惊！圆端形空心墩在12×40m跨江大桥中的完美运用

跨江大桥8号墩身12.0×40.0m的圆端形空心墩，在顺桥向中部设竖隔墙，为单箱双室截面,壁厚1.5～2.0m。基础采用46根φ2.8m的钻孔桩基础，桩长112m。承台为圆端形，平面尺寸34×76m，承台顶面标高-7.0m，底面高程-13.0m，厚m。墩位处河床高程-41.17m，根据河床标高的实际情况，8#墩采用双壁钢吊箱围堰施工，双壁钢吊箱围堰为圆端形结构，平面结构尺寸为38×80m， 总高度26.5m，围堰底标高-17.5m，顶标高-9.0m，由双层壳体组成，壁厚2.0m，分底节和顶节两个节段，底节钢围堰高度14.581m，重量约3000t，两端半圆中间为矩形的内、外环双壁自浮式钢结构，水下封底混凝土厚度4.5m。如图：







总体施工方法：先浮运底节钢吊箱，插打16根定位钢护筒后，安装支撑环，16根定位钢护筒与底节钢吊箱固结，完成钢吊箱围堰平台体系转换。其余钢护筒插打与钻孔桩施工同步 进行，在洪水来前，确保8根成桩完成，钢围堰平台支撑转化到8根成桩上，使钢围堰平台稳定渡洪，全部钻孔桩完成后，接高顶节钢吊箱，下沉钢吊箱至设计标高后挂桩，分区封底，清基、抽水施工承台和墩身。8#墩施工步骤图见附图33～36。









定位系统
8#墩锚碇系统布置图见附图37。

①主锚
主锚采用8个8t霍耳式铁锚，φ60mm有档锚链，6-(37)-48钢丝绳。
②边锚
钢吊箱边锚每侧采用6个7t霍耳式铁锚，φ60mm有档锚链，6-(37)-48钢丝绳，前定位船边锚每侧采用2个1t霍耳式铁锚，φ30mm锚链，6-(37)-22钢丝绳，后定位船边锚每侧采用1个1t霍耳式铁锚，φ30mm锚链，6-(37)-22钢丝绳。
③尾锚
尾锚采用4个6t霍耳式铁锚，φ60mm锚链，6-(37)-48钢丝绳。
④定位船
前后定位船各采用1艘400t铁驳，定位船起到确定、调整钢吊箱的位置，调节尾锚、主锚受力的作用，并对钢吊箱具有安全防护作用。定位船布置有马口、将军柱、卷扬机、固定座等设备，用于调整锚绳、拉缆和兜缆。
⑤拉缆和下兜缆
前、后定位船与底节钢吊箱之间均设有拉缆，前、后定位船与钢吊箱之间均设有下兜缆。其作用是将钢吊箱所受外力传递给主锚和尾锚。
定位系统前期准备
①布置钢吊箱绞锚设施设备，定位船加固、进行舱面设施设备布置。
②根据锚锭布置图，计算出每个锚、定位船以及钢吊箱的理论位置。控制网复测建立控制网点，GPS全球定位确定锚位及定位船、钢吊箱的准确位置。
③认真检查将军柱、绞关、卷扬机与船体的连接系统，确保稳固可靠。
④铁锚、锚链及锚绳使用前必须进行检验，以确保钢吊箱定位施工安全。具体措施为
a对购置的锚绳及锚链、锚环抽样进行检查，做预拉试验。
b铁锚转动部位应灵活、必要时应作涂油处理。
c 检查绞关、卷扬机、滑车、马口等的工作状况是否良好。
⑤抛锚作业前组织有关操作人员对抛锚、定位施工进行技术和安全交底。
⑥每根锚缆除按设计要求配置卸扣、钢套环、钢丝绳夹外，每根锚缆还应增加一个防滑保险夹头。
⑦抛锚定位前，应与气象部门取得联系，选择四级以下风力、无雨雾的白天进行抛锚作业。
⑧抛锚定位前应与海事航道管理部门取得联系，加强水上交通管理，在上下游1000m范围内设防护巡逻船，以策安全。
锚碇系统施工
先上游后下游的原则进行。
①按照设计图，抛1#、2#主锚，前定位船就位，抛9#、10#边锚，27#、28#尾锚，将后定位船临时定位。
②抛3#、4#主锚，抛11#、12#、13#、14#、23#、24#边锚。
③钢吊箱下水、浮运拖至后定位船处，临时系泊，连接相应拉缆、兜揽、边锚的锚绳接头，解开拉缆与后定位船的临时连接，利用拖轮控制后定位船溜放至设计位置，连接拉缆、兜揽的接头，初步调整各锚绳、拉缆、兜揽。
④抛设剩余锚，精确定位底节钢吊箱。
钢吊箱制造：
底节钢吊箱工厂加工组焊成单元构件，运输到华江船厂的总装平台进行拼装组焊。
钢吊箱下水：
①吃水深度计算
钢吊箱底节整体箱体重量为2900t，提供浮力的面积（包括侧板和主隔舱）为666m2，箱体底节下水后的吃水约为4.35m。为便于钢吊箱下水，减小下水过程中吊箱的吃水深度，在下水过程中，将吊箱底部导环圆孔采用接高钢筒的方法封闭， 钢吊箱底节可提供浮力的面积为2260m2，每米提供的浮力为2260t，因此箱体底节下水后的吃水约为1.3m，加上底板龙骨的高度，箱体入水深度约1.9m。
②华江船厂地形及河床断面图
③下水滑道基础处理
钢吊箱总拼装场地地基为泥沙覆盖层，钢吊箱下水前由两排各15m宽的气囊组支承在滑道上并滚动前行，滑道应大于气囊宽度范围，滑道基础须清淤，围砂袋，上填建筑垃圾碾压夯实，表面进行硬化处理，保证有足够的承载力。
地面坡度为1:40，钢吊箱前端距江边水面距离约40m，坡度大致约为1：12。，两者坡度不能满足围堰下水条件，须在钢吊箱前端距江边水面距离40m长度范围设法调整入水坡度，根据气囊受力性能和计算情况，坡度调节必须分段缓慢进行，拟设定3个坡度调节段，每段坡长25m，调坡3.0%，最后入水坡度调整为10.0%。详见如下图示：


④人员设备的配置
作业时现场设总指挥1人，副指挥2人，操作人员30人；设备主要有φ1.2m×15m高压气囊60～80条，和相应充气设备；2台15t卷扬机，2门150t滑轮组，3～5台20t单门滑车，其它钢丝绳、卸扣配套。
为保证吊箱在滑道能够向前移动，并能控制吊箱下滑的速度和大致方向，需要在吊箱上设置前后拉缆，后拉缆控制下滑速度，设计拉力为2×150t，大于吊箱自重的最大下滑分力。前拉缆控制下滑方向，提供下滑动力并回收吊箱下的20mm钢托板之用。设计拉力为2×40t。
后拉缆地锚布置于钢吊箱后两侧，距吊箱约20m，与吊箱下的垫板中心对应，每个地锚提供约150t的锚固力，地锚结构为钢筋砼埋置式，按长5m宽3m深4m尺寸布置，顶与地面齐平。前拉缆与江中拖轮相连，利用拖轮的动力提供前行拉力，拖轮应离开岸边至少200m距离，保证安全。详见如下图示。




况）。
考虑到箱体底部结构气囊受力不均匀，在计算时将单支气囊受力控制在150t以内。
选用40个气囊是安全可靠的。气囊按间距3.0m布置，圆弧端各10m气囊受力计算不考虑。
c气囊布置和充气