摘要：在海上承台施工过程中合理利用钢套筒具有较好的效果，可以起到临时阻水的作用，给跨海大桥的建设提供一个很好的环境｡本文具体分析研究某跨海大桥主墩承台防撞钢套箱的设计与施工，以供参考｡
关键词：太阳能手机充电器跨海大桥； 主墩承台； 防撞钢套箱； 设计； 施工
1 案例分析
苍南巴艚大桥主桥为L=90+150+90m三跨预应力砼连续梁形式，如图3.1所示，从左至右依次编号桥墩为1#，2#，3#，4#，其中2、3#桥墩为主桥墩，1、4#为辅助墩。本工程桥位起点位于龙港新城开发区规划道路平交口，终点位于龙港新城开发区巴艚港区南岸，北岭山山脚。根据通航论证报告、现场调研资料及相关批复，根据前期的防撞力专题报告，典型工况的船舶撞击速度如图1。
表1 大桥防撞船型及速度
大桥所在位置 | 通航吨级 | 船 长 （m） | 船 宽 （m） | 满载吃水 （m） | 撞击速度（m/s） |
巴曹渔港 | 1000 吨级船舶（600 马力） | 43 | 7.6 | 3.3 | 3.01 |
500 吨级船舶（250-270 马力 | 35 | 6~6.3 防爆软启动柜 | 2.8~3.0 | 3.00 |
| | 串口转can | | | |
由前期的专题资料可知，桥梁附近的通航水位及净空尺度如表 2 所示。
表 2 桥墩防撞水位(85 高程)
桥 孔 | 通航净宽(m) | 选亲通航净高(m) | 最高通航水位(m) | 最低通航水位(m) |
主墩 | 125 | 22.5 | 4.47 | 巧克力工艺品-3.92 |
| | | | |
本设计所用套箱航道侧宽度为 1.2m，大桥主墩顺桥向宽度为 13.2m，通航净宽为 125m，而大桥跨度为 150m，因此防撞设施不会对航道产生影响。
2 钢套箱结构设计
2.1 总体设计
在钢套箱设计过程中,长为49.66米,宽为34米,高为9.012米,整体的壁厚达到3~4米,周长为116.9米｡其内轮廓尺寸和承台外轮廓尺寸相同,另外还需要在套箱的底部位置开孔,具体的布设图如下所示｡
2.2 底板及内支撑设计
钢套箱底板结构当中主要有型钢和面板两个部分｡其中面板使用的主要为钢板,其厚度为8毫米,主梁主要使用H型钢,规格为hn400×200H,次梁主要使用的是 H型钢,其规格为hn200×100｡为了确保底板具有较高的强度在钢套箱施工且需要构建底板衍架,深入到承台内部｡在抽水工作结束后,将其隔出,另外在侧壁和底板连接处使用螺栓连接｡
钢护筒和钢套箱间需要使用拉压杆来进行底板吊杆｡在此过程中,一端使用销轴和底板连接,另一端,通过钢护筒和连接板连接｡在钢套箱位置还设置有12个挂腿｡这些备件主要在工厂当中加工,运输到现场完成连接内支撑和钢套箱在连接｡过程中的具体结构如下所示[1]｡ 1560
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2.3 防撞套箱布置及结构防撞套箱的设计考虑了结构重力、船舶碰撞力等载荷。防撞套箱高度为 6.3m，宽度为 1.2m~1.6m；其间设置 6 道舱壁，并布置 6 处设有直梯的人孔；套箱外舷侧间断设置水平的半圆形钢质护舷，其直径为 300mm； 套箱外侧设置固定式复合材料防撞设施，规格为 BHCHX60，数量为 12 套。
胎 架 制 作
3 防撞套箱施工方案
3.1 套箱焊接技术要求
3.1.1 技术要求
