钢吊箱单壁围堰在铁路桥梁施工中的应用

李　辉　（中铁四局集团第五工程有限公司，江西 九江 332000）



钢吊箱单壁围堰在铁路桥梁施工中的应用

李辉（中铁四局集团第五工程有限公司，江西 九江 332000）

大跨度铁路桥梁跨越大江大河时多设计为低桩承台，文章以具体的工程实例为背景，从钢吊箱的结构设计及钢吊箱围堰施工两个方面介绍了其在工程实体中的应用。

低桩承台；钢吊箱围堰；工程实例

1　工程概况

某铁路桥主跨采用（76+144+76）m连续梁，其中一个主墩桩基础为10根φ 200cm钻孔桩，桩长15.5m；承台结构尺寸10.8×15.8×4m，墩位离岸边20m。该河流为单孔双向通航河道，航道等级为Ⅲ级，设计施工水位为88.6m，百年一遇水面标高为98.18m。现场实测墩位河床底部无淤泥层，为斜面裸岩，水面标高为90.58m，水深10m，水量流速为2.96m/s。根据地质、水深和承台设置情况综合考虑，该水中墩采用单壁钢吊箱围堰法进行施工。

2　钢吊箱围堰的结构设计

钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内支撑、悬吊及定位系统组成。本工程钢吊箱围堰高度为12m，比最高水位高1.5m。钢吊箱围堰分两节安装，每节6m，每节分10块。

2.1底板

底板是竖向主要受力构件，由底模托梁和底模组成。底模托梁为井字梁结构，桩间设置纵、横梁。横梁为主梁，纵梁为次梁，横梁与纵梁采用焊接。吊杆设在横梁上。底模面板采用δ=8mm钢板，横向加劲板条为[20a槽钢，纵向加劲板条为□100×10mm钢板。

2.2侧板

侧板采用单壁结构，侧板采用δ=6mm钢板，面板设置□100×10mm钢板竖向加劲板条，∠125×125 ×8mm角钢水平加劲肋，两端圆弧段侧板额外采用间距2.5m双拼[32a弧形抱箍加固。竖向龙骨为双拼I28a工字钢。吊箱下层侧板与底板之间的水平缝和面板间竖缝均采用坡口焊缝焊接，以防漏水。

2.3内支撑

内支撑由内圈梁、水平撑杆及竖向支架三部分组成。内圈梁设置二层，一层位于水平面位置，另一层设置于钢吊箱中部，内圈梁由双拼I36工字钢组成；水平撑杆为纵向对撑结构，由Φ 630×10mm钢管组成；杆端与内圈梁通过□800×800×20mm钢板焊接成一体。竖向支架的底端焊接到底板上，上端与水平撑杆焊接。

2.4悬吊系统

悬吊系统由扁担梁、吊杆及钢护筒组成，扁担梁均设在钢护筒顶，由2根I36a工字钢加工而成并焊接在护筒顶部；吊杆是由 φ 32mm精轧螺纹粗钢及与之配套的连接器、螺帽组成，于承台最外侧8个钢护筒间设置16根φ 28精轧螺纹钢作为吊杆，吊杆下端固定到底板横梁上，上端固定到吊挂系统的扁担梁上。

为便于调整吊箱位置，确保顺利下沉，在吊箱侧板内壁与承台四个角点处的钢护筒之间设上下两层各用型钢制作钢吊箱下沉时横、竖向定位装置。

图1　底模吊点设置图

图2　吊点大样图

3　钢吊箱围堰就位

①拆除钢吊箱范围内的钻孔作业平台钢结构；其次测量护筒顶面标高和偏位情况，根据安装钢吊箱围堰设计的护筒高度，切割钢护筒顶面至同一水平面。同时放样出吊箱标高及中线。

②在距离水面80cm高处的桩基钢护筒上焊接钢牛腿，作为拼装钢吊箱临时平台的支点，在临时平台支点上设置承重梁，通过浮吊配合在承重梁上安装纵Ⅰ36a工字钢及横向双拼Ⅰ36a工字钢，构成墩位处拼装钢吊箱的临时支承平台。在钢护筒上设置横纵向偏位纠正装置。

