承臺梁

所謂承臺梁,顧名思義，承受上面重大荷載的。而承臺梁便是在承臺為樁的時候，在樁口起的地梁，一般比承重梁配比高，結(jié)構(gòu)要求高。它的作用是為了承受上面巨大的荷載，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性，承臺一般應(yīng)用于高層建筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中。承臺板便是在地梁之上的板，和周圍的地面一體，上面素灰抹平。

承臺梁分為柱下條形承臺梁和砌體墻下條形承臺梁。

承臺是樁與柱或墩聯(lián)系部分。承臺把幾根，甚至十幾根樁聯(lián)系在一起形成樁基礎(chǔ)。承臺分為高樁承臺和低樁承臺：低樁承臺一般埋在土中或部分埋進(jìn)土中，高樁承臺一般露出地面或水面。高樁承臺由于具有一段自由長度，其周圍無支撐體共同承受水平外力。基樁的受力情況極為不利。樁身內(nèi)力和位移都比同樣水平外力作用下低樁承臺要大，其穩(wěn)定性因而比低樁承臺差。

高樁承臺一般用于港口、碼頭、海洋工程及橋梁工程。低樁承臺一般用于工業(yè)與民用房屋建筑物。樁頭一般伸入承臺0.1米，并有鋼筋錨入承臺。承臺上再建柱或墩，形成完整的傳力體系。

近年來由于大直徑鉆孔灌注樁的采用，樁的剛度、強(qiáng)度都較大，因而高樁承臺在橋梁基礎(chǔ)工程中已得到廣泛采用。

海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法適用范圍

《海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法》適用于在水域開闊的通航孔橋，橋墩設(shè)計(jì)了防撞鋼結(jié)構(gòu)的高樁承臺施工。起重船的起重能力能夠滿足防撞鋼結(jié)構(gòu)的整體吊裝要求，施工水域的通航條件滿足起重船的通航凈空要求。

海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法工藝原理

《海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法》的工藝原理敘述如下：

將承臺施工所用套箱與橋墩的防撞鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合起來設(shè)計(jì)，承臺施工完成后，套箱不拆除，繼續(xù)作為橋墩的防撞結(jié)構(gòu)使用。

其中的關(guān)鍵技術(shù)是鋼套箱與防撞設(shè)施的結(jié)合設(shè)計(jì)，即如何讓防撞結(jié)構(gòu)滿足套箱施工要求，同時又不得影響防撞鋼結(jié)構(gòu)的防撞功能。提出防撞設(shè)施與鋼套箱一體化這一思路時，在海上，必須解決波浪力的沖擊問題，否則將直接影響到套箱的穩(wěn)定性，同時也會影響新澆混凝土質(zhì)量。經(jīng)過與上海市船舶研究所的多次探討，并進(jìn)行了數(shù)模、物模試驗(yàn)，最終采用了在防撞設(shè)施上開設(shè)消能孔以減小波浪力的沖擊，滿足了設(shè)計(jì)要求。作為套箱施工所需的內(nèi)模、底板系統(tǒng)、吊裝系統(tǒng)與防撞結(jié)構(gòu)之間采用栓接，便于防撞結(jié)構(gòu)的拆換，同時還不影響其防撞功能。

海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法施工工藝

• 防撞鋼套箱結(jié)構(gòu)形式

《海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法》的防撞鋼套箱結(jié)構(gòu)形式有：

一、防撞結(jié)構(gòu)

防撞設(shè)施的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿足沿海鋼質(zhì)海船的規(guī)范要求，防撞設(shè)施主體的結(jié)構(gòu)由內(nèi)、外圍壁，底板，上甲板，下甲板，縱、橫艙壁等板架構(gòu)件組成。側(cè)板分段制做，用高強(qiáng)螺栓連接。內(nèi)圍板上安裝防撞橡膠件并加厚壁板，如圖1。

二、套箱側(cè)模結(jié)構(gòu)

利用防撞鋼結(jié)構(gòu)作為承臺模板的受力骨架，在緩沖橡膠之間加木肋，木肋與橡膠同高度。木肋與橡膠外安裝竹膠板，形成承臺施工所需的側(cè)模，如圖2。

