摘要：基于某跨江大桥水中承台钢围堰内支撑安装施工实践，介绍钢围堰内支撑安装新型施工技术，通过利用水中桩基础钢护筒作为支撑点，用同步千斤顶作为垂直移位控制设备，用精扎螺纹钢筋作为吊绳，从而实现钢内支撑精确安装到位。
关键词：跨江桥；水中承台；钢围堰；钢围堰内支撑安装；同步千斤顶；精扎螺纹钢筋吊绳
1 概述
随着城市的发展，桥梁结构设置在水道中的情况越来越常见，因此在施工水中承台时必须采用围堰方法，而围堰作为措施费其中的一项，一般是采用包干的形式呈现，由于围堰工程量大，选用合理的安装设备，是工程节省投资、缩短工期和保证安全最重要的因素之一。譬如，以位于广州市南沙区的黄榄特大桥为例，其主桥4个承台均埋置在水道河床下，承台尺寸长×宽×高=17×10.5×4m，承台顶标高-3.1m，承台底标高-7.1m，河床面标高约-2.6m，施工时正常水位标高约6.5m，因此，施工时必须进行围堰。该工程围堰的措施费较低，且围堰设置了五层内支撑，出于安全施工考虑，采取了内支撑先安装到位后才插打钢板桩施工工艺，由此对内支撑的安装精度要求也较高，选择合理的安装技术是整个围堰成败的关键所在。
由于场地的限制，内支撑如果另外使用场地进行拼装，需要加大钢平台，且吊装时需要使用较大吨位的起重机才能整体吊装，使用起重机安装的精度也不高，最终经过探讨研究，选用了一种利用桩基础钢护筒作为支撑点，用千斤顶作为垂直移位控制设备，用精扎螺纹钢筋作为吊绳的施工工艺，从而保证了内支撑安装的顺利进展。
2 工艺原理
利用水中桩钢护筒作为支撑点，吊装系统共设置两根受力主梁，受力主梁放置在钢护筒上，在主梁两头分别放置一个千斤顶，整个吊装系统一共设置四个千斤顶，主梁作为千斤顶的底座，同时也作为精扎螺纹钢筋吊绳的限位座。一个千斤顶配置两根精扎螺纹钢筋，一根扁担梁及挑梁，4个限位螺帽及2个固定螺帽。扁担梁放置在千斤顶上，两根精扎螺纹钢筋以千斤顶为中心对称穿过扁担梁及主梁，并分别拧上限位螺帽，扁担梁上的螺帽称为上限位螺帽，主梁上的螺帽称为下限位螺帽。在待移位的内支撑下设置挑梁，精扎螺纹钢筋穿过主梁后往下伸至挑梁并穿过挑梁，用螺帽拧固，该组螺帽称为固定螺帽，从而形成整个吊装体系。
内支撑安装过程是利用千斤顶进油顶升回油下降的特点，以精扎螺纹钢筋螺帽作为换力限位装置，从而实现内支撑垂直方向整体移位的功能。具体操作工艺如下：松开上限位螺帽，下限位螺帽不动，千斤顶进油顶升，此时吊装体系为下限位螺帽受力，内支撑整体不移动，千斤顶顶升至最大行程40cm，然后拧紧上限位螺帽，松开下限位螺帽，此时吊装体系为上限位螺帽受力，千斤顶回油下降，扁担梁跟着下降，内支撑整体下降。待千斤顶下降至最小行程时，从新拧紧下限位螺帽，松开上限位螺帽，千斤顶重新进油顶升，重复以上步骤，实现内支撑整体下沉。如需整体顶升，可反过来操作，即千斤顶进油顶升时，松开下限位螺帽，上限位螺帽不动，千斤顶回油下降时，松开上限位螺帽，下限位螺帽不动。（见附图2）.png)
3 工艺特点
3.1有效的利用水中桩的钢护筒作为受力支撑点，在水中桩钢护筒上架设钢梁，将用于顶升下降的千斤顶放置在钢梁上并做好固定，根据待吊装的内支撑的重量选择千斤顶吨位的大小及吊点布置，内支撑不需使用大型起重吊装设备进行安装，大大降低施工风险，减少施工成本，内支撑也容易定位。
3.2根据垂直吊装工艺的特点，考虑到千斤顶行程的局限性，在实现内支撑沉放过程中，需要重复回油后再进油，此时要求吊绳要有限位功能。根据此特点，本工法选用了φ32mm的精扎螺纹钢筋作为吊绳，其配合螺帽可以起到限位功能，且精扎螺纹钢具备高强抗拉能力，完全可满足吊装要求。
4 主要操作要点
