板兼做承台模板);侧板顶面设计标高+3.99m;底板顶面设计标高-3.01m;侧板高7m;内支撑标高+3.99m,+1.49m(承台高度范围内无支撑);设计抽水潮位+3.0m。
钢吊箱构造主要形式如下:
①底板:吊箱底板为井字梁结构,由型钢梁和δ=8mm钢板焊接而成。底板平面尺寸为11.5m×9.5m,桩间设置纵、横肋。纵梁(顺桥向)为主梁,横梁(横桥向)为次梁,设置2[20a工字钢外。纵、横梁之间设置∠75×50×6角钢加劲肋,间距30cm,总重13.7t。底板与8根钢护筒相交平面位置各留有直径为2.054m圆孔洞(比钢护筒直径大12.7cm),以利于下沉吊箱。
②侧板:侧板采用单壁结构,由型钢和8mm厚钢板焊制而成。分块的原则主要是便于加工及运输,避免产生超标变形。侧板标准块为3.2m×7.0m,单块重量为3t,L型块为(3.1m+0.9m)×7.0m,单块重3.7t;侧板长边分块尺寸为3块3.2m×7.0m,2块0.9m×7.0m;短边分块尺寸为1块3.2m×7.0m,2块3.1m×7.0m。侧板总重为38.8t。
吊箱侧板与底板及侧板之间竖缝均采用螺栓连接,缝间设置10mm(压缩后为3～4mm)泡沫橡胶垫以防漏水。
侧板的横肋均为[10槽钢,间距为400mm×10+500mm×6;竖肋为8mm厚8cm宽的扁钢,间距为400mm。面板为8mm钢板。侧板的作用是与底板(包括封底混凝土)共同组成阻水结构,变承台及部分墩身水上施工为陆上施工,另一用途是兼作承台施工的外模板。
③吊箱内支撑:内支撑由内圈梁、水平支撑柱及竖向支撑柱三部分组成。内圈梁:内圈梁分为上、下二层,设在吊箱侧板内侧,高程分别为+3.99m,+1.49m,为I25工字钢,内圈梁的作用主要是承受侧板传递的荷载,并将其传给水平支撑柱。除下层内圈梁与侧板之间采用连接焊缝焊接外,其余均采用间断焊接;圈梁与水平支撑柱之间采用连续焊缝焊接。
水平斜支撑柱:分为上、下二层,分别支撑在两层内圈梁上,承受圈梁传递的荷载,为I25工字钢;支撑柱斜方向设置。
竖向支撑柱:竖向支撑柱焊接在侧板外侧,为I25工字钢,竖向支撑柱的作用主要是支撑水平支撑柱及内圈梁。
④吊箱支吊系统:支吊系统由手拉葫芦、抗浮拉杆组成。支吊系统的作用是承担吊箱自重及封底混凝土的重量。
3.2 钢吊箱设计计算
综合工况条件分析和计算内容,对钢吊箱各部分取最不利工况进行计算:
①底板主要承受封底混凝土重量和吊箱自重。底板受力以竖向荷载为主,其最不利受力工况应为封底混凝土浇注阶段,此时底板受力荷载组合取封底混凝土重+吊箱自重+浮力进行验算。
②侧板以承受水平荷载为主,其最不利受力工况为抽水阶段,取此工况受力荷载组合进行侧板计算。侧板计算包括楞、水平加劲肋、面板、接缝螺栓及侧板焊缝等物件的内力、变形及应力计算。
③内支撑系统与吊箱侧板计算相关,所以在侧板验算的同时完成内支撑的验算。
④吊箱支吊系统和底板一样,以承受竖向荷载为主,受力验算亦与底板计算一起完成。
⑤抗浮计算分两个阶段:一个阶段是吊箱内抽完水后浇筑承台混凝土前,另一个阶段是浇筑完承台混凝土后承台混凝土初凝前;分别计算封底混凝土与钢护筒间粘结力及吊箱围堰的上浮力。
由《公路桥涵设计通用规范》(D60-2004)荷载组合V考虑钢吊箱围堰设计荷载组合。采用空间有限元法对钢栈桥进行计算分析,利用MIDAS软件建立框架结构计算模型,进行检算能满足要求。
3.3 钢吊箱的施工
钢吊箱的拼装利用钻孔桩施工平台。钻孔桩施工完成后,撤离钻机,整理施工平台,在钢管桩与钻孔桩钢护筒间焊接型钢作为首节钢吊箱的施工平台,利用25T汽车吊进行吊装分节组拼、接高等相关吊装作业。
封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成败的一大关键,主要难点是水下混凝土灌注面积大,而且水位深,在吊箱混凝土封底中,混凝土随时可能被水冲刷稀释而解散,质量难以保证。针对这些问题,施工中我们采取以下措施:
①吊箱下沉前,用钢丝刷清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物,确保封底混凝土与钢护筒间粘结力。
②提高封底混凝土坍落度及强度级别,将混凝土坍落度控制在18～20cm;水下混凝土采用C40高流动性自密实免振捣混凝土,提高混凝土的流动性和延长混凝土的初凝时间。
③为了防止封底时吊箱内水位高于箱外水位,可预先在吊箱上节侧板(箱外水位处)开孔,封底时排出箱内封底混凝土置换出的水量。吊箱内抽水时,用钢板封焊堵孔。
④在浇注水下封底混凝土前,对底模与桩基钢护筒之间约10cm的间隙用预先准备好的钢圈垫上,以防浇筑时混凝土外渗。
待封底混凝土强度达到设计要求后,进行抽水,使吊箱内部达到与陆上相同的干燥环境。凿开桩基钢护筒处底板处混凝土,把抗浮抗拉杆、钢板主肋与桩顶标高以下的钢护筒通过L形钢板焊接,为再度转换力系做好准备。力系转换完成后割除桩顶标高以上的钢护筒、抗浮抗拉杆。最后进行钢筋绑扎,浇筑承台混凝土并养生。
4结束语
吊箱施工时封底混凝土作用一是作平衡重的主体;二是防水渗漏;三是抵抗水浮力在吊箱底部形成的弯曲应力;四是作为承台的承重底模,因此封底混凝土灌注是吊箱围堰施工成败的一大关键,应当予以重视。
参考文献:
[1]JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范[S].
[2]JTJ 024-85 公路桥涵地基与基础设计规范[S].