三、套箱底模結(jié)構(gòu)

套箱底籃由底板桁架和焊接在桁架下弦桿上的面板組成。底板桁架用型鋼焊接而成，底籃直接澆在封底混凝土中。套箱底籃是澆筑封底混凝土的承重結(jié)構(gòu)，也與封底混凝土一起作為承臺混凝土的承重結(jié)構(gòu)。

套箱底籃與防撞結(jié)構(gòu)內(nèi)圍壁栓接成整體，這樣，防撞結(jié)構(gòu)與套箱底、側(cè)板一起組成了防撞鋼套箱，如圖1。

四、套箱支撐支承系統(tǒng)

套箱由鋼制牛腿支承。由于受水位影響，牛腿做成倒掛形式，以便與鋼護(hù)筒有足夠的焊接時間。

套箱頂部用圓鋼管支撐，其作用一是平衡側(cè)板水平荷載，二是作為套箱整體吊裝撐架，平衡吊索水平分力。支架呈X形布置，使套箱上口空間利于承臺施工。套箱頂部支撐與底籃之間設(shè)有豎向鋼管支撐，以加強(qiáng)套箱的整體剛度，如圖3。整體效果圖見4。

五、套箱消能結(jié)構(gòu)

由于防撞鋼套箱的外形尺寸較普通鋼套箱大，因此，作用在套箱上的波浪力也較大，這對套箱各施工工況均有一定影響。

為了降低波浪對防撞鋼套箱的作用力，設(shè)計(jì)時在套箱的側(cè)板外圍板開設(shè)消能孔，孔徑在300～500毫米不等，如圖5。

• 防撞鋼套箱施工

《海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法》的防撞鋼套箱施工如下：

一、防撞鋼套箱施工流程圖

防撞鋼套箱施工流程見圖6。

二、套箱底板樁位預(yù)留孔

要保證套箱順利下放，套箱底板樁位預(yù)留孔開孔直徑設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵?；鶚朵撟o(hù)筒直徑為2.9米：在綜合考慮施工環(huán)境和測量精度的情況下，經(jīng)綜合考慮后將套箱底板預(yù)留孔直徑設(shè)計(jì)為3.2米。

三、套箱下放導(dǎo)向裝置

在承臺四角的基樁鋼護(hù)筒上設(shè)計(jì)4個圓臺形導(dǎo)向裝置，并在導(dǎo)向裝置上涂上醒目顏色。

四、套箱固定裝置

套箱固定包括豎向反壓和水平限位兩個方向，豎向反壓裝置由反壓牛腿及型鋼、螺旋千斤頂?shù)扰R時反壓裝置組成，水平限位裝置由支撐鋼管和螺旋千斤頂組成，套箱就位后可直接通過調(diào)節(jié)千斤頂加以固定。

由于套箱下放就位后可供套箱固定的時間很短，約2小時，因此，套箱轉(zhuǎn)運(yùn)前將豎向反壓裝置和水平限位支撐架事先放在套箱相應(yīng)位置。

五、吊裝系統(tǒng)

500噸左右的套箱整體吊裝即使不是海洋環(huán)境，也屬大型設(shè)施起吊安裝作業(yè)，起吊方案必須精心設(shè)計(jì)。吊裝方案設(shè)計(jì)包括選擇浮吊、確定起吊高度；吊索、吊具計(jì)算選擇；吊耳、支撐系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及吊裝作業(yè)場地布置。

六、套箱加工

1.基樁鋼護(hù)筒偏位測量

由于套箱底板預(yù)留孔位置來源于基樁鋼護(hù)筒平面位置測量，因此，測量錯誤直接影響套箱下放就位。為了使測量精度滿足設(shè)計(jì)要求，測量工作分初測和精測兩步進(jìn)行。

