本发明涉及桥梁施工领域，特别是涉及桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法。
背景技术
随着我国经济水平的提高和交通事业的快速发展，普通梁式桥已经不能满足交通的需求，因此大型斜拉桥、悬索桥得到了普遍的推广。此类大型桥梁主桥承台方量多、施工需要涉水，对施工工艺要求越来越高。承台钢围堰兼做防撞钢套箱是斜拉桥、悬索桥主墩涉水承台围堰的主要形式，因此对于此种体积大、吨位重套箱安装施工，采用合理的安装施工方法将极大地节省安装成本、提高安装效率。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种效率高的桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法，包括以下步骤:
s1、搭设水上作业平台，作业平台作为套箱底板；套箱底板的主梁采用斜分布形式；
s2、拼装前底板整修；更换作业平台变形严重的面板和分配梁，然后将钢板切割成条状，焊接在面板接缝处补缝，同时将套箱在底板投影范围型钢切除，更换为与套箱长边方向平行的型钢作为套箱型钢拼装平台；
s3、套箱内轮廓线及连接面放样，限位型钢安装；
s4、套箱装船运输至施工现场；
s5、套箱吊装；浮吊先抛锚，使其长边侧同主墩支栈桥靠拢，浮吊就位后运输船进场，使运输船与浮吊靠拢停泊，抛锚后运输船与浮吊锚固牢固使其形成整体不晃动；
s6、套箱拼装就位；首节段首端就位时，先通过拖拽绳不断调整套箱姿态，使其端头和内侧壁分别靠近端头和侧壁限位型钢、连接面同放样标线对齐，慢慢下放使其首端先就位，套箱首节段末端接近地面就位时，在内壁限位型钢的限制下，精确放置到预定位置，后续节段就位时，先利用拖拽绳将待就位节段同前节段对齐；套箱对齐后慢慢下放过程中，再精确调节待就位节段使其就位；
s7、套箱加固；每节段套箱拼装完成以后，在套箱内壁、上甲板靠近护筒的位置分别焊接一根型钢，将套箱和护筒连接固定，确保其稳定放置在拼装平台上；
s8、套箱与底板对拉，形成整体，完成安装。
进一步的，所述步骤s2中，钢板的厚度为5mm。
进一步的，所述步骤s4中，将套箱分为两个大节段和四个小节段运输至现场。
进一步的，所述步骤s6中，待节段完全就位以后，安装前后节段连接面上的螺栓，使前后节段完全固定，成为一个整体。
进一步的，所述步骤s7中，所述型钢的型号为i25a。
与现有技术相比，本发明桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法的有益效果是：从套箱运输、吊放、定位、加固等方面合理组织施工，很好的提高了拼装效率，减少了大型机械如浮吊、运输船的使用时间；针对关键要素进行控制，很好的减少了在无关条件上人工、材料的浪费，显著节约了施工机械成本。
附图说明
图1是套箱各节段在运输船上占位图。
图2是套箱各节段拼装位置图。
图3是套箱底板主梁布置位置示意图。
图4是异形节段重心位置确定示意图。
图5是异形节段吊耳位置确定示意图。
图6是异形节段吊绳长度确定示意图。
图7是桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法的流程图。
具体实施方式
桩基布局异形超大承台有底套箱的施工方法，包括以下步骤:
s1、搭设水上作业平台，作业平台作为套箱底板；
钻孔灌注桩涉水施工，需要搭设水上作业平台。后期承台封底施工，由于河床软弱，封底混凝土浇筑需要底板承载。将作业平台作为套箱底板，可以很好地缩短工期，节约套箱底板二次制作安装耗费的巨大成本。
为节约成本和工期，桩基施工完成以后，主墩套箱直接在作业平台上拼装，通过对拉使平台和套箱成为整体。如图3所示，套箱底板主梁受到异形桩位的影响，如果主梁横桥向放置，则其跨径达到61.3m，跨径大，下放时底板挠度大难以控制；如果主梁纵桥向放置，则由于护筒在纵桥向相邻两排间距为45cm，双拼hn50横梁沿此方向放置空间不足。因此，套箱底板打破传统很平竖直主梁布置方式，采用斜向的形式布梁。既保证了双拼hn50横梁足够的放置空间，又缩短主梁下放时的跨径，将挠度控制在允许范围内。
s2、拼装前底板整修；
钻孔桩施工完毕后，套箱拼装前，对作业平台进行整修。首先更换平台变形严重的面板和分配梁。然后将5mm厚钢板切割成条状，焊接在面板接缝处补缝，防止后期封底混凝土在接缝处漏浆。同时将套箱在底板投影范围型钢切除，更换为与套箱长边方向平行的型钢作为套箱型钢拼装平台，单根型钢便于调平，确保套箱安装型钢平台的水平。
s3、套箱内轮廓线及连接面放样，限位型钢安装；
底板整修完成以后，由测量队利用全站仪，精确放样出套箱内壁线和各节段接缝的位置，然后根据测量队的放样在节段连接面、套箱节段起终点和中点处分别焊置限位型钢，以便于套箱安装时准备定位。
s4、套箱装船运输至施工现场；
套箱在专业制造厂加工完成并验收合格后装船，装船时按照现场拼装顺序将套箱分为两个大节段和四个小节段运输至现场并安装。套箱各节段在运输船上占位如图1所示，将各个块段吊放在船上，加固稳定后运输至现场。
