倒水桂江公路大桥主桥钢吊箱专项施工方案研究

钟瑞庆，钟志钦

(1.贺州市交通运输局，广西 贺州 542700；2.广西交科工程咨询有限公司，广西 南宁 530001)

0 引言

随着城市建设的发展，桥梁建设成为连接城市河流两岸的重要构筑物。我国改革开放40多年，桥梁建设的水平也跃居世界前列。本文以梧州市倒水桂江公路大桥为例，详细讲解了桥梁施工过程中的难点工程——主桥钢吊箱专项工程的施工方案，可为同类型工程施工提供参考。

1 工程概况

梧州市长洲区倒水桂江公路大桥工程位于梧州市长洲区倒水镇境内，路线起于倒水镇东阁村北侧现状村道，起点桩号为K0+000.000，沿地转南，上跨东阁村东侧现状村道后，跨越桂江河流，下穿分离式立交桥G65包茂高速，终于省道S201富川至梧州公路高寨村附近现状T型平交口处，终点桩号为K2+733.143。该桥设计速度为40 km/h，路基宽为8.5 m。路基横断面结构形式为：车道宽2×3.50 m，两侧土路肩为2×0.75 m；圆曲线最小半径为60 m，最大纵坡为7%，最小坡长为120 m，凸曲线最小半径为450 m，凹曲线最小半径为450 m。

1.1 主要结构形式

倒水桂江公路大桥主桥采用(99+180+99) m预应力混凝土连续刚构桥，桥宽17 m，采用挂篮对称悬臂浇筑施工。东阁村侧引桥采用6×30 m预应力混凝土先简支后连续小箱梁，桥宽17 m。下部结构主桥墩采用双肢薄壁墩，基础采用承台接桩基础；过渡墩采用矩形实心墩，引桥桥墩采用柱式墩，桩基础；起点侧桥台采用肋板台，终点侧桥台采用柱式台，桥台均采用桩基础[1]。

主桥上部结构采用单箱单室变高度箱梁，采用C55混凝土，根部梁高10 m，跨中梁高3.5 m。根部底板厚1.1 m，跨中底板厚0.3 m，梁高和底板厚均采用1.7次抛物线变化。腹板厚度由根部0.9 m变化到0.7 m，直到跨中变化为0.5 m。箱梁顶板宽17 m，底板宽9 m，两侧悬臂长4 m。主墩为双肢薄壁墩，采用C40混凝土，墩高为20.3～23.3 m，双肢间

净距为6 m，薄壁墩壁厚1.8 m，宽9 m。承台采用C30混凝土，平面尺寸为顺桥向11.5 m，横桥向11.5 m，厚4 m。主墩基础为C30水下混凝土，采用直径2 m钻孔灌注桩基础，平面布置为3×3排，桩间距均为4 m。

1.2 钢吊箱工程简介

主桥7#墩、8#墩承台为深水高桩承台，采用有底钢吊箱进行施工。钢吊箱采用钢结构钢吊箱，钢吊箱壁体内口尺寸：横桥向长11.5 m，顺桥向长11.5 m，呈矩形截面布置。钢吊箱顶标高为+20.5 m，底标高为+11.5 m，高9 m。钢吊箱底板采用C40钢筋混凝土厚25 cm预制板块拼装成型。主桥钢吊箱立面图见图1。

图1 主桥钢吊箱立面图(cm)

钢吊箱为承台施工挡水结构，设计、加工和拼装需保证水密性。钢吊箱壁板采用t=5 mm钢板，壁板竖向加劲主梁采用I25a工字钢布置，间距分别为70 cm、90 cm，壁板竖向环向加劲主梁采用I20a工字钢布置，间距为45 cm。钢吊箱封边钢板及连接板采用t=15 mm钢板。

1.3 主要工程材料数量表(表1)

表1 工程材料数量表

2 施工计划

2.1 施工进度计划

钢吊箱计划于2020-09-15开始施工，2020-12-20完成。施工进度计划表见表2。

表2 钢吊箱施工进度计划表

2.2 材料与设备计划

项目根据桩基施工计划安排，确保施工工期，合理配备施工设备进场，提前安排钻孔设备、钢材、水泥砂石料进场，具体进场时间详见表3、表4。

表3 主要材料进场计划表

表4 设备进场计划表

2.3 人员安排

为保障施工的合理有序进行，主要人员安排如表5所示。

表5 人员安排表

3 施工工艺

3.1 总体施工方法

钢吊箱的总体施工方法为：壁板工厂分块制作，底板现场预制制作，现场拼装，整体下放[2]。具体施工流程见图2。

图2 施工工艺流程图

工厂分片制作：根据钢吊箱设计图纸，按照壁板分块大小尺寸在工厂进行加工，加工完成后进行组装试拼，符合设计要求后运输至现场。

混凝土底板制作：根据钢吊箱底板设计图纸，事先将底板所需钢筋进行采购，按照钢筋设计图纸进行加工成型，根据混凝土底板分块大小尺寸绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土成型。