1）為了不影響承臺施工進(jìn)度，在基樁施工時對基樁鋼護(hù)筒的偏位進(jìn)行初測。作為套箱底板初加工的參考。

2）基樁施工完畢，拆除鉆孔工作平臺上的鉆孔設(shè)備，測量條件相對較好，測量小組再對基樁鋼護(hù)筒的偏位進(jìn)行精測，此次測量作為套箱底板加工預(yù)留孔位置的修正和最終依據(jù)。

2.套箱加工

鋼套箱在工廠整體加工制做。套箱底板樁位開孔以基樁鋼護(hù)筒初測數(shù)據(jù)為依據(jù)，當(dāng)基樁施工完成、鋼護(hù)筒精測數(shù)據(jù)出來后再對底板開孔進(jìn)行修正并用全站儀或經(jīng)緯儀進(jìn)行檢測。鋼套箱轉(zhuǎn)運(yùn)前按規(guī)范對加工質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收并試吊，驗(yàn)收通過后方可轉(zhuǎn)運(yùn)。

七、整體鋼套箱安裝

1.起重船的選擇

根據(jù)套箱設(shè)計(jì)重量、幾何尺寸及起重船的起重參數(shù)和施工環(huán)境選擇適合的起重船。

2.選擇拖航時間

鋼套箱在加工廠一旦出港，就應(yīng)從天氣上考慮能使后續(xù)工序連續(xù)施工。如果鋼套箱在海上（橋位處）停放時間過長，不但不經(jīng)濟(jì)而目不安全。因此，選擇拖航時間是件重要而又比較困難的事，要求套箱拖航必須滿足以下條件：

1）出航時航線所經(jīng)海域風(fēng)力小于7級。

2）中長期天氣預(yù)報(bào)（20天以內(nèi)）無臺風(fēng)等災(zāi)害性天氣發(fā)生。

3）從天文潮汐規(guī)律方面考慮，套箱應(yīng)在小汛期接近低平潮時安裝就位。

3.拖航

拖輪二艘，主拖輪馬力3000馬力，位于駁船前方，用拖纜軟拖，副拖輪馬力1600馬力，位于駁船一側(cè)，除提供輔助拖航動力外，協(xié)助主拖輪控制航行方向。

4.錨治泊

船隊(duì)到達(dá)施工墩位附近后按事前安排拋錨停泊，浮吊橫橋向停泊在安裝墩一側(cè)（靠長江口一側(cè)），定位船與駁船橫橋向停泊在浮吊前方，與橋墩間保持一定的安全距離。

5.起吊安裝

1）準(zhǔn)備工作

①指揮人員、測量人員、起重工、電焊工，安裝限位支撐架人員按分工，準(zhǔn)備進(jìn)入崗位。

②浮吊掛上起重繩，準(zhǔn)備在高平潮前后開始起吊作業(yè)。

2）起吊

一切準(zhǔn)備工作就緒后，徐徐吊起鋼套箱離開駁船500毫米左右，再次檢查套箱受力與變形情況及浮吊工作狀態(tài)，如無異常情況，繼續(xù)起吊。

3）平移定位

套箱吊離駁船后，定位船及駁船即移至橋軸線的另一側(cè)，浮吊通過收放錨纜，緩慢平穩(wěn)地平移至墩位上方，瞄準(zhǔn)導(dǎo)向架微調(diào)對位。

4）下放就位

①套箱下放工作在落潮水流相對平穩(wěn)后開始，爭取半小時內(nèi)完成。

②對位觀察人員先在套箱頂部觀察對位情況，待套箱下降一定高度后進(jìn)入箱內(nèi)，一人一樁觀察對位情況，并將觀察情況報(bào)指揮員。

③指揮員根據(jù)儀器觀測和肉眼觀察情況指揮浮吊正確對位后緩慢下放套箱進(jìn)入導(dǎo)向架，進(jìn)而進(jìn)入護(hù)筒頂部，然后停止下放，觀察底板處各樁位就位情況和整體套箱偏位情況。

④分析觀測情況，如有異常需及時采取相應(yīng)措施；如無異常情況，以每500毫米一級逐級下放套箱，直至離牛腿面100毫米處暫停下放。

⑤經(jīng)緯儀再次測讀套箱位置，并盡可能參照測讀數(shù)據(jù)調(diào)整套箱位置后繼續(xù)下放套箱。重復(fù)上述步驟，最后將套箱下沉到位，如圖7。

