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工程概況本標(biāo)段承臺施工包括：設(shè)計編號為P14P23、P32P52、P53P70號（里程樁號：K25+733.834K26+273.834和K26+813.834K29+093.834）。其中P14P23、P32P52承臺為整體啞鈴形承臺，平面尺寸22.25x8.53、m，承臺倒角2.4x2.0m，厚度3.0m；系梁平面尺寸4.25x4.5m，厚度為2.5m。封底混凝土厚度為0.8m。承臺頂面設(shè)計高程為3.2m，底面高程為0.2m。C40砼，單個砼方量416.1m3；封底采用C25砼，單個封底方量103.1m3。P53P70承臺為整體式矩形承臺，平面尺寸為21.60x9.6m，承臺倒角2.4x2.4m，厚度3.0m；封底混凝土厚度為0.8m。承臺頂面設(shè)計高程為3.2m，底面高程為0.2m。采用C40砼，單個砼方量546.3m3；封底采用C25砼，單個封底方量131m3。由于特殊的地理位置和下墊面因素影響，橋位處的災(zāi)害性天氣強度和頻率明顯強于內(nèi)陸，但與海洋上又4、有明顯區(qū)別。橋區(qū)年平均潮差約3.08m，最大潮差達(dá)5.65m，落潮流速較漲潮流速大，最大流速約1.5m/s，漲潮歷時長于落潮近1小時。本標(biāo)段海上承臺施工受潮汐、風(fēng)浪、雨水影響較大。橋位區(qū)天氣變化復(fù)雜，夏季多高溫及降雨，并有臺風(fēng)影響；冬季陣風(fēng)較頻繁。2 承臺施工技術(shù)方案2.1 承臺施工工藝流程承臺處于水位變動和浪濺區(qū)，采用鋼吊箱圍堰法以確保進(jìn)行承臺及其封底干施工。所有承臺均采取一次性澆筑完成。本工程承臺屬于大體積混凝土，采取“內(nèi)降外保”溫控措施并采取淡水冷卻循環(huán)養(yǎng)護(hù)。承臺施工共投入了2艘多功能作業(yè)船、1艘混凝土攪拌船，1艘150t起重船，開設(shè)2個工作面平行作業(yè)，施工順序在不影響墩身施工的前提下同5、沉樁順序。 承臺施工工藝流程為：鋼吊箱后場加工拼裝 浮吊運送鋼吊箱到現(xiàn)場并沉放安裝鋼吊箱底板封孔加固及鋼管樁周圍剪力環(huán)焊接 封底砼澆注 封底砼強度達(dá)到70%以上，割除挑梁 鋼管樁抽水吸泥并下放安裝鋼筋籠 樁芯砼澆注 綁扎承臺鋼筋、安裝冷卻水管及預(yù)埋件 承臺砼澆注及養(yǎng)護(hù) 拆除鋼吊箱壁體及底板。承臺施工工藝流程圖如圖1所示。測量標(biāo)高、樁頭處理測量放安裝線，拆除夾樁槽鋼，焊接牛腿及導(dǎo)向槽鋼后場鋼吊箱組件制作浮吊吊運就位鋼吊箱組件陸運至拼裝平臺整體拼裝鋼吊箱就位安裝混凝土攪拌船、料船就位封底混凝土澆筑鋼吊箱內(nèi)抽水（封底砼強度達(dá)70%）樁芯吸泥或填砂鋼吊箱拉壓桿及挑梁拆除，鋼管撐安裝樁芯鋼筋籠安裝混凝土6、攪拌船、料船就位后場樁芯鋼筋籠制作樁芯混凝土澆筑等電位連接，承臺鋼筋綁扎，冷卻水管布設(shè)，頂面預(yù)埋件埋設(shè)墩身底部環(huán)氧主筋埋設(shè) 混凝土攪拌船、料船就位承臺混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)鋼吊箱拆除下道工序圖1 承臺施工工藝流程2.2 鋼吊箱結(jié)構(gòu)形式及沉放安裝2.2.1 鋼吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)承臺施工兩種形式，加工啞鈴型和矩形鋼吊箱，壁體及底板設(shè)計均為可拆卸結(jié)構(gòu)，分塊制作，已達(dá)到周轉(zhuǎn)重復(fù)使用。啞鈴形吊箱壁體共加工4套，底板加工6套；矩形吊箱壁體加工3套，底板加工5套。