装置所有主要、次要构件端部与板材连接的角焊缝，以及肘板端部与板材连接的搭接焊缝，应采用双面连续角焊缝，其焊缝长度应满足《规范》的要求。焊缝的设计要求：平行焊缝应保持一定的距离。对接焊缝之间的平行距离应不小于 100mm，且避免尖角相交；对接焊缝与角接焊缝之间的平行距离应不小于 50mm。所用焊接材料应符合 CCS《材料与焊接规范》（2006 版及 2007、2008 修改通报）的规定，一般为认可试验时所采用的相同等级钢材和焊接材料。 3.1.2 焊缝质量检验
装置焊缝外表质量检验按施工单位《船体焊缝外观检验标准》执行。焊缝表面不应有气孔、裂缝、夹渣、不允许的咬边、焊瘤、飞溅等缺陷。重要焊缝（吊环周围结构焊缝、分段缝等部位）无损探伤（超声波及 X 射线）按规范要求进行。焊缝等级是施工验收等级，分为三级。三级最低，只要求外观检查和尺寸检查；二级要求部分作超声波探伤检查；一级最高，要求全部做探伤检查。重要焊缝应采用一级焊缝，应进行 100%探伤检验；一般焊缝采用二级焊缝，应按规范要求进行抽检，进行部分探伤。
3.2 钢套箱施工
3.2.1 钢套箱浮运
离心制丸机由同一厂家完成钢套箱和底板的制作,并且将其拼装后送入到现场,在吊装过程中需要使用8个吊架,保证其具有稳定的吊装能力｡钢套筒设置有导向定位装置可以避免下放过程中出现偏位等现象,具体的吊装示意图如下所示[4]｡
3.2.2 钢套箱定位
分析浮点站位图,而后与实际情况相结合设定吊装主臂的夹角为55度｡船首和吊钩的间距为52.9米｡在吊装钢套箱的过程中需要占用一侧航道,并且抛出8个锚,以便保证吊装工作的稳定性｡为了确保船舶通行安全需要临时禁航,还需要考虑抛锚过程中会不会对海底光缆产生影响｡在运输船舶的抛锚定位工作结束后,进行吊装钢丝绳等辅助设备的安装,并且对各吊点进行连接,而后对各装备进行检查｡在检查工作结束后进行试吊,完成后可以进行正式起吊｡在起吊过程中需要将钢套箱吊至蹲位,在就位后逐步放下,直到后续焊接固定完成[5]｡
3.2.3 封底
下放钢套箱后进行封水板的安装,将混凝土底板和钢套筒间隙封住｡在潮水较低的情况下,将
剪力牛腿焊接完成｡在安装工作结束后进行灌注作业｡在此过程中使用的主要是C30水下混凝土,封底的厚度需要达到2.212米,主要通过两次进行浇筑,第1次需要浇筑约1.9米,剩余工作在抽水完成后进行,控制整个浇筑时间为20小时｡在完成钢套箱的封底后将相关辅助平台拆除,而后进行抽水作业,并且将浮浆和淤泥等清理干净[6]｡
结束语
本文通过合理的施工组织以及与实际情况相结合的设计成功地将承台施工过程中出现的问题解决，在施工时其精度符合施工要求，并且采取合理的养护措施，使防撞设施具有较强的耐久性｡本防撞钢套箱符合大型跨海大桥深水承台施工作业的要求，施工方法值得推广和使用｡
参考文献
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[2] 郑流强. 跨海大桥主墩承台有底钢套箱施工技术探讨[J]. 福建交通科技， 2016(1):114-11
5.
[3] 王涛， 张昆锋. 哑铃型防撞钢套箱数值模拟及施工受力分析[J]. 冶金丛刊， 2019, 004(001):126-127,130.
[4] 陈卫国， 唐衡. 金塘大桥索塔墩1600t防撞钢套箱安装施工技术[J]. 公路， 2009(1):126-127.
[5] 周坤， 蒋俊辉， 李旭东，等. 大连星海湾跨海大桥引桥设计——钢吊箱与钢套箱在浅水区施工方案比选[C]// 第二十一届全国桥梁学术会议论文集（上册）. 中国土木工程学会， 2014.
[6] 党权交. 舟岱跨海大桥主通航孔桥双层防撞钢套箱快速安装技术[J]. 施工技术, 2021, 50(11):5.
