关键词:青岛海湾大桥；承台施工；钢套箱信息化；索塔；横梁
1工程概况
青岛海湾大桥工程全长28.880 km。工程主要内容包括沧口航道桥、红岛航道桥、大沽河航道桥、海上非通航孔桥和陆上引桥，红岛、黄岛和青岛连接线工程，红岛互通立交、李村河互通立交及主线工程相应的交通工程。其中沧口航道桥和红岛航道桥采用主跨260 m和120 m的索钢斜拉桥，大沽河航道桥采用独塔主跨260 m自锚式钢悬索桥，采用空间单索面，双边钢箱梁+横向连接箱结构。由中交路桥建设有限公司承建的第6合同段，总长2760 m，主要包括青岛海湾大桥红岛航道通航孔桥及红岛航道通航孔桥黄岛侧的非通航孔桥。红岛航道桥索塔承台墩号为233#，里程桩号为K22+310。
2海上大型钢套箱安装施工技术
红岛航道桥索塔承台设置了永久性的防撞套箱，防撞套箱与承台同时施工，并作为承台海上施工的围水结构物。钢套箱的侧板、底板及其相应辅助设施均在陆地上分块加工，利用吊机分块将其吊装到平板运输船上运往海上拼装现场。在钢套箱加工的同时，在索塔墩位处搭设套箱现场拼装临时工作平台，以满足套箱现场拼装的需要。套箱分块运输到现场后，利用浮吊将其拼装成整体，同时设置套箱下放的临时支架，然后利用大吨位千斤顶将其整体下放。套箱安装完毕后，进行水下封底混凝土的施工，混凝土由海上拌和船供应。封底完成后，进行索塔承台大体积钢筋混凝土的施工。
2.1钢套箱结构
2.1.1钢套箱侧板
采用10 mm钢板和型钢组合结构，高7.63 m，直线段宽1.7 m，圆弧段宽2.5 m。8个水平隔板和竖向隔板上均开有人孔，内部设有T形加强劲板和角钢劲板，增大水平方向刚度。一个主墩有标准仓16个，A、B、C型仓各4个。
2.1.2底板结构
采用面板与底纵梁的组合形式，套箱侧板、底板面板均放置在底纵梁上，但之间均不做连接，仅采用挡块横向限位，使得套箱施工完成后底板能够顺利拆除回收，周转使用，降低施工成本。底板护筒口封堵采用预制钢筋混凝土板结构，设橡胶防漏板，随钢套箱下放。为提高封底封底质量，将底板分为4个仓，封底时从中间向两边对称依次浇筑。
2.1.3悬吊系统
主要由扁担梁、吊杆组成，主要用于底板的拼装和承台封底，施工时将扁担梁担放置在护筒上，32 mm精轧螺纹作为吊杆，吊杆下端与底板底纵梁连接。每个护筒上设置2根扁担梁和4根吊杆。另外在套箱外侧设置了40根吊杆，用于拆除内侧吊杆后临时吊挂底板，进行底板的回收操作。吊杆外设置套管，套管顶应高出高潮水位。
2.1.4支撑系统
分为拼装临时支撑和结构临时支撑。拼装临时支撑采用丝杆螺丝杆，用于套箱的现场拼装，调节侧板安装的精度和垂直度；结构临时支撑采用H600×200 mm型钢，用于套箱的下方和承台的施工，水平设置，每层设置6道，共设两层，抵抗外侧水压力、波浪力及浇筑承台等产生的横向力。
2.1.5下放系统
由下放牛腿、垫梁、纵梁、反力架、千斤顶、钢绞线、油泵等组成。牛腿焊接在套箱内侧壁上并与套箱原有竖隔板对应，每个吊点位置对应两个牛腿。下放用纵梁支撑在护筒上，单点采用22束钢绞线。下放时，将同一纵梁两端的两个千斤顶进行同油路集中控制，确保两端受力均衡，并设置位移控制标尺，控制下放速度，使两端下放高差不大于10 mm。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2钢套箱施工
2.2.1钢套箱出运
采用50 t龙门吊安装。安装过程中，通过设置在护筒上的悬吊系统进行吊装。钢套箱各单个仓体加工好后，利用平板车将其运输到临时码头，利用150 t浮吊吊装到运输船上，然后出运至海上安装现场。为了保护防腐涂层，在支垫处铺设麻袋或棉絮等柔软物。海上运输时，在接触位置加垫柔软物，确保防腐涂层不受破坏。
2.2.2钢套箱现场拼装