鋼吊箱整體結(jié)構(gòu)由壁體、底板、挑梁等構(gòu)件組成，鋼吊箱壁體頂標(biāo)高+4.5m，總高度為5.1m，為保證鋼吊箱拼裝精度，鋼吊箱內(nèi)壁外形尺寸比承臺每邊外擴5cm。壁7、體主要由面板、環(huán)向梁、封邊槽鋼、加勁板組成，底板由面板、承重主梁、輔助梁、封邊槽鋼、拼接槽鋼、加勁板組成。鋼吊箱壁體與底板采取M22普通螺栓連接形成整體，安裝桁架挑梁時，精軋螺紋鋼吊桿應(yīng)對準(zhǔn)桁架挑梁豎桿孔位，連接底板。鋼吊箱沉放安裝時，通過桁架挑梁直接支撐在鋼管樁頂上，形成鋼吊箱的承重懸吊系統(tǒng)。鋼吊箱結(jié)構(gòu)圖見圖2、圖3、圖4、圖5。圖2 啞鈴形承臺鋼吊箱平面布置圖（單位：mm）圖3 矩形承臺鋼吊箱平面布置圖（單位：mm）為避免承臺側(cè)面出現(xiàn)銹斑、銹跡，影響承臺外觀質(zhì)量，以及鋼吊箱被海水腐蝕，在壁體及底板內(nèi)外側(cè)涂刷一層防腐油漆，使鋼吊箱經(jīng)久耐用，周轉(zhuǎn)使用時不必再進(jìn)行打磨除銹。2.2.2 鋼吊箱的沉8、放安裝鋼吊箱沉放安裝盡可能選擇流速小于2m/s，風(fēng)速小于5級，波高小于1m，相對風(fēng)平浪靜的條件下進(jìn)行，大雨大霧的等惡劣條件，不宜進(jìn)行沉放安裝。由于鋼吊箱的安裝底標(biāo)高為-0.6m，所以鋼吊箱起吊運輸工作在潮水退至-0.6m之前全部完成，在潮水退至相應(yīng)標(biāo)高時沉放安裝。鋼吊箱的沉放安裝是承臺施工的關(guān)鍵工序，主要做好以下幾點：1. 在潮水退到標(biāo)高-0.6m以下時，浮吊緩慢定位，直至鋼管樁樁頂；2鋼吊箱定位測量，主要觀測鋼吊箱的平面偏位尺寸，并根據(jù)偏位是否滿足施工規(guī)范要求，決定是否進(jìn)行移位調(diào)整；3當(dāng)鋼吊箱定位滿足要求后，安裝定位器，將挑梁支撐于鋼管樁樁頂，對鋼吊箱進(jìn)行限位；4浮吊松鉤，進(jìn)行底板封孔加固及9、鋼管樁周圍剪力環(huán)焊接。在一個潮水位盡量完成鋼吊箱的沉放安裝，以防止潮水對鋼吊箱的沖擊引起鋼吊箱的移位。為減少海水對底板的托浮力，底板兩端開兩個內(nèi)徑為25cm孔，相應(yīng)焊接連通器鋼管2.2 封底混凝土澆注澆注在鋼吊箱安裝完畢后，確保封底混凝土在鋼吊箱安裝加固后1天內(nèi)進(jìn)行。在低潮位時澆注封底混凝土，采用一艘攪拌能力在100m3/h以上的攪拌船進(jìn)行澆筑，混凝土通過布料桿直接輸送至鋼吊箱內(nèi)，按每層40cm分層澆筑，分層振搗。啞鈴形吊箱封底砼澆筑時間約在1.5小時左右，矩形吊箱封底砼澆筑時間約在2小時左右。澆注前對吊箱底板及側(cè)壁隙縫或有可能漏漿處應(yīng)進(jìn)行用小鋼板或其他材料封堵。封底混凝土布料順序：先鋼樁四周10、澆注 中心 吊箱內(nèi)側(cè)壁澆筑到位后，進(jìn)行頂面的整平處理，并預(yù)留集水坑，以便抽水，待封底混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的70%后，即可進(jìn)行吊箱內(nèi)抽水作業(yè)，封堵連通器管口，以便進(jìn)行后續(xù)施工。2.3 桁架挑梁拆除、樁芯混凝土澆注當(dāng)封底混凝土強度達(dá)到70%以上，在低潮位封閉連通器，拆除桁架挑梁，用砂石泵抽取鋼管樁內(nèi)水與泥漿直至設(shè)計樁底標(biāo)高-11.8m，孔深達(dá)不到設(shè)計標(biāo)高時回填砂。下放安裝鋼筋籠，鋼筋籠自樁頂以下每間隔2m沿周邊均勻布設(shè)46個保護(hù)層墊塊，并與鋼筋籠可靠連接。施工過程中注意鋼筋保護(hù)層的設(shè)置，確保鋼筋保護(hù)層厚度及位置符合設(shè)計及規(guī)范要求。