s5、套箱吊装；
套箱运输到现场前，浮吊先进场抛锚，使其长边侧同主墩支栈桥靠拢。浮吊就位后运输船进场，使运输船与浮吊靠拢停泊，抛锚后运输船与浮吊锚固牢固使其形成整体不晃动。
吊装前，根据各节段尺寸，及重量通过计算求得各吊装节段重心，通过重心所在位置及吊耳分布情况设计吊绳使用方案。根据设计方案分别吊装就位套箱各节段，直至套箱拼装完成。如图2所示，套箱拼装顺序为j2和j3→j1和j8→j7→j6→j4→j5，介于直线段定位、吊装方便快捷且定位准确，故将j5放在最后作为合拢段。
对于近河侧钢套箱安装，由于位置其靠近浮吊，浮吊吊装角度小、距离短方便吊转、允许吊重大操作较为方便，故可将本侧套箱四个节段拼装为两个大节段进行安装；对于近岸侧套箱的安装，由于浮吊受到沿河滩涂地区水深不足等不利条件的影响，大块吊装浮吊大臂角度大、安全系数低，且吊放距离受限、操作不便，故为减少安装难度，对本侧套箱逐节段进行。
套箱起吊前应该节段首末两端分别系一根足够长的拖拽绳。当套箱起吊后吊转时，可以通过拉拖拽绳，控制套箱节段在吊转过程中的姿态，确保就位时其姿态适合就位。
对于此种大体积、重吨位套箱的安装，在吊装施工作业中，对于异形套箱节段，为了使其在起吊时平稳，就位操作可以顺利、安全进行，避免出现扭转、歪斜、倾翻等现象，在作业前必须正确确定各个节段的重心位置，并使吊点处在构件重心的铅直线上；对于当多吊点起吊，应使用吊索的合力位置处在构件重心的铅直线上。
对于其中的异形节段，以j2和j3节段为例，参照图4、图5和图6，介绍一种套箱异形节段的吊装方法，包括以下步骤：
s51、异形节段重心位置确定，具体包括；
s511、找出节段j2和节段j3重心的位置，标为a点和b点；
s512、取x轴和y轴分别穿过a点和b点；
s513、再根据节段j2和节段j3的重量，利用公式求得节段j2和节段j3的中心点c的坐标；
节段2和节段3重量分别为86.95t和86.19t，则节段j2和节段j3的重心点c的坐标为：
s52、吊绳长度确定，具体包括；
s521、取节段j2吊耳连线的中点为d点，取节段j3吊耳连线的中点为e点，使得d点、c点、e点位于同一条直线上：
j2节段上吊耳r1和吊耳r2距离为6.6m，j2节段取3.3m为d点，j3节段上吊耳r3和吊耳r4距离为6.6m，j3节段取3.3m为e点；
s522、取起吊高度oc=15m，o为吊钩位置，连接od、oe，吊钩上挂两根吊绳长度为12m，以两根吊绳长度12m为半径作弧，该弧与od得到交点g，与oe得到交点h，og=oh；
s523、连接并量取安装在吊耳上的四根吊绳r1g、r2g、r3h、r4h的长度，分别为：7.9m、4.7m、4.8m、8.1m；
s53、根据上述计算结果，配备两根吊绳长度分别为og=oh=12m，安装在吊耳上的四根吊绳r1g、r2g、r3h、r4h长度分别为：7.9m、4.7m、4.8m、8.1m，进行吊装。
s6、套箱拼装就位；
套箱吊转到相应位置以后，先确保一端就位。首节段首端就位时，先通过拖拽绳不断调整套箱姿态，使其端头和内侧壁分别靠近端头和侧壁限位型钢、连接面同放样标线对齐，慢慢下放使其首端先就位。套箱首节段末端接近地面就位时，通过手拉葫芦精确调节，在内壁限位型钢的限制下，精确放置到预定位置。
后续节段就位时，先利用拖拽绳将该待就位节段同前节段对齐；套箱对齐后慢慢下放过程中，再利用手拉葫芦精确调节待就位节段使其就位。
每节段首端就位后末端就位时，为避免末端就位调节导致已经就位的首端受影响错位，每节段首端就位后，通过手拉葫芦对拉，将首度同前节段末端固定。
待节段完全就位以后，安装前后节段连接面上的螺栓，使前后节段完全固定，成为一个整体。若前后节段连接面因为竖直方向上有微小错台，螺栓孔对不齐不能穿螺栓，而又不能通过手拉葫芦调节时，用千斤顶顶升相对较低节段的端头，使其连接面完全对齐，然后安装螺栓固定。
按照此步骤，依次按顺序分别拼装套箱各个节段，直至套箱拼装完毕。
s7、套箱加固；
每节段套箱拼装完成以后，在套箱内壁、上甲板靠近护筒的位置分别焊接一根i25a型钢，将套箱和护筒连接固定，确保其稳定放置在拼装平台上。
s8、套箱与底板对拉，形成整体，完成安装；
待套箱拼装完成以后，在设计位置安装套箱与底板对拉装置。对拉装置由下螺帽、下垫板、精轧螺纹钢拉杆、上扁担梁、上垫板、上螺帽组成。下螺帽、下垫板在套箱底板主梁安装前，安装在底板主梁上，其位置根据套箱夹板消防孔位置确定。套箱就位后，放置上扁担梁，将精轧螺纹钢拉杆从上扁担梁预留孔、套箱消防孔穿过，拧入底板主梁上事先焊接的螺帽中。后依次安装上垫板、上螺帽。张拉3吨控制力以后，拧紧螺帽。
所有底板主梁同套箱对拉完成以后，套箱同整个底板形成一个整体，完成套箱的安装工作。
本发明从套箱运输、吊放、定位、加固等方面合理组织施工，很好的提高了拼装效率，减少了大型机械如浮吊、运输船的使用时间；针对关键要素进行控制，很好的减少了在无关条件上人工、材料的浪费，显著节约了施工机械成本。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。