中交二航局第四工程有限公司安徽芜湖241000
摘要：国、内外跨海大桥承台施工多为水下施工，水下承台施工多以围堰施工为主，常采用的水下施工工法为：钢板桩围堰施工、钢管桩围堰施工、钢套箱施工、钢吊箱施工等。对于深水高桩承台多采用钢吊箱施工，本文将结合沙埕湾跨海大桥承台施工为实例，对预制混凝土底板钢吊箱在跨海大桥中的应用进行分析总结，为今后类似工程提供借鉴。
关键词：预制混凝土底板；吊箱下放；承台施工；封底
沙埕湾跨海大桥共计41个承台，其中南引桥11#-17#墩（14个承台）位于南汊水域水中区，需要赶潮水，采用钢吊箱工艺施工，其他陆地区承台则采用明挖法施工，本文将以17#墩为例进行分析，17#墩位于南岸虾塘内，外围挡水坝阻止了潮水变化，但该墩位的覆盖层较厚，均为流塑状淤泥，且泥面标高为+1.4m，承台顶面标高为+5.0m，封底混凝土底面标高为0.00m，承台采用钢板桩围堰施工均较难实现，故采用预制装配式混凝土底板钢吊箱施工工艺。
1工程概况
宁波至东莞国家高速公路福建省沙埕湾跨海公路通道工程，起于福鼎市佳阳乡（与浙江段衔接），终于福鼎市店下镇，接已建成的沈海高速福鼎段，其中A3标主要施工内容为沙埕湾跨海大桥。沙埕湾跨海大桥主桥采用168+535+258=961m单侧不对称混合梁斜拉桥；南引桥采用钢混组合梁桥，左右幅分别为6×80+（64+4×80+64）m、6×80+（64+4×80）m。桥梁全长分别为左幅2054m、右幅1990m。
2施工方法比选
根据设计提供的水文资料，最高潮位为+4.6m，最低潮位为-3.27m（平均低潮位-2.06m）。南引桥11#-17#墩位于沙埕湾南汊水域，其中11#～15#墩承台顶面标高为+2.9m，封底混凝土底面标高为-2.1m，16#墩承台顶面标高+5.0m，封底混凝土底面标高为0.00m，承台需赶潮水施工，我部结合以往跨海大桥的施工经验，采用预制装配式混凝土底板钢吊箱施工工艺。17#墩位于南岸虾塘内，外围挡水坝（如下图）阻止了潮水变化，但该墩位的覆盖层较厚，均为流塑状淤泥，且泥面标高为+1.4m，承台顶面标高为+5.0m，封底混凝土底面标高为0.00m，承台采用钢板桩围堰、钢管桩围堰、钢套箱施工均较难实现，故采用预制装配式混凝土底板钢吊箱施工工艺。
3钢吊箱与底板的制作、下放
3.1底板与钢吊箱的制作
3.1.1底板预制
在底板预制前需要对17#墩护筒进行测量放样，根据护筒偏位对预制模板进行放样，分块要结合现场情况，以方便安装运输。据此，钢吊箱底板分成4块，单体重量25t左右；壁体水平方向不分块，竖向分8块，其中4个倒圆角为1种规格共4块，长短边直线段分别为一种规格，各有2块，单块最大重量不超过8t。
3.1.2钢吊箱制作
钢吊箱作为承台施工时的挡水和模板结构，满足施工期各工况受力要求。吊箱内壁和承台钢护筒之间设置导向装置，确保吊箱整体下放的偏位控制。
钢吊箱由专业钢结构模板加工厂场内制作，确保制作质量，运输至现场拼装。
（1）钢吊箱壁体分块制作质量控制标准
1）焊缝检测质量控制
①焊接工艺评定
钢吊箱壁体骨架型钢梁对接（壁体内面板对接同样需要）采用自动焊或手工电弧焊对接焊接，开双面坡口双面焊接成型工艺。
重要部位焊缝，与原材料等强度焊接成型。
②焊缝检查频率及检查方法
钢吊箱焊缝分一般临时结构和重要结构进行检测，所有构件的焊缝外观检查根据设计图纸及相应的质量检验评定标准的要求进行。
2）分块尺寸质量控制标准
壁板分块尺寸质量控制标准如下：
a、壁板高度:0～+10mm；
b、壁板宽度:-5mm～0（留有余地，填塞5mm止水条）；
c、壁板直线性:局部≤2‰、全长≤0.6‰；
d、壁板平整度：≤5mm；
e、两端对角线偏差：≤8mm。
底板外轮廓尺寸与壁板相适应。
（2）壁体分块制作
考虑到分块壁体需在现场进行组拼，壁板之间需填塞止水橡胶条，因此分块壁体尺寸略小于理论尺寸（单个拼缝10mm，每块每边5mm）。每块模板在厂家预拼后进行编号，并醒目标记。
10.5m×10.5m×4m钢吊箱结构平面布置图
3.2钢吊箱下放
钢吊箱在工厂标准化加工分块后运至施工现场，并在下放前进行预拼装，对不合格处进行整改，然后利用下放系统进行下放。
3.2.1钢吊箱现场拼装施工准备
17#墩8根桩全部检测合格，将平台清理干净，拆除支栈桥，在每个护筒上横桥向焊接2根长度1.5m的HM588×300的型钢牛腿，为后续施工做好准备。
