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杭州湾大桥圆承台钢套箱的施工技术杭州湾大桥作为中国沿海地区的重要交通枢纽，其施工技术具有较高的复杂性和创新性。其中，圆承台钢套箱施工技术是该桥建设中的关键环节之一。
圆承台钢套箱主要用于深水基础施工，其主要功能是隔水、支护和形成干作业环境。具体施工步骤如下：首先，根据设计要求制作钢套箱，钢套箱由钢板拼接而成，具备足够的强度和刚度以抵抗水压和土压力。其次，将钢套箱整体或分块运输至施工现场，并通过浮吊或其他起重设备精确下放至设计位置。为确保定位准确，需使用GPS等高精度测量仪器进行实时监控与调整。
钢套箱到位后，通过抽水设备排除内部积水，同时注入混凝土封底，形成稳定的承载平台。随后，在干作业环境下浇筑承台混凝土中建信和城住宅外架工程设计与施工方案（30p），完成圆承台的施工。此技术有效解决了深水环境中混凝土浇筑的技术难题，提高了施工效率和质量。
此外，为了适应杭州湾复杂的地质条件和潮汐变化，施工中还采用了先进的防腐技术和优化的结构设计，延长了钢套箱的使用寿命。这种技术的成功应用不仅为杭州湾大桥的建设提供了保障，也为后续类似工程积累了宝贵经验。
杭州湾大桥北起浙江省海盐县的郑家埭村，跨越 杭州湾宽阔海面与南岸滩涂后，止于慈溪市所辖的水 路湾，全长36km，其中海上桥长约31.5km。Ⅳ合同段 的主要工程结构为钢管打人桩基础、分离式圆承台和 矩形薄壁墩。承台直径13.0m，厚3.0m，采用钢套箱 （见图1)施工，并用1.0m厚的C30早强混凝土封底。 施工海域属于亚热带海洋性季风气候，盛行偏北
良自然条件影响，一年中水上有效施工作业天数仅为 150d (3)本工程采用钢管桩基础，全部为斜桩，在气候 恶劣的海面上采用钢套箱施工承台，在我国尚属首次。 (4)承台属于大体积混凝土.需采取温控措施
根据钢套箱的施工特点和杭州湾海域的水文特 征，钢套箱设计成有底单壁钢套箱结构，内径等同承台 直径13.0m，整体结构由侧板、底板和内承重梁等构件 组成（见图1)。 钢套箱侧板由面板和面板加劲肋组成。侧板竖向 不分层，平面按圆周三等分分块加工制作，用螺栓连接 竖向接缝，方便拆除。钢套箱底板由底板面板、承重主 梁、辅助梁和裙板组成。裙板高30cm,焊接在底板圆 周侧上，采用封头式套筒螺母与侧板连接在一起。为 了方便螺栓拆除，应使螺栓与混凝土隔离开来。内承 重梁为双层劲性桁架结构，桁架高2.4m，通过8个牛腿 销孔和钢套箱侧板连接在一起，下设9个吊杆，连接底 板。钢套箱安装就位时，下层弦杆直接支撑在钢管桩 顶上，形成套箱的承重悬吊系统。
钢套箱在项目部基地加工厂分块加工，在乍浦港 二期码头拼装成整体，海上运输，浮吊整体吊装就位。 周转使用时，钢套箱侧板拆下后放在运输驳船上运回 码头拼装场地，修整后与新加工的底板拼装成整体，然 后再由驳船运到施工现场，整体吊装施工。
钢套箱分侧板、底板和内骨架三部分单独加工，在 胎架和平台上制作，1台25t汽车吊和2台5t小型轨道 刚性龙门吊作为起重设备。胎架采用型钢和钢板等材 料制作，制作精度与钢套箱质量标准一致，主要控制胎 架的半径、弦长、弧长和弧度等技术指标。 侧板的面板采用定尺钢板拼焊组成，面积很大，拼 焊前先将钢板压平，按一定的顺序摆放在平台上。接 缝严禁设在一个断面上，2块垂直钢板的接缝焊接马 板，防正焊接变形。拼接完成后，以四点吊的方式吊放 平摊到胎架上，面板内侧均匀焊接马板，然后进行竖向 和环向加劲肋的放样、焊接等工艺。底板面板在平台 上加工，方法相同。 由于钢套箱底板的开孔是按照实际桩位定身设计 的，承重梁支承在哪根钢管桩上是预先确定的，因此， 底板、侧板和侧板上牛腿的位置都具有方向性，不可随 意搁置，应精确地测量放样，根据侧板孔位确定螺栓孔 的位置。 在承台高度范围内.侧板外表面喷涂10cm厚的聚