鋼筋籠頂口水平插入2.5長型鋼固定在鋼管樁上以防上浮。在鋼筋籠吊裝11、完成后立即安裝鋼管內(nèi)支撐，以避免鋼吊箱變形。混凝土澆筑采用導(dǎo)管法施工。施工過程中，混凝土攪拌船上的布料桿軟管直接伸入鋼管樁內(nèi)，軟管下口離樁芯底面不大于2m，確保第一節(jié)砼量及導(dǎo)管上升要求，隨著混凝土澆筑導(dǎo)管逐漸提升，直至澆筑完成。在距混凝土頂面2m處，用插入式振搗棒進(jìn)行振搗，確保混凝土密實。混凝土為自密實混凝土。為便于斜樁混凝土澆筑，可在鋼筋籠內(nèi)焊安導(dǎo)管提升滑道，防止鋼筋籠箍筋阻礙，用2根100100mm角鋼焊制。2.4 現(xiàn)澆承臺施工2.4.1 承臺鋼筋制作安裝承臺鋼筋的下料與彎曲是在陸上加工場內(nèi)進(jìn)行的，然后通過貨船運送到施工現(xiàn)場，進(jìn)行安裝綁扎。底層鋼筋網(wǎng)下料長度可利用實測樁位CAD繪圖量測，以12、保證下料精度。承臺鋼筋綁扎的過程要注意以下幾點：1鋼筋網(wǎng)片綁扎時不能與鋼管樁接觸，鋼筋接頭焊接時，焊渣不能損燒壁體已鋪貼好的模板布；2海工混凝土對鋼筋保護(hù)層要求較高，牢固安裝定做的保護(hù)層定位塊，確保鋼筋保護(hù)層偏差滿足規(guī)范要求，扎絲不得伸入保護(hù)層范圍內(nèi)，以防形成鋼筋的腐蝕通道；3當(dāng)墩身預(yù)埋環(huán)氧鋼筋與承臺鋼筋相碰時，可適當(dāng)挪動承臺鋼筋，為保證墩身混凝土保護(hù)層厚度，環(huán)氧主筋預(yù)埋尺寸適當(dāng)內(nèi)縮。不得損壞環(huán)氧鋼筋外層涂料，同時需按設(shè)計要求安裝鋼管樁陰極保護(hù)預(yù)埋裝置。矩形承臺鋼筋綁扎時需注意塔吊基礎(chǔ)預(yù)埋件、轉(zhuǎn)梯基礎(chǔ)、拖泵基礎(chǔ)等預(yù)埋件的位置和數(shù)量。4鋼筋綁扎期間要盡量減少鋼吊箱內(nèi)積水，以防澆注承臺時底層混凝土13、被洗漿，與封底混凝土接觸面形成明顯紗線。鋼筋綁扎完必須清理底層雜物，尤其是鋼吊箱壁體附近的鋼筋廢料，避免海水通過封底與承臺的施工縫滲入形成銹水。2.4.2 承臺混凝土澆注當(dāng)承臺鋼筋綁扎完畢，各種預(yù)埋件檢查無誤后，澆筑承臺混凝土。混凝土由海上攪拌船提供，拌和后的混凝土由攪拌轉(zhuǎn)配備的布料管進(jìn)行一次澆筑完成，不設(shè)施工縫。承臺混凝土澆筑時要控制以下加點：1澆筑前應(yīng)檢查鋼吊箱內(nèi)積水情況、雜物清理情況、倒角模板加固情況、墩身鋼筋預(yù)埋情況、預(yù)埋件位置和數(shù)量和冷卻水管有無破損等；2混凝土澆筑時按階梯式分層布料，每層最大厚度不超過30cm，控制混凝土自由落體高度不大于2m；3承臺混凝土澆筑后，對頂層、倒角處進(jìn)行14、二次振搗，反復(fù)抹面。2.4.3 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)本工程承臺屬大體積砼，必須有效降低水化熱，防止裂縫的產(chǎn)生。常溫條件下可蓄淡水養(yǎng)護(hù)；冬季氣溫較低，為防止冰凍，在承臺頂面不得灑水和蓄水，只能覆蓋保溫。1冷卻管通水溫控在承臺內(nèi)設(shè)置2層冷卻水管（30mm，壁厚為1.8mm的薄壁鋼管），當(dāng)承臺混凝土初凝后表面泛白，通過埋設(shè)的冷卻水管，采用鋼吊箱內(nèi)蓄淡水30cm的方法進(jìn)行循環(huán)冷卻養(yǎng)護(hù)；2覆蓋式保溫養(yǎng)護(hù)橋區(qū)所在地，冬季氣溫較低，極端可達(dá)-6.9，混凝土澆筑后不僅要內(nèi)部冷卻降溫，還要外部保溫。