【摘要】：基础工程占结构造价的比例相当大，本文从常见构件设计的角度，就基础设计总结了一些对控制钢筋混凝土结构含钢量有效的措施。
【关键词】： 桩基础 预制桩 灌注桩 桩筏基础防水板
[Abstract]: Infrastructure projects account for a considerable proportion of the cost of the structure. The common component design point of view, on the basis of design and summarizes some control of the reinforced concrete structure with steel measures effective.
[keyword]: pile foundation; pile; pile; pile raft foundation waterproof board;
中图分类号：U445.55文献标识码：A文章编号：
当前的民用建筑设计领域中，房地产项目占据了绝大部分比例，开发商出于成本控制考虑，往往在设计合同内对含钢量加以限制。如何在满足安全可靠的前提下，尽量减小用钢量是现阶段结构设计需要考虑的问题。笔者认为结构体系含钢量主要取决于结构方案和构件设计的合理性。前者属概念设计的范畴，本文暂不讨论。对于结构构件设计，由于基础和地下室占结构造价的比例相当大，本文从常见构件设计的角度，就基础包括地下室底板设计总结了一些对控制钢筋混凝土结构含钢量有效的措施。
1. 桩基础：基桩按制作工艺可划分为预制桩和灌注桩两大类，前者构造和施工复杂的缺点，是有专门的厂家生产，设计时选型即可，故不必再讨论。对后者的配筋问题，《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-2008)（以下简称桩基规范）规定：桩径为0.3～2m 时，正截面配筋可取0.65%～0.2％。规范规定的配筋率主要是基于工程经验，虽然从受力角度，基桩主要承担拉压力和水平力，桩的配筋在多数情况下不是由抗弯确定的，但考虑到桩身受弯截面模量与桩径成3 次方关系，故较大直径基桩对应较小的配筋率，而较小桩径对应较大的配筋率，中间值采用线性插值的方法是合理的。另外，在选择钢筋根数时，还应控制纵筋间距在一个合理范围(200～300mm)，以考虑施工的便利。基桩的配筋长度，除遵循一般规定和遇到特殊地质条件的特殊要求(如纵筋须穿越可液化和软弱土层等)外，还应具体情况具体分析。例如：对于持力层较深、桩长较长的承压兼抗拔桩，其桩长取值由抗压控制，即桩底须落在可靠的持力层内，而钢筋长度却由抗拔控制，在满足抗拔计算要求后，若理论计算满足抗拔的桩长距桩底尚有一定深度，就没有必要要求纵筋一通到底，仅此一项对于钢筋总量的控制就有重要意义。
2.承台：桩基规范明确规定：除了两桩承台和条形承台梁的纵筋须按照《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)（以下简称混凝土规范）中表 8.5.1执行最小配筋率的规定外，其它情况均可按照0.15%控制。对联合承台或桩筏基础的筏板应按照整体受力分析的结果，采用“通长筋+附加筋”的方式设计。对承台侧面的分布钢筋，则没有必要执行最小配筋率的要求，采用Φ12@300的构造钢筋即可。对于位于电梯井筒区域的承台，由于电梯基坑和集水井深度的要求，常常需要处于该区域的承台局部降低，若该联合承台面积较基础小，笔者建议将整个承台均下降，承台顶面标高降低至电梯基坑顶面。该做法不仅避免了常规做法构造和施工复杂的缺点，而且不存在局部承台较厚，需要配置较大规格钢筋的不利局面。但对于承台面积较大的情况，仍建议按照常规局部降低的方法设计。消防电梯的集水井应与建筑专业协调，尽量将其移至承台以外的区域，通过预埋管道连通基坑和集水井，按此方法处理，可大大简化承台设计和施工难度。类似的设计方法可在设计中灵活采用，不仅节省钢筋，还减少混凝土用量。
3．地下室底板
一般地下室底板的受力工况较为复杂，不但有上部结构、自重等荷载，有时尚需考虑水浮力的作用。根据地质情况的不同，常规的做法有：独立基础(或桩基承台)+防水板；筏板基础及桩筏基础。目前地下室底板采用独立基础(或桩基承台)+防水板的方案较为普遍。此方案的结构模型类似于“倒无梁楼盖+柱帽”，其优势主要在于可适应于不规则柱网，基础刚度大，受力均匀，且与梁板式方案，其结构所占高度较小，故可减少基坑开挖深度，相应节约部分降水和基坑支护的费用。在某些情况下，底板采用倒无梁楼盖与倒梁板式方案比较，含钢量具有一定优势。对筒体等受力较大的区域可通过局部加大板厚和配筋的方式解决；无梁楼盖+柱帽的形式也比较符合实际受力机理，故对地下室底板设计时，该方案可建议作为优选方案之一。另外，底板的最小配筋率有别于上部结构，可依据混凝土规范第 8.5.2 条，均可归为“卧置于底板地基上的混凝土板”，按0.15％最小配筋率控制即可。
总之，基础工程作为结构设计一个重要环节，在确保结构方案尽可能合理的前提下，再对各结构构件进行精细化设计，结构用钢量应该可以控制在一个较为合理的范围内。
根据以往施工经验，一般采用加高钢板桩围堰和加强内支撑来防止洪水淹没墩台；但同时我们也考虑了一种漫水钢板桩围堰，也就是在洪水期可以淹没围堰，洪水过后又能保持钢板桩围堰顶在正常水位以上，方便度汛以后墩台的施工。经过反复的现场调查和方案比选，确定采用方案二。从施工技术要求、难度以及施工安全风险、投入成本来看还是方案二比较合适。因为方案一不确定因素多随之带来的后续施工风险太大。
2钢板桩围堰总体设计方案
2.1钢板桩围堰主要功能
