钢吊箱围堰在桥梁深水基础实践分析

莫小荣

(吉安市公路勘察设计院，江西吉安343000)

1 工程概况

某大型桥梁项目在设计中，选择应用三跨预应力连续箱梁的结构形式，在桥梁两侧设置有引桥结构，其主要结构形式分别是30m、35m 的预应力混凝土组合箱梁，桥梁跨度尺寸符合实际应用标准。4-13#桥墩全部处于水中，其中的4-9#墩承台为深水高桩承台的结构。从本次工程的地质勘查结论分析后确定，按照该项目的具体情况，在4-9#墩中，采取的是单壁有底钢吊箱围堰支护的结构形式，以满足工程技术标准要求。

2 钢吊箱围堰的结构组成

2.1 底板

底板是主要的钢吊箱与钢套箱围堰的区分结构形式，其主要的作用是承载竖向受力。钢吊箱底部设置的结构包含有型钢网格分配底板、空间析架式底板两种。分配梁底板结构的施工相对较为简单，安装操作也比较方便，所以被大量的应用到桥梁工程中。

2.2 侧板

侧板的作用是承载水流或者波浪的作用力，是主要的受力结构，其一般可以分为单壁围堰、双壁围堰的形式。本次桥梁工程最终选择使用结构形式为单壁围堰。

2.3 悬吊系统

悬吊系统的运行以钻孔桩钢护筒为主要结构部分，包含吊杆、纵、横以及钢护筒等结构。横梁支点通常是设置到牛腿处，横梁的作用就是把悬吊受到的荷载利用钢护筒直接传输给桩基。总梁的作用是吊杆支撑，然后将该部位存在的荷载传输给横梁。吊杆上部直接固定到支架的纵梁上，下部则直接固定在底板吊梁结构上。吊杆结构可以将吊箱自重以及封底混凝土自重全部传输给纵梁，保持结构的稳定性与安全性。

2.4 定位系统

因钢吊箱在进入到水中的过程，会受到流水压力的持续性作用而发生位移情况。为了能够及时调整钢吊箱的位置，保证下沉顺利进行，需要在现场设置定位系统。水流比较小的情况下，通过导链牵引、抽注水等方式实现定位；如果水流速度较快，则要采取定位船进行定位。

3 钢吊箱施工

3.1 施工前的准备工作

正式施工前，先进行现场地质条件的调查和分析，且要了解具体的情况，测量河床标高，对于给局部河床产生影响的障碍物，要及时展开清理处理，可以选择使用多种工具和器械，将原钻孔平台直接拆除，以满足正常施工的要求。

3.2 工艺流程

首先在陆地上将所有的吊箱进行制作，一般是分块的制作方式，检查合格后应用拖轮浮拖的方式移动到指定区域，浮吊起吊箱，并且把吊箱直接下入到钢护筒内。给内部进行注水，保证吊箱底部在护筒顶部标高以下，就可以进行悬吊部位的安装，并且持续注水下沉。在下沉到规定位置上，进行纠正和堵漏处理，防止护筒与钢吊箱之间存在过大的间隙，一般应用砂袋即可。进行封底混凝土浇筑施工，保证基底有效的处理，凿除桩头结构，开展承台结构施工。上述施工环节结束后，及时进行检查验收，合格后拆除套箱模板[1]。

3.2.1 钢吊箱拼装

钢吊箱的加工、拼接都需要在陆地上完成，严格执行设计方案要求，保证侧模、底模的质量合格，不会存在质量问题。吊箱底板的材质是钢材，按照测量放样的结论进行底部拼装施工，并且合理地利用钢板焊接作业，将底板组合形成整体的结构。吊箱侧板需要放置在底板上，应用Φ16 螺栓连接，模板之间加入胶条密封处理，避免发生渗水。吊箱拼装结束后，通过浮船把吊箱直接运输到墩位上，接下来就可以进行下沉钢吊箱程序。