3.2.2钢吊箱现场拼装
在做完拼装准备工作后，90t履带吊在护筒区平台一侧支栈桥上就位，先安装底板（4个分块预先拼装成整体吊装），然后根据编号依次安装壁板。
底板安装完成后对承台边线进行测量放线，并做明显标示，最后在底板外周一圈侧壁板安装范围内用胶水黏贴5mm后的膨胀止水条止水（见下图），开始安装侧壁板。
钢吊箱底板与侧壁板膨胀止水条布置图
侧壁板先安装4个倒圆角分块，圆角侧壁板安装到位后，对称吊安直段侧壁板，为提高侧壁板的安装精度，侧壁板底口采用钢板条进行限位（见下图），钢板条长度控制在4m左右，上方放置在常水位以上，以方便模板底口拆除。
钢吊箱侧壁板限位结构图
全部模板安装完成后，先将精轧螺纹旋进底板预留的精轧螺纹螺帽内，加装垫板和上螺帽，然后安装千斤顶枕梁。一切安装完成后利用吊车安装50t的千斤顶（穿心顶），就绪后检查精轧螺纹和千斤顶的安全性。
根据钢吊箱重量（130t）和吊点布置（4个吊点）进行安全计算，安全系数为，（804.2×930×8）/（1300000）=5.3，满足要求。
3.2.3钢吊箱现场下放准备
钢吊箱安装完成后对其水密性和焊缝进行检查，焊缝位置涂刷防锈漆，螺栓利用扭矩扳手进行检查，一切合格后方能下放。
4根千斤顶由1个油泵同时控制，将千斤顶顶升8cm后，再一次检查受力部分和焊缝、螺栓，确保安全后，操作油泵，待千斤顶同时顶升40cm后，利用吊箱下小船割除支撑型钢，人员就位准备钢吊箱下放。
3.2.4钢吊箱现场下放
钢吊箱下放时安排人员统一指挥，边下放边检查。通过油泵控制千斤顶，根据千斤顶的回缩下放精轧螺纹。先把精轧螺纹上螺帽上旋，千斤顶顶升后拧紧上螺帽，拧松下螺帽，随着千斤顶的回油，钢吊箱慢慢下放，完成一个行程后拧紧下螺帽。每个行程重复操作，钢吊箱慢慢下放，下放到预先放样的标高线后停止下放。虽然是同一个油泵控制所有千斤顶，但是还是要在精轧螺纹上标记刻度线，确保精轧螺纹同时下放，避免应力集中，产生事故。钢吊箱下放最大行程0.5+2.48-（-2.10）=5.08m。50t穿心顶的下放行程为25cm，每个行程操作时间为5分钟，5.08/0.25×5=101.6min。（下放时间为2小时左右）
钢吊箱下放完成后，再一次检查焊缝和螺栓连接情况，确保安全的情况下进行测量放样，主要检查平面位置和高程，然后简单固定，后将其内腔的纵横向钢管支撑（Φ426×6mm）安装到位，在施工过程中要满足设计与规范要求。
3.2.5导向装置
为了确保钢吊箱下放到设计高程时，其平面位置具有可调性，施工过程中在钢护筒上增设导向定位装置。下放到设计高程时的导向装置将根据当天的潮位（底潮位）情况确定其安装标高，以保证有充裕的时间来调整钢吊箱平面位置。钢吊箱壁板安装时的导向装置见下图。
钢吊箱底部和顶部导向装置图
4钢吊箱承台混凝土施工
承台位于水位变化区，为C40海工砼，氯离子渗透系数指标不大于3.0×10-12m2/s。采用“搅拌站+砼输送车+泵车”的工艺进行浇注，承台施工一次整体浇注成型不分层。
（1）混凝土浇筑准备
混凝土搅拌采用南岸搅拌站，搅拌站和小型机具设备（φ50振捣棒、电箱、自吸泵等）试运行后就位待命。
（2）混凝土浇筑
所有承台均一次性浇筑完成。单个承台混凝土方量384.7m3和425.9m3，每小时平均浇筑强度60m3/h，浇筑时间控制在6～8小时。南岸混凝土搅拌站的额定生产能力为两台120m3/h，工效发挥60/240=25%，完全满足承台施工生产需要。
承台养护达到要求后，割除吊箱对角撑，采用双拼工22a型钢在钢吊箱四角焊接，形成临时拉杆，如下图。待首节墩身完成混凝土浇筑，爬模爬升一节段后，拆除钢吊箱，
5总结
本文通过对预制混凝土底板钢吊箱在沙埕湾跨海大桥承台施工中的应用进行研究分析，得出以下结论：
（1）沙埕湾跨海大桥利用预制混凝土底板钢吊箱对海上深水高桩承台进行施工大大节约了施工成本和施工周期，值得推广。
（2）预制混凝土底板钢吊箱施工过程中对混凝土底板预制进行精准测量放样、工厂化钢吊箱加工确保了施工精度，降低了施工难度。
（3）所采用的施工工艺技术，成功解决了深水承台施工、大型起重吊装等技术难题，确保承台施工施工质量，降低了施工风险，可供类似工程借鉴。
参考文献
[1]彭鹏.预制混凝土底板钢吊箱在泉州湾跨海大桥承台施工中的应用.中国水运.2013（6）.