③浮吊配合，在临时支承平台上，把钢吊箱底模分块安装就位后，对底模拼接缝处焊接，把底模连成整体，利用预先安装的2Ⅰ36a工字钢作为吊箱下放时的承重架。

④焊接底板托梁和底板，同时在每个桩基础钢护筒边两侧横梁上焊接抗浮竖向支架，并进行焊缝检查，保证焊接质量。

⑤使用吊车把第一节单块钢吊箱吊起，架立在I36a工字钢连接梁上，再吊装第一节第二块钢围堰并进行焊接，以此类推，拼装顺序从钢吊箱圆弧段向两侧长边对称拼装直至完成封闭。

⑥在承重架上布置8个90t千斤顶及16根φ 28精轧螺纹钢吊杆，由专人统一指挥，所有千斤顶同时起吊，经反复多次提升使之脱离临时支承平台1.5m左右，将钢吊箱暂时固定。注意利用承台外围钢护筒及平台四周φ 630钢管支承桩，做好支撑，严格控制倾斜、扭转、偏移。浮吊配合，拆除临时支承平台上的Ⅰ36a工字钢，割除钢牛腿。

⑦钢吊箱第一节下放3m后，测量检查钢吊箱中线和标高，过程中辅以横纵向偏位纠正装置予以调整，必要时使用吊链或油顶进行调整。

⑧在低潮位的时候将侧模的第二节分块与已经下放到位的钢套箱的第一节侧模进行螺栓连接，使其连接为一个整体。

⑨继续下沉3m，测量检查钢吊箱中线和标高，过程中辅以横纵向偏位纠正装置予以调整，必要时使用吊链或油顶进行调整，直至下沉到位。

⑩钢吊箱底模下沉至规定标高后，经精密检测钢吊箱的中线和标高，满足规范要求后，将抗浮支架与钢护筒之间进行焊接，使钢吊箱与每个护筒临时连接为整体。拆除千斤顶，进行力系的转换。

⑪浇筑封底混凝土，在浇注水下封底混凝土前，对钢吊箱四周进行探测，用沙袋堵塞底模与钢护筒之间的空隙，保证在浇筑封底混凝土时不外漏。采用垂直导管法灌注水下封底混凝土，在桩基与桩基之间布置浇筑点，浇筑厚度1.8m。

⑫钢吊箱水下封底混凝土强度达到要求后，对钢吊箱内进行抽水，抽水到每一道支撑位置以下0.5m时，安装第一道内圈梁和内支撑，继续往下抽水，并且一边抽水一边观察钢套箱是否有变形，如发现钢套箱变形过大，则要立即停止抽水，待查明情况并纠正后方可继续抽水作业。

⑬围堰内抽干水后，若有渗漏用棉纱、桐油、灰膏、堵漏王等材料将较大的渗漏处堵住。较小的砂眼渗漏用铆钉封堵，使吊箱达到不渗漏的要求。

⑭堵漏完成后，将抗浮支架与桩顶标高以下的钢护筒通过型钢焊接，进行力系的转换，力系转换完成后割除桩顶标高以上的钢护筒、抗浮抗拉杆，然后浇筑围堰内第二次封底混凝土找平。

4　结束语

钢吊箱围堰技术在施工中的优点已在许多工程中得到了充分的体现，它工序简单、易操作、分节分块卸载方便，大大提高了生产效率，能很好地加快深水大型桥梁下部结构的施工进度。同时，钢吊箱围堰比将整个系梁作业面围堰抽水的施工方式节约钢材，大大减少了封底混凝土用量，避开了大面积浇筑封底混凝土的施工难度，也能够取得一定的经济效益。

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U443.16+2

B

1007-7359(2016)03-0181-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.066

李辉（1969-），男，工程师，副总经理。