钢板桩围堰作为水中和岸上承台施工的防护和防水结构，除承受围堰四周及底部的土体和水的压力外，还受到黄河河道内水流和冬季冰凌的作用，钢板桩围堰需要满足以下要求：①在工作状态下，围堰应满足在最高水位情况下的安全性和可靠性要求，能够为承台施工作业提供合适的空间和场地，满足承台及墩身施工全过程的作业需要，并具有足够的安全储备。②在非工作状态下，主要指冬季度凌汛和夏季洪汛达到围堰停止工作的状态，钢板桩围堰内停止施工人员作业，此时钢板桩围堰应能满足整体安全性的要求。在河床经水流冲刷至最低冲刷线后基础具有足够的稳地性和抗冲刷能力，在冬季冰凌通过时具有足够的抗冲击能力和整体稳定性，允许出现局部可修复的损坏。
2.2钢板桩围堰的结构形式
①围堰平面设计。主桥承台平面尺寸为33.2×17.3m，综合考虑承台后续施工以及空间要求钢板桩围堰平面设计为矩形，尺寸为43×20m，净尺寸为41.88×18.88m。钢板桩围堰采用德国拉森Ⅳ型钢板桩，单根钢板桩长度为18m。
②内支撑体系设计。根据以往的施工经验，钢板桩的内支撑一般采用型钢，结构形式多为围堰外侧为一圈内围囹，其余为型钢支撑。结构简单，受力明确，不过这种形式的支撑只能用于尺寸较小的围堰，尺寸过大将导致型钢的长细比过大，压杆稳定性差，为此，本钢板桩围堰采用ф630×10mm的螺旋管作为支撑。内支撑水平向设置3道，分别形成稳定的平面桁架。每层内支撑体系采用由多层I56a组合内圈梁，上下设置I32a反力牛腿保证内圈梁与钢板桩连接成稳定体系，同时亦起到分点限制圈梁自由度作用增强稳定性。内支撑钢管现场采用法兰对接，纵横向Φ630mm×10mm钢管交错布置，采用专门设计的十字形卡箍连接。钢管内支撑与内圈梁之间采用可调节伸缩装置，保证内支撑安装后提供一定的预推力，防止围堰抽水吸泥后由于支撑之间的间隙造成围堰变形过大。每层钢管内支撑在短边方向竖向设置为桁架，保证三层内支撑体系竖向形成稳定支撑体系。
3水中钢板桩围堰设计与验算
工况1：钢板桩施工完成后，围堰内抽水到10.0m，进行第一道内支撑安装，短支撑标高为11.0m，长支撑在短支撑上，标高为11.63；验算钢板桩和内支撑受力。工况2：第一道内支撑安装完成后，进行围堰内开挖。将围堰内开挖到第二道短支撑设计位置以下1.0m，标高为7.0m；验算在安装第二道支撑前钢板桩和第一道支撑的受力。工况3：安装好第二道内支撑，继续开挖，将围堰内挖土到第三道短支撑设计位置以下1.0m，标高为0m；验算钢板桩和第一、二道内支撑受力。工况4：安装好第三道内支撑，继续挖土，直至围堰底部设计标高1.85m，在此过程中将有地下水涌出；采用高压水枪配合水泵进行水下清淤至围堰底部。清淤抽水完成后进行混凝土封底；验算在封底前三道支撑和钢板桩的受力。需要注意的是，所有工况下，均需要验算由于水流的冲击加大围堰的受力；封底混凝土满足强度要求后，接下来进行承台施工，承台混凝土分两次浇筑，第一次为0m厚，第二次为3.0m厚。承台第一次混凝土浇筑完成后，强度满足要求后拆除侧模板，将围堰底部以上0m范围杂物清理彻底。然后在围堰底部以上0m承台和钢板桩围堰间注水减小钢板桩和支撑的作用力，拆除下层内支撑，利用圆木支撑于钢板桩与下层承台上将支撑力分配到其它支撑上，继续施工完承台墩座后拆除钢板桩围堰内支撑，待洪水退去后清理承台表面继续进行墩座和墩身施工，期间根据具体情况适时拆除钢板桩围堰。
4钢板桩围堰施工及安全度汛
主桥水中墩位于黄河主河道，施工条件复杂。待钻孔桩施工完成后，拆除钢板桩顶部范围内的钢平台，平台剩余部分可作为钢板桩临时存放场地和施工作业场地。钢板桩施打采用40t龙门吊机、50t履带吊配合液压震动锤进行。拆除平台与施打钢板桩同步进行，有效提高施工效率。待承台施工完且承台下部内支撑体系拆除完毕后，利用已经施工的承台顶面设置加强支撑体系保证安全度汛，特别是利用连通器原理在钢板桩水面以下1米左右安装一个进水阀门，保证围堰内外水位平衡，减少洪水对围堰冲击压力。根据实际量测，当年洪水位标高约13.5m，与前期预测一致。度汛以后，经检查，钢板桩围堰本体并没有损伤，只是围堰内淤积严重，不影响抽水后施工墩台。
5钢板桩围堰施工总结
【关键词】排水固结、侧向挤压力、软弱土、堆载预压、送桩
近年来，在广东省沿海地区，高层或小高层建筑的基础多采用预应力管桩基础，该类基础具有质量可靠、施工工期短、工程造价较低、技术可行性高等优点，因此该类基础形式在较短的时间内得到广泛的应用。然而预应力管桩基础存在抗侧压能力较差的特点，沿海地区场地软弱地基情况十分普遍，一些填海区，软塑～流塑状淤泥层厚达数米至十几米，当在此类土层采用预应力管桩基础时，由于地基土层过软，其对管桩桩身上段的保护作业太弱，严重者甚至失去对桩身的保护，当进行桩基和土方施工时，由于桩侧土压力原有平衡状态因施工过程而被改变，桩身往往因此受到侧向力的破坏或威胁，本人在从事的多个工程项目中不同程度地遇到上述情况的出现，给工程施工带来不利。为此我们在该类工程施工中，分析事故原因，逐步总结出了一套保护管桩的技术措施。下面是本人在此方面的一些浅显思考、分析和总结，在此与供同行探讨。
一、管桩破坏因素分析
导致管桩侧向破坏主要有以下因素：
1、管桩施工过程中桩机行走对先行施工桩的侧向挤压；
2、后沉桩对先行施工桩的侧向挤压；
3、土方因开挖后桩侧土压自身平衡的改变，形成对桩身的侧向挤压力；
4、开挖土方时车辆、施工机械对桩身形成的附加侧压力；
5、土方堆放对桩身形成的附加侧压力；
6、直接机械破坏（机械碾压、碰撞等）；
7、特殊情况下的地下水作用。
二、设计处理措施
采取科学合理设计处理措施，是对管桩最为有效的保护措施，这里提的设计措施主要有两个方面：
一是：提高管桩的抗侧压能力，如：选用厚壁管桩等；
二是：改善地基土力学性能，对软弱土层实施加固。对于大厚度软塑～流塑状淤泥土层，在条件可行的前提下，采取排水固结法是经济性和有效性均较好的处理方法，一般采用插板排水和堆载预压相结合的方法实施之。
上述两措施均有一定的局限性，让我们来分析这些措施实施的可能性和有效性：
首先分析提高管桩的抗侧压能力：理论上管桩的抗侧压力提高到足够。则管桩在土方施工时将不会因施工导致桩基的损坏，但实际应用时，由于预应管桩的设计特点，桩身的抗侧压力很难获得大的提高，管桩直径和壁厚尺寸均受到一定的控制，通常直径 小于600mm，壁厚小于150mm，突破常规尺寸的管桩其技术和经济指标均不合理，施工机械设备性能也受到限制，故提高管桩的抗侧压能力只能是一个辅措施。
