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文章编号：１００９—９４４］（２００６）Ｏ３—００２９一Ｏ２ 深水承台套箱悬吊系统的设计－５施工 口口解俊海，于晓冬，于文弓虽摘（山东省路桥集团有限公司，山东济南２５００２１） 要：结合工程实例，介绍了高速公路特大桥深水承台套 的 ３２ｍｍ精轧螺纹钢。套箱底板采用钢筋混凝土 底板，底板比承台宽１ ｍ，以方便安装和支撑侧模， 底板上预埋带钩钢筋，与承台混凝土牢固连为一体。 底分配梁则采用２１３２。在浇注完第１次承台混凝土 后，将拆除混凝土以上部分的钢立柱、贝雷梁、底平 箱悬吊系统的结构设计、承台套箱各预制加工件的施工与整 体安装等施工技术。 关键词：深水承台；套箱；结构设计；安装施工 中图分类号：Ｕ４４３．２５ 文献标识码：Ｂ 引言 重庆至长沙高速公路水界路Ａ３合同段起止点 桩号为Ｋ １２＋０００至Ｋ １７＋５５０，该地段属山岭重丘 台工字钢，依靠已浇注部分承台来支撑第２次和第 ３次承台混凝土。系统承受的荷载主要包括：底梁 底板、套箱侧模、内撑、承台架（包括人员、机具、贝 雷架，不含钢立柱）、封底混凝土、承台第１层混凝 土以及施工动载等。 １．２．１钢立柱设计 一区，地形复杂，地势相对高差大，地质条件复杂。全 段共有大中桥８座，小桥涵１８个，采用４车道高速 公路标准建设，计算行车速度１００ ｋｍ／ｈ。全线桥涵 设计车辆荷载采用汽车一超２Ｏ级、挂车一１２０；路面 标准轴载采用双轮组单轴１００ ｋＮ。其中大桥主桥 为１ Ｘ７０ ｍ＋４ Ｘ １２０ ｍ＋１ Ｘ７０ ｍ，预应力混凝土刚 构连续梁混合结构。全桥共有５个主墩承台和２个 过渡墩承台，均为大体积混凝土深水承台。主墩每 个承台由８根 ２．７ ｍ的变截面桩支承，承台尺寸 为３０ ｍ×１２．４ ｍ×４．２ ｍ。 个承台有８根桩，在每根桩上埋设ｌ根钢立 柱，每根钢立柱由２根Ｉ４５型钢加工而成。其截面 形式见图１。其受力按悬臂的轴心受压构件计算， 按Ａ＝Ｎ／（刚）≤ｆ计算其整体稳定性，其中 为轴 心受压构件的稳定系数，根据杆件的长细比Ａ＝Ｌ／ｉ 查表而得。Ｌ为计算长度的２倍，ｉ为截面回转半 径，取 、Ｙ方向的较小值。 １．２．２吊杆的设置 １套箱悬吊系统设计 该桥深水承台施工采用的是内撑式下承重结构 在贝雷架上设置有１０根２１５６，考虑到最外侧两 根受力较小，整个平台全部荷载按９根２１５６来平均 承受，每根上吊杆布置如图１所示。经计算，２号和 ３号吊杆的受力最大，为５３ ｔ。考虑１．４的安全系 数，决定选用设计强度． ＝９３０ ＭＰａ的 ３２ｒａｍ国 有底套箱的施工方案。 １．１结构设计荷载的确定 承台混凝土施工分３层，每层为１．２ ｍ、１．５ ｍ、 １．５ ｍ，另有０．８ ｍ的封底混凝土。封底混凝土的刚 度已经很大，但其与钢护筒的粘结力不能够抵抗第 １层混凝土与封底混凝土的自重，考虑到材料设备 的周转周期和结构的经济合理，悬吊系统的设计荷 载为：封底混凝土＋第１层承台混凝土重量＋悬吊 结构自重。由于在施工过程中整个套箱有１／２左右 在常水位以下，按最低水位考虑了一定的浮力。 １．２承重架及吊杆设计 在承台每个桩头上设１根钢立柱，在钢立柱上摆 产精轧螺纹钢，其设计承载力Ｆ＝７４ ｔ。单个套箱布 置４０根。 主承重大 一。悬吊大梁主承重大ｌ桨 育 ｆ ｝ ）ｌＩ（ ） Ｋ） ： ）Ｉ ） ｑ）Ｉ（： 对１ ｌ Ｉｌ １ 靛 世 点 ＼底， ，配梁 瑚 ３９０１ ＼３２（） Ｉ咖Ｉ 放主承重大梁，主承重大梁用贝雷片拼成，在贝雷梁 上布设多组Ｉ５６用来悬吊吊杆，吊杆采用 ＝９３０ ＭＰａ 建材技术与应用３／２００６ 图１悬吊系统施工设计图 ・２９・ 维普资讯 http://www.cqvip.com