拆除钻孔平台上部结构，提供钢套箱现场拼装、下放的空间，钻孔平台两端的生活区和能源区保留，为后续施工提供服务；利用挖泥船将钢套箱投影区域的海床挖至标高-5.5 m左右，以满足钢套箱下放以及后续底板拆除的需要；调遣潜水员清除封底混凝土范围内的粘结钢护筒外表面的海洋生物或其残积物，以确保封底混凝土对钢护筒的握裹力满足施工的需要。
搭设临时拼装平台。临时拼装平台利用钻孔平台已有的临时钢管桩和承台桩群外围的钢护筒作为基础。为避开高潮位的影响，拼装平台的顶面标高设为+2 m。临时拼装平台利用已设在海上现场的塔吊进行搭设，为满足钢套箱下放的需求，需要增设临时钢管桩，采用浮吊配合200 kW振桩锤进行插打。
钢套箱底板现场拼装。钢套箱底板采用型钢分块制作，运输到现场后，分块进行拼装。钢套箱底板制作时按照索塔群桩基础钢护筒的实际位置进行，按照各钢护筒的实际位置预留下放时的孔洞。底板拼装时，底板搁置在拼装平台的2H400×200梁和I20a梁之上。
钢套箱底板拼接完毕后，测量放样出钢套箱的设计边线，在边线的两侧设置拼装的限位设施，然后利用浮吊分段进行钢套箱侧板的拼装。由于侧板的分块较多，在施工过程中做好临时牵固设施，确保拼装过程的安全。
3承台套箱围堰施工技术
3.1水下无封底混凝土套箱围堰施工技术
采用预制场预制，桥位吊装安装的施工工艺。为便于混凝土套箱底孔与灌注桩钢护筒的套接，安装前提前在钢护筒顶面安放圆台形临时导向块，然后缓缓落钩使套箱套入灌注桩钢护筒，安装到位。起重船摘钩撤出。使用带抱箍的反压和支撑牛腿固定与钢护筒上，测量控制调整平面位置并临时固定砼套箱。在钢护筒与砼套箱底板之间的缝隙安放止水胶囊，低潮时套箱内采用水泵抽水形成干施工条件后，利用型钢焊连钢护筒与砼套箱，起固定砼套箱作用，防止其在水流波浪等荷载作用下发生位移。3.2底板可拆除式单壁钢套箱围堰施工技术
针对传统钢套箱围堰材料浪费、工序繁琐、水下施工困难等缺点，自主研制了底板可拆除式单壁钢套箱围堰。钢套箱围堰底板设计成可拆除式，拼装简便，节省了大量材料。套箱各分块之间的连接采用螺栓连接和型钢扣接相结合，避免了水下施工。通过在封底混凝土内预埋钢带骨架，减小了封底混凝土厚度。使用底板可拆除式单壁钢套箱围堰可完成承台的水下混凝土封底、钢筋绑扎、模板支立、承台混凝土浇筑、养护、海工混凝土表面防腐及墩身的全部工作，能安全、快速、优质地完成承台施工。
4结语
青岛海湾大桥第6合同段红岛航道桥主墩索塔承台采用的各种新技术新工艺，取得了良好的经济和社会效益，可为同类型桥梁的建设提供借鉴，包括钢套箱围堰施工技术，围堰设计合理，海湾大桥红岛航道桥索塔横梁所采用的施工工艺不仅加快了施工进度，减少了船机设备的投入，且横梁安全和质量方面工作也得到了很大的提高。钢套箱的分块加工方法、焊接工艺、防腐喷涂工艺、拼装方法、下放工艺、控制措施、体系转化模式及在施工中遇到困难的解决措施都是其他类似工程可借鉴的。
参考文献
[1] 尹彩丽， 廉文斌， 王海岗. 青岛海湾大桥红岛航道桥索塔横梁施工技术[J]. 公路交通科技(应用技术版)， 2012， 8(04): 213-217.
[2] 蔡东红， 任文峰， 陈剑华. 青岛海湾大桥无封底混凝土套箱施工技术[J]. 公路交通科技(应用技术版)， 2013， 9(04): 191-194.
[3] 张光桥， 王国刚， 翟雪莲. 青岛海湾大桥关键施工技术[J]. 山东交通科技， 2014(01): 55-57.
论文作者:于周 包朋华, 芦勇
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷19期
论文发表时间:2020/3/5
标签：底板论文; 航道论文; 围堰论文; 封底论文; 混凝土论文; 青岛论文; 吊杆论文; 《建筑实践》2019年38卷19期论文;