其次分析改善地基土力学性能：这一措施若得以实，对管桩的保护将产生较大程度地有利影响，同时还将较大程度地提高管桩承载能力，减少后期地基和地面沉降值，对工程十分有利，是设计人员应该首选的处理措施之一。然而，改善地基土力学性能，无论采取何种方案均面临三个问题，一是经济问题，二是技术问题，三是时间问题，三者的统一决定了措施的可行性、可靠性和合理性。一般来讲，当软土层厚度较小（小于5M）时不宜考虑采取地基改善或加固处理措施。当软土层厚度较大（小于10M）时，应考虑采取地基改善或加固处理措施。软土层厚度在5M～10M之间时，应在选取考虑采取或不采取地基改善或加固处理措施进行方案比较。对于采取插板排水，堆载预压方案处理软土地基，由于排水固结过程缓慢，一般 须要一年以上的时间方可达到较好效果，我们在沿海地区进行的软地基处理，从在插板排水施工开始至施工完成，地基沉降量约这总设计沉降量的30%，也就是说70%的沉降须待堆载预压数月甚至更长时间后才能完成，这对于工期要求紧，投资周期短的项目是难于承受的。为缩短处理工期，我们将自然堆载预压，改为堆载重型振动式碾压，取得了一定的效果，经过二至三遍碾压，排水固结沉降量可达到总量的85%左右，基本效果是利用原处理工期30%的时间，完成近90%的处理目的。我们的具体做法是，堆载歌载50%（减少原设计堆载厚度50%）后，用重型振动式压路机在堆载面反复碾压二至三遍，碾压能量是备余堆载能量的两至三倍。
三、施工处理措施
无任设计有无采取相应措施，当在该类场地进行桩基和土方施工时，均须采用有效的针对性技术措施，以下是我们在施工中根椐不同工程条件情况，逐步总结的几点经验：
1、管桩施工时避免桩机行走挤压措施
（1）管桩施工应尽可能将桩送至设计承台底标高，及时根椐沉桩情调节器整配桩，减少高出设备作业面桩数量，避免桩机行走时对桩顶产生机械损坏；
（2）当桩顶标高高出地面时应采取多次锯桩措施，及时将桩头锯至顾面以下标高，避免桩机行走时对桩顶产生的机械损坏；
（3）采用静压桩机施工的应确保桩机行走工作表面的足够承载力，一般情况下应设置800至1000mm的片石或块石垫层，避免发生沉机和陷机；必要时增设厚钢板铺垫。
2、管桩施工时桩间防挤压措施
（1）先施工边桩各密集区域的管桩，后施工较疏松区域的管桩，并有序进行跳压或跳打施工；
（2）在配桩时应尽量将管桩接头设置在工作地面5M以下，短桩在下，长桩在上，严格控制接桩质量；
（3）局部处于条件差区域的桩可采用跳沉桩先进行桩芯灌注（加筋全桩身灌芯）特殊处理措施；以提高先行施工桩的抗侧村能力。
3、对于普通承台基坑土方施工，主要采取以下措施实施对管桩的保护：
（1）挖斗应避免直接碰撞管桩；
（2）桩边（周边2M范围以内）的土方尽量对称开挖，桩周侧土面对面高差应控制在较小范围（一般控制在1m以内）；
（3）挖掘机的行走和停止均应避免对管桩形成过大侧向挤压，当管桩一侧土已挖去，挖掘机在另一侧行走或停止时应保持一定的安全距离（一般不少于管桩侧土面高差的4倍）；
（4）基坑边临时堆土应距坑边一定的安全距离（坡脚距坑边距离一般应大于3m，且堆土坡为45度斜面不高于5m）；
4、对于较深的核心筒承台基坑土方施工，主要采取以下措施实施对管桩的保护：
（1）核心筒承台基坑土方施工前，其前方和两侧的承台基坑施工应完成，避免核心筒承台基坑土方开挖完成后挖掘机再次在坑边行走，形成对基坑的不利影响；
（2）核心筒承台基坑土方开挖前对深坑范围采取局部加固或垂直支护方案（如多排砼搅拌桩方案、钢板桩支护方案）。
（3）核心筒承台基坑土方采取分层开挖，通常第一层开挖上部2m深土方，挖掘机从外侧采取放坡措施；开挖承台区域的上部2m深土方后，截去外露管桩，挖掘机再下至-2m的工作面，进行加深区域的承台基坑土方开挖；
（4）采用长臂挖掘机进行承台基坑开挖，挖掘机距基坑边应保持一定的安全距离，一般挖掘机距基坑边距离须大于2.5m，基坑边临时堆土应距坑边大于5m，且不高于3m；
（5）开挖前应完善应急预案，准备应急材料、工具（包括：槽钢、砂包、钢板、方料等），并安排专业监测人员进行基坑监测，发性不利情况，及时反映、及时处理。
5、加强基坑降排水措施，尽可能采用有效的降排水方案，如：设置排水明沟、肓沟、集水井、轻型井点降水系统或深井降水系统；力争在桩基础和土方开挖前尽可能改善软土力学性能，避免在施工过程中地下、地表水侵入土层，导致土层力学性能的恶化。
关键词：施工工艺；安全措施，设计
Abstract: my unit construction of the water dam bridge pier in the 14 contract section of hair highway, bridge pier locations for water high water level, river bed geology is complex, flow speed, water level of reservoir landing or indefinite and so on characteristics, the double-wall steel boxed programmes, use of bored pile steel pipe pile platform and the positioning steel tube as casing lowering, positioning operation platform and location, orientation, infrastructure construction, and summarized the method, to provide technical guidance and construction experience for future construction of deepwater foundation of the same type.