１．２．３主梁设计 基检测合格后，破桩头露出钢板面，测设好要求的标 主梁由贝雷架组成，单个套箱有主梁２组，每组由 高位置。钢立柱在已放样的平面位置上架立，并观 单层５排贝雷架组成。经计算，贝雷架的 ＜５［Ｍ］＝ 测其垂直度，然后焊接加固。 ３３５ ｔ－ｍ，Ｑ＜５［Ｑ］＝１２５ ｔ。 ２．２．２下平台的安装 １．２．４底梁与上吊梁设计 在确定的临时水位以上，在桩护筒上设临时牛 底梁由１Ｏ根２１３２ｂ组成，上吊梁边８根２１５６ｂ 腿，在牛腿上先安装起落梁，然后在起落梁上安装下 和２根２１４５ｂ；底梁的荷载由１Ｏ根平均分配，上吊梁 承重梁１Ｏ组。 的荷载按９根平均分配，安全系数采用１．４。 ２．２．３平台的安装 １．２．５底板 在钢立柱上安装贝雷架并且两端各留３ ｍ，待 底板采用厚１２ ｉｂｍ的钢筋混凝土板，根据现场 套箱下到位后再拼接和上吊杆。贝雷架共２组，每 要求分好块，混凝土底板的配筋设计以箱内抽干水 组５片单层，采用特殊内撑架拼装。吊杆共有２类： 后箱外最高水位水反压力为最不安全状况来考虑， 一类是起落吊杆共１２根，起落吊杆的上端设有起落 并且外缘处要承受外侧模的重量，所以，底板上预留 扁担和千斤顶；另一类是固定吊杆共２８根。所有吊 有许多伸入第１层混凝土的钢筋，使底板与封底混 杆下端都是固定螺母，上端自由，通过上端调整标高 凝土结为整体，共同受力。混凝土底板强度和重量 和使受力均匀。 对套箱的稳定及承载起到了很好的作用。 ２．２．４底板的安装 １．２．６侧模与内支撑梁 混凝土底板在起落吊杆安装后即可安装，并及 侧模主要用以封水，并作为承台模板，各块套箱 时焊接为整体，然后再上固定吊杆。 侧模通过高强螺栓连接起来。为防止侧模水压变形 ２．２．５侧模的安装 和保证下放过程的平稳安全，其内部还设有桁架内 在底板安装后，放出承台边界线、模板分板线以 撑，外侧设有Ｉ３２加劲肋，以增加模板的刚度，抵抗 及工字钢带位置中 ｆｌ，线，在边界线上设置内限位挡 水流和台风外荷的作用。 块，以防止模板内移。在钢立柱上安装内撑架，其位 ２承台套箱施工 置为外侧模下到位后的顶端处，此时内撑架起到稳 定拼装外模和下放套箱的作用。侧模从分水尖处开 ２．１各预制Ｊｊ￣ｎ－件的施工 始由两头向中部对称安装，每块侧模板要严格按预 ２．１．１钢立柱的加工安装 先放好的起止线安装，以便最后合拢。侧模板安装 钢立柱是全部设计重量的承受件，也是通过它 后安装外侧竖带，并在竖带下端焊外限位挡块。 将荷载传递到桩基上，其加工质量必须严格把关，安 ２．２．６套箱下放 装的位置、垂直精度要准确，否则会影响到上大梁的 套箱下放时，人员在上平台操作，通过外侧的 安装并降低其承载力。 １２根吊杆，利用２４台２０ ｔ千斤顶同时下放。套箱下 ２．１．２上、下承垂梁的加工安装 放的速度要慢，并且要保证箱内外水位的基本一致。 上、下大梁是整个悬吊系统的主要结构，其安装 位置一定要准确，否则会影响吊杆的安装和受力。 ３ 结语 所有的大梁在加工前都必须调直，吊孔位置要精确 该桥深水承台套箱的结构设计经济、安全、易于 放样，并将吊杆底螺母先固定在其上，避免水下作业。 操作，同时整个套箱混凝土的施工以及套箱的拆除 ２．１．３底板的预制 简单明了，节省了工期，降低了成本，无论是从技术 先将桩位护筒的平面位置准确放样，以确定分 上的可行性，还是从现场组织施工，都取得了良好的 块加工的尺寸。要求加工件的尺寸偏差≤１０ ｍｍ， 效果，为后序施工打下了坚实的基础。 并且周边的预埋钢筋、侧模的限位钢板、吊杆孔等预 埋件位置要准确。 作者简介：解俊海（１９７２一），男，山东平度人，工程师，１９９４年 ２．２承台套箱的安装 ７月毕业于重庆交通学院桥梁专业，现主要从事高速公路建 ２．２．１钢立柱的安装 设管理工作。 在桩基混凝土施工时，先将设有锚固筋的钢板 收稿日期：２００６—０４—２８ 预埋入混凝土中，要求标高要准确，宁低勿高。在桩 （编辑盛晋生） －３Ｏ・ Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ
