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跨海桥梁高桩承台无封底钢套箱施工工法

1.前言

有底套箱作为水中承台施工常用的围护结构，出于其深水施工坏境下适用性强、安全

性高、周转效率高，广泛应用于深水高桩承台的施工过程中。目前水中承台施工常使用的

有底套箱均设计有封底混凝士，结构十主要由封底混凝土与钢护筒之间的粘聚力抵抗套箱

抽水后的浮力和承台混凝土的重力。有底套箱抵抗抽水后的浮力和承台混凝王重力时，封

底混凝土与钢护筒的粘聚力是关键。但是，封底混凝土水下浇筑是有底套箱施工的难点之

常因封底混凝土水下浇筑时可视性差，混凝土浇筑不平衡可能导致套箱局部受力过大

而侧翻。同时大方量的水下混凝土浇筑易对水坏境造成污染，且封底混凝土顶面平整度较

难控制。因此，如何解决或者消除封底混凝土施工难点成为套箱施工的关键。

中交路桥华南公司依托跨海大桥-广西钦州大风江大桥，创新性的提出了无封底钢套箱

施工工艺，针对水中高桩承台无封底套箱设计和施工进行一系列研究，取得了卡硕成果，

并据此总结了跨海桥梁高桩承台无封底钢套箱施工工法。

2.特点

2.0.1跨海桥梁高桩承台无封底套箱施工工法在常规有底钢套箱施工工艺的基础上，将周转

率较低的钢底板优化为分块预制、吊装到位后浇筑湿接缝的混凝土底板，将施工质量较

难控制的封底混凝土取消。

2.0.2采用一种支承锚固系统，套箱下放到位后焊接在钢护筒上，提供反压力来抵抗承台

施工前整体结构向上的浮力以及产生拉力承受承台施工时的荷载。

2.0.3充分利用海洋环境的潮汐变化，在低水位套箱浮力和水压力较小时施工锚固系统，

钢套箱自重+底板与钢护筒的粘聚力钢套箱浮力，套箱上浮风险小；在高水位套箱浮力较

大时浇筑承台，底板与钢护筒的粘聚力+锚固系统锚固力+钢套箱浮力钢套箱自重+承台混

凝土荷载，套箱下滑风险小，混凝土底板40cm厚时，可满足刚度与抗浮要求。

2.0.4针对护筒与底板间缝隙，设计一种兜底坏板，采用高强度水下不分散堵缝混凝土进

行封堵，确保底板与护筒结合紧密。

3.适用范围

适用于跨海桥梁水中高桩承台施工，也适用于常规水中高桩承台施工。

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4.工艺原理

设计一种套箱内抽水时能抵抗浮力，承台浇筑时能抵抗承台混凝土重力的锚固体系，

取代施工控制难度大的封底混凝土，可大幅降低套箱施工的安全质量风险。

由于取消封底混凝土，套箱底板需要有足够的刚度才能在浮力和承台混凝土重力作用

下不变形甚至破坏，所以套箱拟采用刚度大的钢筋混凝土底板。为提高套箱周转使用效率，

套箱侧板采用型钢侧板。

在套箱下放就位后，通过湿接缝的方式将套箱混凝土底板与钢护筒间的间隙封堵，即

可对套箱内抽水。利用海洋潮汐的变化，当在低水位时，浮力较小，套箱自重可抵消大部

分的浮力；同时套箱设置支撑钢管，抵抗套箱剩余浮力，此时钢套箱内抽水后套箱不上浮。

在钢护筒上设置抗浮锚块将底板反压，套箱在高水位也将不再上浮。

套箱下放时将混凝土底板的顶面下放至承台底面一定距离，钢护筒的切割线高出混凝

土底板一定距离，利用此部分外露出底板顶面的钢护筒设置锚固装置，将套箱的底板与钢

护筒有效连结，通过锚固装置的锚固力和高水位浮力，抵抗承台浇筑时混凝土重力荷载。

5.工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

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施工准备钢侧板及支撑加工钢扩筒垂直度测量

工期5天混凝土底板预制。

工期3天混凝土底板安装

工期1天钢护销接长底板支撑杆安装

工期3天侧板及支撑安装

工期1天下放系统安装。

工期1天套箱整体下放。

工期0.5天烊接抗浮牛腿。

底板与扩筒间缝

工期1天陈封堵

工期0.5天套箱内轴水

工期1天烊接锚因系统