Keywords: construction technology; safety measures, design
中图分类号：U215.14文献标识码：A
1前言
随着我国桥梁建设的发展和科学技术的进步，跨越江河湖海、库区或深山峡谷的通行要求越来越高，而且还需满足环境景观及地理位置要求。为此，我国正处于深水大跨径桥梁建设快速发展时期，采用先进的设计和施工技术，达到节省投资、缩短工期，确保安全的目标一直是工程界所追求的，而钢套箱在桥梁深水基础施工中的应用越来越多，钢套箱这种结构型式，制造及拼装都很方便，施工速度快，质量好，因此很多桥梁的深水基础相继采用了这一结构形式。其主要目的是在施工条件恶劣的桥址处尽可能地减少水上施工工作量和作业时间，提高工程质量并缩短工期。
2 工程概况
安毛高速公路高坝特大桥横跨渚河、任河库区，大桥全长2060m，主桥为跨渚河的67.5+125+67.5m和跨任河的80+150+80m连续刚构桥。大桥由44墩2台组成，其中左幅24#、25#墩，右幅25#、26#墩为深水主墩钻孔低桩承台基础。施工最高水位为330.0 m，墩位处河床标高为307.5 m，水深达23米，承台底设计标高为313.0m，承台顶设计标高为317.0m，承台设计尺寸为12.2m（长）x10.6m（宽）x4m（高）。
面临库区汛期高水位的实际情况，高坝特大桥主桥左幅24#、25#墩，右幅25#、26#墩深水低桩承台采用双壁钢套箱施工工法，选择正确，钢套箱总体设计合理，施工计算科学正确，能保证深水承台施工的顺利进行，并能为后续墩身、连续刚构的施工奠定坚实的基础。
3 工法特点
3.1双壁钢套箱既可作为承台和墩身施工的隔水措施，又作为封底、承台施工的外模。
3.2可节约大量材料，不需要大量的设备，施工方法简便，能有效降低成本，加快施工进度。
3.3双壁钢套箱刚度好，施工简便，接缝位置螺栓连接辅以遇水膨胀橡胶止水带（静水膨胀率250%）即可形成刚劲可靠的防水结构。
3.4双壁钢套箱施工不用排水吸泥下沉，而作用于钢套箱外壁的静水压力、流水压力、波浪力则由内水平支撑承载。
3.5采用钢管桩平台和钢护筒定位的钻孔灌注桩施工和安装、下放、就位钢套箱以及水下混凝土封底，可同步进行安排施工，缩短施工工期，经济效益显著。
4 施工工艺原理
通过对桥址区河床地质、库区水位起落涨幅情况、壁仓内外水位差的分析，对双壁钢套箱稳定性、抗浮力、壁板结构自身刚度、封底混凝土强度、河床地基承载力及内支撑等进行检算，从而设计出满足要求的钢套箱，利用钢管桩平台作为临时施工平台进行拼装、下放，下放到位后进行水下封底，抽水后达到钢套箱内无水，实现承台和墩身无水施工的目的。具体见图4.1、图4.2。
5施工工艺流程及操作要点
5.1双壁钢套箱施工工艺流程（具体见图5.1.1）
5.2双壁钢套箱的设计
5.2.1设计工况
双壁钢套箱做为承台和墩身的无水施工的围水和阻水的结构，其结构设计主要是以抵抗钢套箱内外水头差为主要目的。
1双壁钢套箱施工时在悬浮下沉阶段内外水位基本一致，套箱侧板承受的水压力来自隔舱内外的水头差，此水压力值比较小，不做控制设计。
2在封底混凝土施工时，套箱内外水位仍基本保持一致，则此阶段套箱侧板承受内外水头差所产生的水压力值比较小，不做控制设计。
3在钢套箱抽水完成阶段，套箱侧壁承受内外水头差最大，为结构最不利受力状态，则此工况为侧壁结构设计控制工况。采用MIDAS软件建立空间模型计算钢套箱抗浮、封底混凝土、壁板结构（面板、面板横肋、桁架弦杆、桁架斜杆）及内支撑受力。
5.2.2钢套箱的结构布置
双壁钢套箱平面分块、竖向分节应综合考虑加工制作、运输方式、浮吊起重能力、下沉工艺等的限制条件，使分块分节后的钢套箱块体均能满足上述条件限制下的施工要求。钢套箱内水平支撑的设置应考虑侧壁承受最大水头压力时的结构要求以及避开桩位钢护筒、墩身预埋钢筋和塔吊预埋件、不妨碍封底和承台施工等因素。
5.3钢套箱的加工
钢套箱由侧壁、内支撑系统、导向定位系统组成。按设计要求在专用加工场地由专业钢结构人员进行加工，加工完成后，首先在加工场地内试拼装，检验产品加工质量，如刚度、平整度、接缝错台、接缝严密性、螺栓孔等是否满足要求，如果不满足，必须修整再次试拼装，直到达要求后，方可拆除、分块通过吊车、汽车和运输船运输至水中作业平台上。
5.4钢套箱拼装、下放、就位
钢套箱下沉顺序为：焊接钢护筒和钢管桩牛腿、搭设施工平台、挂手拉葫芦钢套箱首节壁板拼装起吊并割除钢护筒和钢管桩牛腿、下沉钢套箱钢套箱2～7节壁板拼装、下沉依次下沉钢套箱完成钢套箱的固定、定位。
【关键词】”Y”型；墩柱；钢筋骨架；偏心；控制措施
一、城际轨道交通工程实例简介
广东珠三角城际轨道交通工程桥梁段的墩柱大部分采用单墩，墩柱以流线”Y”型独立墩为主，分为矩形墩，圆端墩，圆墩三种形式，每种墩均有4米高的“Y”型墩帽；跨越道路地段采用框架墩，以保障道路畅通；矩形单墩，按照墩高分为三种型式：A1、A2、A3，A1型墩墩柱立柱矩形截面为1.8m×3m，墩帽顶截面为2.4m×5.4m，曲线型变化，正面形成“Y”型墩柱。A2型墩墩柱立柱矩形截面为2.4m×3m，墩帽顶截面为2.4m×5.4m，曲线行变化，适用于墩高大于8米，不大于12米的桥墩； A3型墩墩柱立柱矩形截面为3m×3.8m，墩帽顶截面为3m×5.4m，曲线行变化。圆端墩只有一种形式B1，用于标段内过河流段桥墩，墩柱截面形式为2.4m×5.4m，圆端半径1.2m，墩帽顶部截面2.4m×8.7m，圆端半径1.2m。框架墩型为两截面形式为2.2m×2.5m的直壁方墩，上架横梁。