4.1 修整作为主梁支撑用的水上桩钢护筒，支撑同根主梁的两个钢护筒要修整至同一水平面上，以确保主梁水平置放。
4.2 在桩钢护筒中间（高出最高水位50cm以上）开孔，用于架设内支撑加工平台，确保内支撑拼装过程不受潮水影响。
4.3 在每根主梁两头各安装一个同步千斤顶，千斤顶上放置扁担梁，扁担梁与主梁平行放置。
4.4 扁担梁两端开孔，以便精扎螺纹钢筋吊绳穿过，主梁在同一投影面上也开孔，精扎螺纹钢筋穿过主梁。在扁担梁上端拧上“上限位螺帽”，在主梁上端拧上“下限位螺帽”（见附图4.4）。
4.5 第二层内支撑在加工平台上加工完毕后，在其斜撑下设置连接梁，在连接梁下放置挑梁，挑梁同样开孔，精扎螺纹钢筋吊绳穿过挑梁后拧上固定螺帽，从而挑住内支撑。
4.6 安装完整个吊装系统后，先将内支撑顶升，使其脱离加工平台，然后拆除加工平台，开始进入内支撑沉放步骤。
4.7 内支撑顶升
4.7.1 安装完吊装系统后，所有千斤顶试机并复位，拧紧上限位螺帽，松开下限位螺帽，开始进入顶升状态。
4.7.2 四个液压千斤顶同步进油顶升，此时千斤顶上的扁担梁开始往上移动，上限位螺帽受力，整个构件向上移动。
4.7.3 千斤顶上升至最大行程40cm时，停止进油，将下限位螺帽往下拧至与主梁接触，然后千斤顶开始同步回油下降，扁担梁同时下降，此时下限位螺帽受力，整个构件保持静止不动。
4.7.4 千斤顶回缩至原始位置后，停止回油，将下限位螺帽往上拧40cm，然后重复以上步骤，从而实现内支撑顶升。
4.7.5 内支撑顶升至足够空间拆除加工平台后，将加工平台拆除，然后进入内支撑沉放步骤。
4.8 内支撑沉放
4.8.1 拆除内支撑加工平台后，将下限位螺帽拧至与主梁接触，上限位螺帽往上拧40cm，开始进入沉放状态。
4.8.2 四个液压千斤顶同步进油顶升，此时千斤顶上的扁担梁开始往上移动，下限位螺帽受力，整个构件静止不动。
4.8.3 千斤顶上升至最大行程40cm时（扁担梁接触上限位螺帽时），停止进油，将下限位螺帽往上拧40cm，然后千斤顶开始同步回油下降，扁担梁同时下降，此时上限位螺帽受力，整个构件往下沉。
4.8.4 千斤顶回缩至原始位置后（下限位螺帽接触主梁时），停止回油，将上限位螺帽往上拧40cm，然后重复以上步骤，从而实现内支撑沉放。
5 注意事项
5.1用作主梁支撑用的水中桩钢护筒顶面要修整至同一水平面上，即一根主梁需要两个钢护筒作为支撑，两个钢护筒要修整至同一标高，以免主梁摆放不平受力不均；
5.2 主梁在受力点位置采用焊接钢板以加强其强度及刚度，受力点包括与水中桩钢护筒接触位及千斤顶放置的位置；
5.3 液压同步千斤顶使用前必须进行检查试机，液压泵是否漏油，千斤顶进油是否同步；
5.4 精扎螺纹钢筋要进行强度检验，检验其各项强度指标是否达标，如单根不够长须用连接器接长的，必须同时检测连接器与精扎螺纹钢的配套使用强度；精扎螺纹钢的配套螺帽也须做静载锚固试验，合格后方可使用；
5.5 精扎螺纹钢穿过主梁及扁担梁的位置要开孔，在开孔后必须采用贴加强钢板作为补强；
5.6 千斤顶放置在主梁上后要在四周设置固定挡板，以防千斤顶失稳；
5.7 几个千斤顶同步进油时，每个千斤顶均要有专人丈量尺寸。
6 结 语
实践证明，钢围堰内支撑垂直顶升沉放施工技术是可以将内支撑精准有效的安装到位，不仅降低了施工成本，还能确保施工精度，对类似工程具有借鉴意义。
论文作者:吴炯晖
论文发表刊物:《基层建设》2016年23期
论文发表时间:2016/12/6
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