氨酯硬质泡沫塑料作保温隔热保护层。该材料是 理想的有机质低温隔热材料，具有导热系数小、质轻防 震、可现场喷涂或浇筑成型等特点。施工时采用GYP 5高压无气喷涂浇筑两用机进行现场喷涂，成形后覆 盖3mm厚钢板作为保护层。 每一分块加工完成后，从加工胎架上吊下移到存 放区，及时做防锈处理。先除锈，外表面涂刷2道漆， 底漆为铁红色防锈漆，表层为桔红色防锈面漆；内表面 在承台顶面标高以上部分先除锈，然后涂刷2道铁红 色防锈漆；承台顶面标高以下部分，用砂轮刷对面板焊 缝打磨，并用砂纸对钢板上的浮锈予以磨砂清除，再用 棉纱将面板上的灰尘等擦拭干净，最后涂刷脱模剂防 锈。在承台钢筋绑扎前，仍然要做表面除锈、除污、刷 脱模剂的工作。
钢套箱底板直径13m，单块重14.6t，采用25t吊车 吊装到加长平板车上，整体运输到拼装码头。单块钢套 箱侧板高6.5m，重14.8t，吊放到设有弧形运输胎架的长 平板车上，运到拼装现场。钢套箱承重梁为双层立体劲 性桁架结构，桁架高2.4m，同样采用平板车运输。
钢套箱拼装按底板、侧板、内骨架的先后顺序在乍 浦港二期码头上完成。用吊车将第1块侧板吊放到底 板的指定位置上，做好临时支撑。侧板和底板的裙板 之间、2块侧板之间均采用螺栓连接，内骨架与侧板牛 腿销接，吊杆上下端均销接。 为防止钢套箱拼接缝渗水，在连接缝板面上喷涂 1层厚1.0～1.5mm防水胶，再加垫1层10mm厚的泡 沫橡胶垫，橡胶垫与接缝同宽。模板拼装好后，在接缝 的内外侧各涂防水胶1道，贴玻璃丝布1层，再涂防水 胶1道。采取这些措施后，可有效地防止接缝漏水。
选择风浪小的天气，利用一艘200t浮吊将钢套箱提 吊、安放在1000t运输驳船上。钢套箱在运输驳船上固 定方式(见图2)为：套箱底层支撑在型钢和方木垫层上， 4处限位架将底部卡位，型钢支撑架限制侧板位置，并 拉设4处抗风缆，保证套箱在运输过程中整体稳定。
拖轮将浮吊和驳船拖运至指定墩位附近抛锚定 位。施工船舶的抛锚定位时，200t全回转型浮吊先抛 锚定位，装有钢套箱的1000t运输驳船随后抛锚定位， 配有300kW发电机的多功能作业船在进行桩头清理时 已经在承台的另一桥跨位置平行抛锚定位。为充分利 用低潮位安装钢套箱，所有施工船舶均应在高平潮时 驻位。
钢套箱安装施工流程如图3所示。
图3钢套箱安装作业流程
胡晓伦等：杭州湾大桥圆承台钢套箱的施工技术
钢套箱安装是一项施工难度大，技术要求高的工 作，安装前应做好如下准备工作：①收集未来3～5d的 海上天气预报，安装尽可能选择大水流流速小于2m/s、 风速小于5级、波高小于1.0m、相对风平浪静的天气进 行；②在一个潮水内，需要做好下列准备工作：彻底清理 钢管桩桩头表面的泥垢、苔藓或海蛎子；测量放样，焊接 导向槽钢；施工船舶的抛锚定位；拆除夹桩临时围標、航 标灯等；在钢套箱承重梁上铺设操作平台，平台上放置 钢套箱加固、封孔材料、倒链葫芦、气割等小型操作工 具；在承重梁处挂爬梯到钢底板上，供施工人员上下；③ 钢套箱下放前，在桩群的外围8根钢管桩顶口上焊好支 承牛腿，再焊接下落导向槽钢，用于搁置承重梁，最后拆 除临时木板脚手平台，解除钢管桩间的临时围標。