二、“Y”型墩柱设计情况
“Y”型墩柱在高架区间设计最为常见；横桥向直线段宽一般大于2.2m，墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于2.8m；顺桥向直线段宽一般大于4m，墩顶即”Y”字最顶宽度一般大于6m；墩柱钢筋保护层一般设计为3.5cm。
三、“Y”型墩柱施工工艺
1. 墩柱施工工艺
在承台施工时，首先测量放样，定位、安装墩柱直线段预埋筋，预埋筋的安装位置与墩柱直线段主筋钢筋位置对应一致，纵横中心轴线也必须与墩柱纵横中心轴线相互对应一致。承台施工完成，墩柱根部范围凿毛，清除灰尘和混凝土浮浆。然后搭设配合墩柱施工的辅助脚手架，绑扎墩柱钢筋骨架和墩帽“Y”型钢筋，安装保护层垫块，安装预埋件，安装模板，浇筑混凝土，混凝土养护。
2.工艺流程图
3.墩台施工容许误差
四、导致墩柱钢筋骨架偏心的主要因素
1.墩柱预埋筋定位控制措施不当，钢筋固定不牢固，在承台浇筑、振捣混凝土时，预埋筋发生移位，连接后续墩柱钢筋骨架出现偏心。
2.墩柱较高，墩柱钢筋骨架竖向主筋垂直度控制难度大，尤其是竖向钢筋接长焊接的位置。
3.“Y”型墩柱墩帽钢筋骨架向外分散，大头朝上，变截面段即顶部钢筋重量占整个钢筋骨架的比重较大，如果墩柱直线段钢筋垂直度控制不好，或钢筋骨架绑扎期间对称两侧受力不均，就会造成整个钢筋骨架偏心，严重时甚至会使钢筋骨架倾斜或倾倒。
五、“Y”型墩柱钢筋骨架偏心控制措施
针对以上分析“Y”型墩柱钢筋骨架产生偏心的原因，制定切实可行、合理有效的控制措施。
1.防止墩柱预埋筋偏心控制
为避免承台混凝土浇筑时使墩柱预埋筋移位或变形，施工时可根据墩柱直线段的主筋设计加工一套闭合的钢构箍圈，每套箍圈可分为内套箍圈和外套箍圈，外套箍圈设计半径和边长等于墩柱平面边缘线减去保护层厚度，内套箍圈半径和边长等于外套箍圈内径减掉墩柱直线段主筋直径或减掉主筋直径+5mm。承台混凝土浇筑前，用内外箍圈将墩柱预埋筋套在中间固定，同时采用钢管配合可调动的顶托，将箍圈的四个边固定支撑与承台钢模板连接在一起，可避免墩柱预埋筋在承台混凝土浇筑振捣过程发生偏心和移位。
2.钢筋骨架垂直度的控制
一般来讲，从两方面进行控制钢筋骨架的垂直度，一是墩身预埋筋定位准确，提供测量放线，精确定位预埋钢筋位置，并且固定牢固，保证在浇筑混凝土时不发生移位。二是在安装上部钢筋时使上下连接筋位于同一条轴线上，这就需要对钢筋搭接部分进行预弯，确保在进行搭接时钢筋同轴，同时做好上部钢筋固定措施，不至于造成搭接后的钢筋骨架发生偏移或倾斜，常规做法是在墩身钢筋骨架范围内搭设支撑脚手架，起到稳定作用。
3.墩柱钢筋骨架整体偏心控制措施
利用辅助施工脚手架增加钢管横撑，固定整体钢筋骨架。采用该方法，首先要保证辅助施工的脚手架的稳定。脚手架按双排搭设，一般按排距0.6m，立杆间距0.9m，横杆间距1.2m搭设成一个围绕墩柱的矩形框架，四面增加剪刀撑增强脚手架的整体性，落地杆落在承台顶面，增大脚手架的受力面积，增强脚手架的整体稳定性。对于较高墩柱，为增强脚手架的稳定性，还可在脚手架的外侧四侧增加缆风绳。脚手架搭设好后，在绑扎墩柱钢筋过程，逐步增加固定横撑，固定墩柱钢筋骨架。墩柱钢筋直线段绑扎高出承台顶面3米时，在3米位置增加一圈钢管横撑，形成“井”字形固定框架，将墩柱钢筋进行固定，钢管横撑与脚手架相连。如此操作，在直线段由承台顶面往上，每隔3米增加一圈钢管横撑。钢筋骨架绑扎完毕，绑扎钢筋保护层垫块，进行模板安装，模板由墩柱底部往顶部一节一节安装，安装过程，遇固定横撑影响模板安装时，拆除影响模板安装的横撑，其它横撑不动。如此往复，逐节安装模板，逐圈拆除固定横撑，切不可在安装模板时一次性拆除固定横撑，一次性拆除横撑后，安装模板时，钢筋骨架如遇碰撞，就会发生偏斜甚至倾倒。
六、总结
在”Y”型墩柱施工质量控制方面，钢筋骨架偏心最难控制。钢筋骨架偏心导致墩柱钢筋一侧露筋而对应另一侧保护层过厚，更甚至一旦偏心超标导致模板安装困难等，如不采取合理控制措施，仅靠保护层垫块调整，在面对钢筋密度大、吨位大的钢筋骨架上，垫块起不到明显的效果。所以通过学习和总结，制定了以上的控制措施，用于施工现场，能够较好的实现控制目标，避免了钢筋骨架偏心问题，确保了整个墩身钢筋骨架的混凝土保护层，试验后采用超声波检测保护层证明了上述措施的科学性和可行性，能有效的避免骨架偏心导致后续隐患。同时对钢筋骨架倾斜和倾倒也起到了有效的控制，避免了施工过程中因钢筋骨架倾斜、倾倒引发的安全事故。
【参考文献】：
关键词:浮式底板 吊箱 钢围堰 应用
1.工程概况
1.1 工程简介