3.2.2 钢吊箱下沉

钢吊箱拼接工作结束之后，和底板同时进行下沉作业，钢吊箱下沉的过程中，应用20t 浮吊下方作业，提前在现场焊接扁担，计算确定下放的高度尺寸，并且利用钢吊箱标注到规定的标高部位上，下放的部位为扁担横放的钢护高度。要想使得钢吊箱的下放达到均匀、慢速的要求，通常在下降0.5m 的位置就要进行位置、垂直度的观察，符合设计要求才能继续施工。钢吊箱下沉到规定部位，进行测量校对处理，保证底板顶面与标高达到设计要求，并且做好整个结构的检测试验，且要做好定位锚固处理。吊箱最上部的结构中，竖直背肋和套箱外部的临时支撑钢管桩需要和承重梁结构连接，且要安装反压受力牛腿，确保与钢管桩的连接达到稳固性标准，不会发生下沉、上浮、偏位等问题。套吊底板与主护筒的间隙比较大时，需要在护筒周边区域内安装钢板条的方法堵盖处理；缝隙较小的情况下，通过麻绳塞堵等方式做封闭处理的效果，避免发生渗漏的问题[2]。

3.2.3 封底

根据现场情况计算确定导管作用半径，保证导管设置符合要求，且要依据导管埋设深度明确首批混凝土浇筑数量，选择最佳料斗尺寸。通过吊车把导管料斗安装到指定部位，封底结构应用C20 素混凝土施工，承台结构的封底厚度为50cm，单个承台结构使用的混凝土为12m3。封底混凝土需在现场制作，利用混凝土罐车运输，通过泵车输送到浇筑部位上，完成浇筑作业施工。封底混凝土浇筑时，严格落实导管埋深尺寸的控制，防止导致导管提空进水的情况。浇筑顺序是先周围后中心，与混凝土面保持一致性。浇筑施工保持连续进行，工作人员及时进行下料作业，在浇筑基本结束时，需要增加坍落度，且要增大导管埋深尺寸，保证混凝土均匀扩散到各个位置上，表面达到平整性的要求。封底结束前，需要严格执行吊箱侧板、底板以及护筒的密封性检测，使封底结构施工的质量合格[3]。

3.2.4 封底混凝土检查、破桩头

封底混凝土全部浇筑施工结束且底部结构强度达到标准要求后，立即抽水检测混凝土结构的质量，达到技术标准才能继续进行承台钢筋绑扎、混凝土浇筑等环节的施工。护筒割除前，应该做好底部沉渣的检测，并且需要进行护筒割除处理，完成后需要使用空压机实施桩头凿除处理，且确保其嵌入到承台内部20cm。

3.2.5 吊箱的拆除

承台结构混凝土达到设计要求的85%之后，就能够将吊箱模板拆除掉。钢吊箱拆除两侧侧模，首先需要割除吊箱与外侧钢管的连接槽钢，然后是将侧模与横向结构连接的工字钢拆除，并且由潜水员进入到地下拆除侧模与底模结构的螺栓，直到将整个模板全部拆除。拆掉的模板在表面清理后要及时涂抹脱模剂，保证后续作业施工可以正常使用，不会造成模板损坏和工程质量的问题。

4 施工注意事项

在桥梁深水基础工程项目施工阶段，为了能够保证钢吊箱围岩技术的应用效果能够正常发挥，在施工的环节中需要严格的从钢吊箱围堰的制作以及应用过程做好各方面的质量管理，保证技术的应用效果能够发挥出来。

其一，进行钢吊箱板材制作的过程中，对于选择的材料需要满足现行行业标准的规范要求，还有工程项目的施工需求。

其二，焊接阶段需要做好钢吊箱焊接质量的控制，并且在焊接完成之后务必做好水密性的检查，只有各方面的施工参数达到规范需要，才能够进行下沉作业。

其三，施工环节需要做好钢吊箱的尺寸检查，使其能够与承台尺寸一致，将误差范围控制在允许的标准范围内。

其四，作业施工之前要求相关作业人员全面做好技术交底工作，并且组织工作人员对设计图纸进行研究以及核对，如对工序存在意义要及时提出意见，确认无误后方可开展相关施工作业。此外，还需要做好相关人员技能培训以及安全培训，使其能够在项目开展的阶段中按照规范的要求作业，确保作业人员具备钢吊箱下沉施工作所需的理论知识与应急能力。

其五，下沉作业的阶段需要严格地做好钢吊箱的稳定性控制，使其能够缓慢地进入到水位之中。随后在施工过程中，同时在作业的阶段还需要安排施工人员在现场进行指挥，避免违规操作失误而出现的各种安全质量问题，项目完成之后要及时地退出施工场地。

5 结语

钢吊箱围堰施工技术在桥梁深水基础施工中有着极为重要的作用，发挥出该工艺的优势，提高桥梁施工质量水平，完全满足工程技术标准，符合现场施工要求，确保施工更加的方便、快捷，施工难度也会下降，节约人力、物力、财力，综合效益较好，未来可以有更广泛的应用。