3.5.2钢套箱的下放安装
时，到达设计标高，钢套箱承重梁 准确就位，此时浮吊不松钩，立即 用U形定位器（见图4)将承重梁下 弦杆与钢管桩顶部固定在一起，避 免钢套箱和钢管桩产生水平位移。
3.5.3钢套箱就位后的加固
钢套箱下放到位后，立即进行钢套箱就位后的加 固工作，作业顺序为：焊接安装U形定位器→安装钢抱 箍→安放套箱底板封孔板→焊接安装型钢支撑梁→焊 接安装套箱底板封孔板一焊接反压钢板。 U形定位器由中28圆钢筋弯制而成，焊接在钢管 桩内壁上，目的在于将承重梁的下弦杆限位在桩头上。 钢抱箍是一条剖面为“L"形的板带，分成两半，对扣栓 接在钢管桩上。钢抱箍与钢管桩之间垫有30cm高， 5mm厚的耐磨硬橡胶带作为绝缘层，测试绝缘效果、确 保后期钢管桩的阴极保护措施有效。封孔板（见图5） 根据桩的斜率和钢底板的开孔情况制作，先临时固定 再焊接。在钢抱箍之间用槽钢焊接水平支撑梁，支撑 梁两侧对称焊接6块钢板.作为反压钢板。此时，钢管
桩、钢套箱承重梁、钢套箱底板、型钢支撑梁等互相连 接，形成了一个稳定的空间结构，使钢套箱具有抵抗上 浮力的波浪力的能力。
db11／t 1529-2018 油品运输罐泄漏应急处置规范图5钢套箱封孔、加固
3.5.4浇筑钢套箱封底混凝土
钢套箱封底采用C30早强混凝土，1.0m厚。施工 方配备了一艘拌合能力100m/h拌合船供使用，选择 低潮水位时浇筑，2～3h内完成，保证在潮水下退又回 涨至套箱底板处时混凝土基本上进人初凝或终凝状 态。混凝土终凝后，盖上塑料薄膜，打开连通管，使海 水在钢套箱内外形成对流，减少内外水头差，避免损害 封底混凝土。 为了加强封底混凝土与钢管桩的握裹效果，在钢 管桩周侧设置环向螺旋钢筋网和径向水平筋，在桩壁 外侧布置剪力牛腿。
小区机械土方开挖工程技术交底记录3.6恶劣气候条件下的应对措施
在杭州湾施工海域，恶劣气候主要包括台风、龙卷 风、雨雾、寒潮等天气，应对措施如下： (1)在底板上对称均衡设置4个20cm的进出水 连通管。布设连通孔的作用在于：若遭遇极端高潮位 和台风气候，将底板连通孔打开，使套箱内外的水头基 本相等，可保证钢套箱的稳定和安全，减少海水对封底 混凝土的浮托力，避免封底混凝土在强度较低状态下 受到破坏。连通钢管高105cm，略高于封底混凝土顶 面，这样残留海水还可起到对封底混凝土的蓄水养护 作用。等台风过后，排除箱内积水，用淡水冲洗钢套 箱、钢筋和封底混凝土顶面，再进行后续施工。 (2)在低潮位时，做好所有准备工作，包括清理桩 头的表面、拆除夹桩临时围、焊接导向槽钢、在钢套 箱承重梁上铺设操作平台等。所有施工船舶均应在高 平潮驻位结束。钢套箱的整个下放及加固过程必须在 一个低潮时间内完成。 (3)套箱安装必须选择风平浪静的天气进行，充分 利用低潮位和无潮汛时间段，在一个潮水位内完成，或 至少完成4根支撑桩和内承重梁之间的连接固定工 作。若安装不能顺利进行，可将套箱吊起，放回原处， 待条件许可时重新安装。 (4)钢套箱外侧增设保温隔热材料，减少钢套箱与 海水、大气之间的热传递，避免混凝土表面出现温度收 缩裂缝。 (5）大雾期间不安排海上吊装、钢套箱下沉等作业。
(3)钢套箱底板开孔放 样 先在底板上放出承台 的纵横轴线，用全站仪将纵 横轴线反映到顶口，然后根 据实测的桩顶中心坐标、倾 斜度和平面扭角，计算出桩 身在钢套箱底面设计标高 处的实际中心坐标，用钢尺