广深沿江高速公路(深圳段)机场特大桥位于深圳机场外侧海域深水区,桥梁左右幅为分离式,各幅桥的上下部结构各自独立,桥孔跨组成(自北向南)为:{16×(5×60m)+4×60m+6×(5×60m)}整孔预制箱梁;下部结构单幅为双柱墩,4根φ1.8钻孔桩基,为2排2根布置,承台顶标高+3.10m,承台厚2.8m,采用矩形承台。
根据该段地质及水文资料,机场特大桥66#墩～79#墩、87#墩～90#墩承台均采用自浮式钢底板吊箱围堰进行施工。
1.2 自然条件
1.2.1 气象条件
深圳属南亚热带海洋性气候,长夏短冬,夏无酷暑,冬无严寒,阳光充足,雨量丰沛,气候宜人,四季鲜花盛开。年平均气温22.3℃。
本地区常年风向以N-NE风为主,其次为SE风,年平均风速4m/s,最大风速达34m/s。在7~9月常受热带风暴及台风袭击,台风登陆常伴随着暴潮和降水。
1.2.2 水文条件
⑴潮汐。伶仃洋潮汐属不规则半日潮,即在一个太阴日里(约24小时50分),出现两次两次低潮,日潮不等现象显著。月内有朔、望大潮和上、下弦小潮,约15天一周期。汛期伶仃洋海平面在涨潮时向西南倾斜,落潮时则向东南倾斜;枯水期无论位还是低潮位,东部均略低于西部,海平面向东南倾斜。由于受密度环流及科氏力的作用,伶仃洋存在由西向东的横比降,即西边的水位高于东边的水位,尤其在落急时候水位差别最大。潮差平均为1.38～1.61m,大潮时,潮差超过2m。
大桥设计位+3.526m,平均位+1.156m,设计低潮位-1.384m,平均低潮位-0.174m。
⑵水文。本段桥梁海水水体属大铲湾及妈湾海域,勘察时测得沿线钻孔海水深1.3～7.7m,具有一日两次涨潮和落潮的规律,海水面平均标高为黄海高程0.6m,与南海海平面标高接近;陆域邻近西部海岸,亦即河水和地下水排泄入海的界面。
在陆域,地表水和地下水的流向,总体来讲具有顺地势自东向西径流的趋势,近海地带水力梯度趋缓,流速减慢,水位受潮汐变化所影响。
⑶波浪。本工程区域位于大铲湾港区西北部,紧临大铲湾港区,属伶仃洋波浪特征。分析万山站及赤湾站的水文资料,并根据中山大学河口海岸研究所编制的《深圳港大铲湾港区的波浪分析》报告(2002.7),本工程区域波浪特征主要有:
①根据赤湾站的风场资料分析,本区域常风向为E～SE,强风向为SSW～W,瞬时最大风速超过40m/s,主要由台风造成。
②波浪类型主要是风浪,主要受当地风的影响,涌浪率很小。
③由于受到伶仃洋众多岛屿及复杂的水下地形的影响,涌浪波高在通过折射、绕射、底摩擦耗能后衰减得很快,口外涌浪6m～7.5m时,传到该水域波浪已衰减到0.5m～1.0m,波高衰减了约90%。
④混合浪波高大多数情况下与风浪波高近似相等,误差在允许的范围内,可以忽略涌浪而仅考虑风浪。
1.3 工程特点
⑴桥位处易受灾害天气的影响,时值台风季节,影响频繁,有效施工作业减少。
⑵潮差大,设计潮位最高可达5米,目前根据墩位实测最大潮位约3m。
⑶承台数量多,机场特大桥66#墩～79#墩、87#墩～90#墩36个承台均位于深水区,大多水深最低潮都有5米深,工期紧、任务重。
2.承台吊箱围堰结构简介
2.1 承台结构
机场特大桥66#墩～79#墩、87#墩～90#墩,单幅为双柱墩,4-φ1.8钻孔桩基,均采用嵌岩桩,矩形承台,承台底下设封底混凝土,要求封底干施工承台。共有承台30个,承台尺寸尺寸为10.2m×7.0m×2.8m,承台高度为2.8m,顶标高+3.1m,底标高+0.3m,均为水中高桩承台。
承台结构布置见如图2.1-1。
2.2 墩位处潮位及水深
机场特大桥0#墩～90#墩位水位标高3.528m,低潮位水位标高-1.384m,高低潮位相差4.912m;低潮位水深均在5m以上。
2.3自浮式钢底板吊箱围堰设计
2.3.1 自浮式钢底板吊箱围堰的特点
自浮式钢底板吊箱围堰由内支撑结构、侧板结构、底板结构、底板吊挂及下放导向设施四个部分组成。斜撑兼做封底混凝土施工时吊挂分配梁,封底混凝土施工时无须另外设计吊挂系统。
侧板分为四大块整体模板,减少拼装接缝及拼装工作量,同时可提高承台混凝土外观质量。
底板结构为自浮式结构,底板分块间采用启口+拉杆拼装方式,侧板与底板采用销接连接,拼装简单便于施工。围堰下沉采用在围堰内压混凝土重块方式下沉。承台施工完成后,加压使底板脱开混凝土面,从封底底部拖拽出来后重复使用。
2.3.2 自浮式钢底板吊箱围堰结构说明
⑴内支撑:横撑采用2HN300×150H型钢制作,斜撑用2HN450×200H型钢制作,斜撑兼做封底混凝土施工时吊挂分配梁,封底混凝土施工时无须另外设计吊挂系统,内支撑与侧板均用销轴连接。
⑵侧板:面板为8mmQ235B钢板,水平加劲肋为∠75×50×6角钢和300×8+200×10组合T形肋,竖向间距40cm,背带采用HN300×150,间距100cm,顶口加劲梁采用2HN300×150H型钢结构。整个围堰侧板共分4块,侧板间采用螺栓连接,侧板与底板间采用销轴连接,连接销轴为贝雷梁销轴。侧板设计时将围堰内导梁与侧板加劲梁二合为一,提高了侧板整体刚度,减少围堰拼装程序,同时侧板为整体结构可提高承台混凝土的外观质量。
⑶底板:底板分为A、B两种共3块,为自浮式结构,各块之间采用采用启口+拉杆拼装方式。底板为钢板和[8槽钢焊接组合结构,承台范围内高度80cm,平面尺寸每边缩小2mm设计,操作平台部分高度60cm,底板四周设置护栏底座。
