混凝土预制底板钢吊箱在丁字湾口大桥海水承台施工中的应用__58期

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摘要：通过烟台海阳丁字湾口大桥工程海水承台施工事例,详细叙述了采用混凝土预制底板钢吊箱施工水中承台设计计算和施工方法。
关键词：钢吊箱  混凝土底板  设计  施工
一、工程概况
丁字湾口大桥工程地处烟台海阳市与青岛即墨市交界处，黄海与丁字湾交接的丁字湾口，北接海阳市滨海公路，南接青岛滨海公路北段。全长3291.6米，包括即墨侧引桥桥台、南侧引桥（37+23×40m）、主桥（88+200+88 m）、北侧引桥（38×30+19×40+37 m）及海阳侧引桥桥台。根据当地水文资料工程位置平均落潮历时(6小时35分)大于涨潮(5小时53分)，设计高水位+2.2m，设计低水位-1.6m，大潮时湾口海水最大流速3.5m/s。有效波高1.0m。
采用混凝土预制底板钢吊箱施工水上承台共计60个，其平面尺寸5.7m*5.7m，高2.5m，顶面高程+0.8m。
二、钢筋混凝土底板设计
2.1设计参数
1)设计水位。根据施工图设计，最高设计水位取+2.2m，最低设计水位为-1.6m。
2)钢吊箱平面尺寸。为避免钢吊箱施工过程中渗水侵蚀养生过程中承台海工混凝土，钢吊箱与承台间预留85cm以利于支立承台模板，单壁钢吊箱平面尺寸为7.4 m×7.4m。
3)钢吊箱基本参数。考虑海水波浪影响，钢吊箱顶高程按+3.0m设计。封底混凝土厚1.0m，吊箱底高程-2.7m。吊箱侧板高5.6m，采用=5mm钢板做面板；加劲肋两层，第一层加劲肋采用水平间距30cm [8槽钢，第二层加劲肋采用竖向间距80cmI20a工字钢；八根I45a工字钢作为竖向支承受力构件。吊箱围堰内八字撑高程按+1.8m设计，与I45a工字钢位置重合抵抗海水侧压力。侧板采用角钢法兰栓接。
吊箱混凝土底板厚9cm，底板梁肋高21cm。采用“底包侧”方案，底板平面尺寸为7.6 m×7.6m。
2.2钢筋混凝土底板受力计算
1)荷载取值。
流水断面设计流速3.5 m/s；钢筋混凝土底板容重25KN/m3，厚度为9cm；封底混凝土容重为24KN/ m3，承台容重25KN/m3，厚度2.5 m；水浮力为10Kpa；静水压力为10KPa。
设计荷载组合:水平荷载为静水压力+流水压力+其他；竖直荷载为吊箱侧板自重+底板自重+封底混凝土自重+浮力+其他。
2)预制钢筋混凝土底板配筋计算。
取单个护筒两侧加强肋间混凝土板采用壳体力学理论计算。设计基本参数：预制板厚9cm，采用C35混凝土；II级钢筋。混凝土轴心抗压设计强度为Ra=16.1 Mpa，钢筋抗拉设计强度为Rg=Rg′=300 Mpa；混凝土受压区高度界限系数为ξjg=0.55；受拉钢筋最小配筋率为μmin=0.15%；混凝土的材料安全系数为γc=1.25。
三、钢筋混凝土底板钢吊箱施工
3.1钢筋混凝土底板预制
钢筋混凝土底板预制前在预制台座上按照各墩位的护筒偏位情况进行放样，确定护筒沉放口位置，然后在预制台座上进行钢筋绑扎，浇注混凝土。钢筋分上下两层，受力钢筋间距为8cm，保护层净厚度1.0 cm。根据现场起重能力，一个钢筋混凝土底板分为两部分进行预制。
为了方便精轧螺纹吊杆更换，底板钢筋绑扎时预埋4个钢筋吊鼻。
沿吊箱侧板底边缘四周，在底板顶面预埋10cm宽10mm厚钢板，以便于焊接角钢法兰底座，阻止海水从侧板底缘渗水。
为了提高精轧螺纹吊杆的利用率，预制前在底板加劲肋处预埋φ32mm精轧螺纹锚具作为吊点，其底部采用5cmφ45mm钢管封堵且填抹黄油以防海水侵入、锈蚀精轧螺纹吊杆，其顶部焊接120m长φ45mm钢管防止封底混凝土包裹精轧螺纹吊杆。
3.2钢筋混凝土底板拼装
1)底板拼装前准备
为保证钢吊箱下放顺利，下放前清除护筒外侧泥浆串管及焊接件。同时采用筒刷清理护筒外侧附生物，下放就位后派潜水员利用刮铲清理剩余附生物。要求封底混凝土浇注前护筒外侧无片锈。
拼装前利用水准仪对护筒顶口抄平，使其顶口高程≤3mm，保证安装后吊箱顶面处于一个水平面，同

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