5）安裝限位裝置

①經(jīng)檢查（整體套箱就位精度、支承情況、底板孔位與護(hù)筒間相對位置等）套箱就位達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，松鉤50%。

②觀察人員立即分組，快速安裝水平限位支撐。待套箱四角的4個限位支撐基本就位后完全松鉤，全部水平限位及豎向限位裝置安裝完成后，打開起重浮吊吊索銷子，浮吊就地待命。

③在安裝水平限位支撐的同時，迅速安裝豎向臨時反壓裝置，同時開始焊接豎向反壓牛腿，這兩項(xiàng)工作必須在潮水上漲至底板上桁前完成。

八、承臺施工

1.承臺封底

防撞鋼套箱安裝就位后，必須盡快封底，以降低海上風(fēng)浪對套箱的影響，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

2.承臺鋼筋混凝土施工

承臺混凝土采用海工高性能混凝土，混凝土除其強(qiáng)度與和易性必須滿足設(shè)計(jì)和施工要求外，還必須具備海洋環(huán)境下防止鋼筋銹蝕及抗凍、抗?jié)B性能。與普通混凝土相比除強(qiáng)度與和易性兩項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)外，還用電通量與氯離子擴(kuò)散系數(shù)兩項(xiàng)指標(biāo)來衡量混凝土的密實(shí)度。一般要求海工高性能混凝土電通量值小于1000庫侖，氯離子擴(kuò)散系數(shù)小于1.5×10-12平方米/秒。

3.承臺混凝土養(yǎng)護(hù)

承臺鋼筋混凝土施工與內(nèi)河基本相同，承臺內(nèi)設(shè)冷卻水管，混凝土采取"內(nèi)散外蓄"的養(yǎng)護(hù)措施。

4.承臺的防腐措施

為了滿足承臺的防腐要求，鋼筋保護(hù)層墊塊均采用高強(qiáng)度等級的混凝土墊塊或高強(qiáng)度的塑料墊塊，避免形成腐蝕通道。同時還要對承臺分次澆筑的施工縫作如下處理：

1）嚴(yán)格按規(guī)范要求對第一次混凝土進(jìn)行鑿毛和淡水沖洗處理；

2）縮短前后兩次混凝土澆筑的時間間隔，以減小兩層混凝土間因收縮、徐變的不同而產(chǎn)生的附加內(nèi)力；

3）采用低水化熱的高摻合料混凝土；

4）第二次混凝土澆筑前對鑿毛混凝土頂面進(jìn)行淡水潤濕至飽和，并鋪一層1~2厘米厚的1:2水泥砂漿；

5）平接縫四周設(shè)工形橡膠止水帶，如圖8。

嚴(yán)格處理施工縫的目的是為了避免形成海水腐蝕通道，以提高承臺的耐腐蝕性能。

• 現(xiàn)場管理

《海上橋梁承臺與承臺防撞設(shè)施一體化施工工法》的現(xiàn)場管理如下：

由于套箱安裝時間短，一次性投入大型設(shè)備和施工人員多，因此現(xiàn)場的組織管理顯得尤為重要。為此，經(jīng)多次研究，確定了設(shè)備的就位、移動以及施工人員的指揮方式等，具體組織如下：

一、根據(jù)套箱起吊時間、潮水情況、船舶尺寸、風(fēng)浪方向分別安排浮吊、駁船、定位船相對施工墩位的具體位置關(guān)系。

二、統(tǒng)一方位，統(tǒng)一指揮口令，統(tǒng)一指揮。

三、套箱下放時，套箱內(nèi)觀察員將套箱下放過程中的導(dǎo)向架與套箱預(yù)留孔位情況報(bào)告給指揮平臺上總指揮，總指揮在綜合所有觀察員信息后統(tǒng)一指揮起重浮吊的平移方向或下放速度。

四、套箱下放就位后，套箱固定人員馬上按事先安排好的程序進(jìn)入各自指定位置，并按要求迅速固定套箱。