在承臺混凝土表面覆蓋一層透明塑料薄膜，再蓋一層氣墊薄膜（氣泡朝下），用砂袋或其他重物壓緊蓋嚴(yán)，防止被風(fēng)吹開，影響?zhàn)B護(hù)15、效果。2.5 鋼吊箱壁體及底板拆除待承臺混凝土養(yǎng)護(hù)達(dá)設(shè)計強度的70%，不受海水侵襲時，方可拆除壁體及底板，在鋼吊箱拆除的施工過程中，應(yīng)加強對成品混凝土的保護(hù)，不得損傷承臺混凝土表面或棱角。拆除壁體時，由潛水員在低水位擰除吊桿與底板背梁處的螺栓。首先卸載吊桿受力，拆除鋼吊桿和底模承力梁；然后將底板與側(cè)模、側(cè)模與側(cè)模間的連接螺栓擰下，將鋼吊箱側(cè)板分塊拆除。底板之間沒有連接，底板與混凝土脫離后，底板拆除按安全操作規(guī)程作業(yè)，用浮吊將底模分塊從承臺底下拉出放入船上，由模板工人進(jìn)行清理，校正。底板拆除前，利用鋼絲繩拴住底板受力梁，待卸載后，采用浮吊拆除底板受力梁。3 可拆卸吊箱底板應(yīng)用的推廣3.1 底板的16、拼裝根據(jù)本工程承臺施工形式，啞鈴型和矩形鋼吊箱底板設(shè)計為可拆卸結(jié)構(gòu)，分塊制作，已達(dá)到周轉(zhuǎn)重復(fù)使用。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，啞鈴形鋼吊箱底板加工6套，每套可周轉(zhuǎn)使用5次；矩形鋼吊箱底板加工5套，每套可周轉(zhuǎn)使用4次，底板可全部拆除。底板拼裝順序：從中間向兩邊，每拼接一底板單元塊應(yīng)將背梁下方和底板面板上方的螺母擰緊，然后進(jìn)行下一底板單元拼裝。拼裝時底板置于拼裝平臺上，在底板與側(cè)壁、側(cè)壁與側(cè)壁之間的連接縫處粘貼膨脹止水條，底板與壁體連接示意圖見圖六。啞鈴型底板結(jié)構(gòu)圖見圖七，矩形底板結(jié)構(gòu)圖見圖8。圖4 底板與側(cè)壁連接示意圖圖5 啞鈴形底板結(jié)構(gòu)圖圖6 矩形底板結(jié)構(gòu)圖3.2 底板的拆除3.2.1 技術(shù)準(zhǔn)備1承臺頂17、面預(yù)埋鋼筋為鋼索提供附著；2套箱下水前仔細(xì)檢查各分塊間是否焊接，保證底板各分塊完全脫離；3.2.2船機準(zhǔn)備序號名稱數(shù)量用途1小型浮吊船1艘吊運底板2材料船1艘裝運底板3水下割刀1把水下切割精扎螺紋鋼4普通割刀1把切割底板各分塊連接部分5鋼絲繩若干系住底板各分塊，防止突然脫落6潛水設(shè)備1套供潛水員水下切割用表1 船機設(shè)備表3.2.3 拆除的過程1低水位（底板露出水面）用鋼絲繩將各底板分塊系于承臺頂面預(yù)埋筋；2高水位潛水員水下切割精扎螺紋鋼；3第二個低水位起吊底板，先將底板一端系于浮吊鉤，再將底板兩端連于承臺鋼索解除，底板落入水中，浮吊緩慢退后、材料船上前，然后將底板置于材料船；圖7 底板各分塊系于承臺頂面預(yù)埋筋圖8 浮吊吊出底板置于材料船通過實際操作施工，在底板加工、拼裝及拆除過程中底板成功回收，使其重復(fù)利用，節(jié)約了施工成本。如按常規(guī)套箱施工，共需49套底板，通過實現(xiàn)底板回收再利用，實際僅加工11套底板，節(jié)省38套底板成本，按每套材料加工費約7.5萬元計算，為項目部節(jié)省底板加工費共計285萬元；另底板的成功回收再利用，加快了鋼套箱周轉(zhuǎn)沉放速度，保守估計縮短工期1個月，減少了每月船機租賃費用投入，為項目部創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。4 結(jié)語本標(biāo)段承臺工程通過優(yōu)化鋼吊箱結(jié)構(gòu)設(shè)計，合理安排工作面，采取有利措施，承臺施工進(jìn)度大有提高，較計劃提前4個月，節(jié)省了施工投入，取得了較好的經(jīng)濟效益。