现场拼装：钢吊箱壁板、底板制作完成并输运至现场后，按照先底板后侧板的原则在现场拼装成设计结构。

整体下沉：钢吊箱拼接成设计结构后，利用集中控制同步智能千斤顶一次下放到设计标高。

3.2 主要施工工艺

3.2.1 钢吊箱壁板加工制作

钢吊箱为单壁有底钢结构。钢吊箱壁体在模板工厂内分块加工，制作分成16块，尺寸分别为长9 m、宽3 m共计12块，长9 m、宽2.5 m共计4块，单块重量为3.5 t，运往现场后再用吊机拼装成设计尺寸。钢吊箱结构图如图3所示。

图3 钢吊箱壁板分块制作结构图

3.2.2 混凝土底板预制制作

在靠近主墩附近位置进行场地平整，平整后浇筑C20混凝土进行场地硬化，硬化厚度为15 cm，硬化场地表面应平整，避免出现凹凸不平的现象。按照钢吊箱底板设计图纸，在钢筋加工场进行底板钢筋加工制作，然后将制作成品运输至现场。预制场地按照钢吊箱设计图纸中底板分块尺寸进行间隔放样，并用墨斗线将预制块边线弹出，将预制板中间预留孔洞位置模板进行安装固定，再将运输至现场的成品钢筋进行绑扎，钢筋间距及保护层厚度按照图纸进行。预制板分块钢筋安装完成后，安装四边模板并将其固定。模板安装完成后，将底板预埋件按照图纸尺寸及数量进行预埋，预埋件与主筋进行点焊固定。待预埋件安装检查合格后，进行混凝土浇筑施工。混凝土采用C40标号，插入式振捣棒振捣，表面收光采用人工收光，待混凝土初凝后洒水覆盖薄膜进行养护。

3.2.3 钢吊箱底板拼装

(1)钢吊箱底板由9块不同尺寸分块预制成型的混凝土板拼装而成。

(2)将承台范围以外钻孔平台进行拆除，同时在距水面以上3 m处搭设拼装平台。

(3)临时拼装平台采用在钢护筒壁板上焊接三角牛腿，然后在三角牛腿上按照设计整体下放布置，横向、纵向分别布置底板承重梁，承重梁采用双拼I45c工字钢布置，承重梁上部铺设预制混凝土底板。底板拼装成型后，进行钢吊箱壁板拼装。壁板拼装成型后安装下放系统千斤顶及锚固钢绞线，再利用千斤顶及钢绞线将整体吊箱提升，然后将三角支撑割除，最后下放整体钢吊箱。详见图4。

图4 底板拼装构造图

3.2.4 钢吊箱壁板拼装

钢吊箱壁板采用指定工厂分块加工成型、试拼、检验合格后运输至现场指定地点存放。项目根据设计图纸在现场进行拼装，然后通过陆地吊车吊装平板车运输至主墩承台位置，采用汽车吊吊卸安装壁板组拼。

钢吊箱底板底口限位固定采用在底板预制板中预埋限位角钢，安装时壁板面板贴紧限位角钢，然后在壁板竖向主梁后安装槽钢及木楔子支撑在底板预埋槽钢上，以此进行紧固壁板底口以防松动或者位置偏移。见图5。

图5 钢吊箱壁板底口限位固定布置图(cm)

3.2.5 钢吊箱下放布置

本项目钢吊箱采用整体下放的工艺，并采用6台LSD1000型千斤顶布置在钢护筒顶面下放吊架上进行固定，在钢吊箱中部搭设平台布置液压系统和控制系统。

钢吊箱下放在钢护筒顶部，布设6个下放吊点，在钢护筒顶口上采用双拼I45c工字钢焊接下放牛腿吊架，吊架与钢护筒进行焊接固定，并在钢护筒内侧加焊支撑架。

钢吊箱、底板、承重梁共计总重160 t，单个吊点承重27 t，每个吊点布设5根钢绞线，单根钢绞线承重20 t，共计100 t，满足单个吊点承重重量。见图6。

图6 钢吊箱整体下放平面图(cm)

3.2.6 钢吊箱斜拉杆布置

钢吊箱底板斜拉杆预埋件数量共计36个。斜拉杆的作用为：钢吊箱整体下放至设计标高后，将下放系统进行拆除，剩余斜拉杆与钢护筒连接，斜拉杆承受封底混凝土重量，待封底混凝土浇筑后将钢吊箱内部水抽至封底混凝土顶面，将斜拉杆进行割除。

下放系统安装完成后，将斜拉杆底部与底板预埋件进行连接固定，再将斜拉杆顶部用钢丝绳挂于吊箱顶部承重梁挂钩上，使斜拉杆与钢吊箱整体进行下放。

3.2.7 封底混凝土施工

待整体钢吊箱下放至设计标高位置后，在钢护筒顶面搭设封底混凝土浇筑的临时平台进行操作。单个主墩封底混凝土厚度为1.5 m，采用C15混凝土，设计放量235 m3，封底一次浇筑完成[3]。

4 结语

本文以倒水桂江公路大桥工程为例，介绍了该项目的基本概况，其中主桥的钢吊箱施工为该项目施工的重难点。本文详细研究了主桥钢吊箱施工的施工进度、人材机施工安排及施工工艺，为主桥的合理有序施工提供了有力保障。