⑷铰座:侧板与底板之间通过铰座连接,铰座焊接在底板操作平台上,其位置与侧板背带相对应。铰座采用φ49.5销轴(贝雷梁销轴)。
⑸底板吊挂设施:吊挂设施分牛腿、吊挂扁担梁及吊挂吊杆结构。牛腿采用HN300×150H型钢,扁担梁采用2HN300×150H型钢,吊杆为M40螺杆,吊杆与底板间为销轴连接。
⑹导向:整个围堰设置两层导向,共16个。导向结构为可调节结构。
3.承台吊箱围堰施工流程及施工要点
承台吊箱围堰施工工艺流程:围堰吊杆系统、导向装置安装围堰底板拼装围堰底板调整、固定围堰侧板、内支撑安装围堰压重、下放围堰调整、封底混凝土钢筋焊接围堰封底、等强度割护筒、凿桩头、清基承台倒角模板安装承台钢筋、冷却水管、预埋钢筋制安承台混凝土浇筑混凝土养护围堰拆除,整个承台吊箱围堰施工周期从安装到拆除需要25天。
3.1围堰吊挂系统、导向装置安装
低潮位时,在钢护筒上画出标高+3.575m的切割线,割除多余钢护筒。在钢护筒上测量放点,以4根桩基桩位中心为基准,拉出4条“井”字型弦线,以此为标准安装护筒顶分配梁及导向结构,并在设计标高位置安装牛腿、下放导向、底板吊挂扁担梁。
安装允许偏差:牛腿标高偏差≤5mm,导向与侧板间隙偏差≤50mm。
围堰吊挂系统及导向装置安装布置图见图3.1-1。
3.2围堰底板安装
低潮位时(水位标高低于+0.5m),依次拼装自浮式围堰底板A、底板B,并采用φ32mmⅣ级钢筋作为拉杆,将3块底板连接成整体。
首先在底板上安装φ20mm白棕绳拉揽,安装时首先从护筒中间将底板A从外侧拖入两排护筒内临时锚固,然后依次将两块底板A从钢护筒外侧托入,使底板B的“U”型口卡在钢护筒内,底板基本就位后将底板与钢护筒临时锚固,操作人员在底板上调整底板的相对位置,首先安装两侧8根短拉杆,最后安装中间2根长拉杆。中间2根对拉IV级钢筋长9.5m,中间有个接头,为了方面安装、拆除,接头统一安装在大里程方向的底板B内。拉杆的连接处须涂满黄油,以便以后的拆除。
围堰底板安装见图3.2-1。
3.3围堰底板调整、固定
当潮水上涨至一定高度后(达到+1.05m),调整围堰底板位置,将事先安装好的吊挂吊杆与围堰锚固点连接,将围堰底板吊挂在扁担梁上,调整底板平面位置及水平度后将底板与护筒、扁担梁的间隙抄紧,防止底板晃动。围堰底板调整、固定见图3.3-1。
3.4围堰侧板、内支撑安装
围堰底板固定后首先在底板四周预留孔上安装底板护栏,然后低潮位时在底板上安装侧板。
侧板与底板之间采用销轴连接,拼装侧板时先安装侧板B(短边),背带对准铰座,安装就位后,将其临时固定。然后吊装侧板A,先安装铰座销轴,后上侧板A、B之间的连接螺栓。底板与侧板及侧板拼缝间均需贴8mm海绵橡胶,安装就位后,将海绵橡胶压缩至2mm,以防渗漏。侧板安装时为了防止销轴坠落,将销轴尾部焊接一个小螺帽采用小铁链栓在围堰底板上。
侧板安装完成后,安装围堰水平撑杆及斜撑。
围堰侧板、内支撑安装见图3.4-1。
图3.4-1 围堰底板调整、固定图
3.5围堰下放、固定、焊接封底锚固钢筋
退潮时,潮水位刚刚退至底板地面时,拆除底板吊杆,让围堰自浮于水面上。调整好上、下导向长度,即调整好围堰平面位置,此时导向与侧板间留2cm缝隙以便围堰顺利下沉。随着潮位的下降,围堰逐步下降。到低潮位时,在围堰底板上对称吊放4块各5t重的混凝土压重块,分别位于4根护筒中间,然后在围堰中间用吊机再吊一块5t重混凝土压重块,来将围堰压重下沉,采用吊机吊重来调节围堰下沉速度。围堰下沉至设计标高后,测量调整好围堰顶口平面位置及围堰垂直度,斜撑与护筒顶分配梁焊接成整体,抄紧导向与侧板及底板与护筒间的空隙。
在低潮位时安装护筒堵漏环板,堵漏环形板采用10mm钢板,根据现场实际形状切割。
低潮位时安装封底混凝土锚固钢筋。锚固钢筋焊接前先将封底范围内护筒外壁上的浮锈、泥巴及海生物等清除干净,封底混凝土锚固钢筋在加工车间焊接在加强板上,共分为4块,与护筒采用水平焊缝连接,焊缝高度hf=8mm,每块加强钢板与护筒的连接焊缝总长度不小于200cm,必须严格控制该处的焊接质量,以确保围堰施工安全。锚固钢板焊接完毕后,安装其他钢筋网片,并将钢筋网片固定在锚固筋上。
围堰下放、固定、封底锚固钢筋安装见图3.5-1。
3.6围堰封底混凝土浇筑
围堰封底前需检查通水孔是否打开及畅通。
封底混凝土采用C30水下混凝土,封底混凝土厚度0.75m,封底混凝土底标高-0.45m。根据围堰平面尺寸及护筒布置,采用4套导管同时进行水下混凝土封底施工,导管长度5m,采用φ273钢管制作。
封底混凝土灌注顺序是根据导管的布置依次进行,并且应对称、交错地依次拔球、灌注。封底混凝土灌注方法与钻孔桩混凝土灌注类似,整个混凝土灌注过程中,须避免混凝土的任何一个接头面出现初凝现象,以确保混凝土的整体性。混凝土灌注过程中,应加强测量工作,以确保整个围堰内的封底混凝土标高满足施工设计要求。
须合理选择封底混凝土浇筑时间,以确保封底结束时混凝土顶面能够露出水面,然后人工对混凝土面进行振捣、找平,尤其护筒周围的封底混凝土必须振捣密实,围堰侧板四周混凝土必须确保平整。