吊箱圍堰在橋梁深水基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用

于秀軍

（江蘇淮陰水利建設(shè)有限公司 江蘇 淮安 223005）

1 引言

隨著我國橋梁施工技術(shù)的不斷發(fā)展，跨越江河的橋梁已經(jīng)越來越多，而在這些跨河、跨江的橋梁施工中，水中基礎(chǔ)施工又是其關(guān)鍵。水中基礎(chǔ)的施工直接關(guān)系到整個工程的進(jìn)度、質(zhì)量，以及整個項目的經(jīng)濟(jì)效益，因此，選擇合理的施工方案尤為重要。水中橋墩施工的方法一般有筑島法、鋼板樁圍堰法、鎖扣鋼管樁圍堰法、套箱圍堰法、吊箱圍堰法、沉井法等。其中，當(dāng)水深超過6m以上時，最安全、最有保障的還是吊箱圍堰與沉井法，但是沉井施工工序繁多、用鋼量大、施工周期長，而吊箱圍堰則相對施工方便快捷、適用性強(qiáng)、施工質(zhì)量有保障、經(jīng)濟(jì)效益明顯，因此，其廣泛地應(yīng)用于橋梁深水基礎(chǔ)高樁承臺的施工中。

2 吊箱圍堰的結(jié)構(gòu)組成

吊箱圍堰又可以分為雙壁鋼圍堰及單壁鋼圍堰兩種，但是不管哪種，都是由底板、側(cè)板、支撐系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、限位裝置、下放系統(tǒng)等組成。底板與側(cè)板一同作用，阻止河水的侵入，為承臺以及底節(jié)墩身施工提供一個無水的作業(yè)平臺，確保了施工質(zhì)量。底板系統(tǒng)主要由托梁、底板、封底混凝土組成；側(cè)板由鋼面板及型鋼縱橫肋組成，主要抵抗河水的水平壓力。支撐系統(tǒng)則包括圈梁與水平撐桿，每一層的支撐桿與圈梁均采用焊接連接或者螺栓連接，根據(jù)圍堰入水深度來確定支撐系統(tǒng)的層數(shù)以及鋼支撐的型號，確保抽水后圍堰的穩(wěn)定，防止側(cè)板變形過大而造成滲漏。吊掛系統(tǒng)主要由鋼護(hù)筒（鉆孔樁鋼護(hù)筒接高），縱梁、橫梁、吊桿、吊掛牛腿等組成。吊掛系統(tǒng)主要作用是承受圍堰的自重及封底混凝土的重量。限位裝置主要是用來保證吊箱圍堰的位置以滿足設(shè)計要求，同時還在吊箱圍堰下放的過程中起導(dǎo)向作用，布置于側(cè)板與鋼護(hù)筒間，分層布設(shè)。下放系統(tǒng)的作用主要是將吊箱圍堰平穩(wěn)地下放到位，主要由鋼護(hù)筒、起吊梁、滑車組、卷揚(yáng)機(jī)等組成。

3 吊箱圍堰的加工制作及現(xiàn)場拼裝

3.1 加工制作

在工廠內(nèi)或者鋼結(jié)構(gòu)加工廠內(nèi)，按照吊箱圍堰設(shè)計圖紙及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）的要求，分別加工完成吊箱圍堰的各部分結(jié)構(gòu)，并且在場內(nèi)進(jìn)行預(yù)拼，經(jīng)檢查驗收合格后方能出廠。側(cè)板、底板及其他大塊構(gòu)件應(yīng)該分塊制作并編號，分塊的大小應(yīng)該考慮施工現(xiàn)場的吊裝能力以及現(xiàn)場操作方便。

3.2 現(xiàn)場拼裝

將驗收合格的圍堰各組成部分運(yùn)輸至現(xiàn)場進(jìn)行拼裝。先進(jìn)行底模托架、底模拼裝，然后焊接圍堰吊掛牛腿，再進(jìn)行側(cè)模、內(nèi)支撐及圍堰下放系統(tǒng)的安裝。

3.2.1 托梁及底板的安裝

首先測量放樣出托梁的設(shè)計位置，然后利用浮吊先將托架的主梁（縱梁）精準(zhǔn)地安裝就位，并與鉆孔平臺臨時連接，再將次梁（橫梁）安裝就位并與主梁焊接牢靠。底板按設(shè)計分塊制作，運(yùn)至現(xiàn)場逐塊拼裝。在鋼護(hù)筒位置的底板可以分塊拼裝，底板與護(hù)筒外壁應(yīng)該保持3cm～5cm的空隙，以保證鋼圍堰的順利下放。

3.2.2 側(cè)模安裝

底模安裝完之后，在底模上畫出圍堰內(nèi)側(cè)邊框線（承臺外邊線），橋中線和墩中線以及每塊側(cè)板起止點，拼裝側(cè)模。側(cè)模由下至上一次分層拼裝；底層側(cè)模拼裝后，在內(nèi)外側(cè)施焊限位角鋼及加勁肋。每塊側(cè)模安裝好后，可帶好底模與側(cè)模（側(cè)模與側(cè)模）連接螺栓（每塊側(cè)模之間需墊橡膠片再拴接）；待側(cè)模全部安裝到位后，緊固側(cè)模與側(cè)模連接螺栓，用木楔塞緊外側(cè)限位角鋼與側(cè)模的間隙。

3.2.3 限位裝置安裝

水平導(dǎo)向限位裝置安裝于鋼吊箱圍堰的側(cè)板內(nèi)側(cè)與鋼護(hù)筒之間，在安裝導(dǎo)向限位裝置前應(yīng)該將圍堰的位置調(diào)整準(zhǔn)確，然后再將限位裝置焊接于側(cè)板內(nèi)側(cè)。導(dǎo)向限位裝置與鋼護(hù)筒接觸點應(yīng)該設(shè)計為滾筒形式，以方便圍堰的下放。

3.2.4 支撐系統(tǒng)安裝

側(cè)板安裝完成后便按照設(shè)計圖紙在側(cè)板內(nèi)壁焊接圈梁牛腿，然后將圈梁安裝到位。圈梁與側(cè)板間采用間斷焊接。水平支撐桿緊隨圈梁后分層安裝。

3.2.5 吊掛系統(tǒng)安裝

按照設(shè)計圖紙將吊掛牛腿焊接于鋼護(hù)筒上，保證每一個牛腿的高程一致。然后將吊桿（采用直徑為32mm的精軋螺紋鋼）通過吊掛牛腿的孔眼穿透底板的托梁，再將吊桿的兩端用螺帽擰上（上下都設(shè)置2cm厚的鋼墊板）

3.2.6 下放系統(tǒng)安裝

將基礎(chǔ)四角的鋼護(hù)筒接長至設(shè)計高度，然后再在鋼護(hù)筒頂安裝兩組起吊大量梁，將卷揚(yáng)機(jī)、滑車組安裝就位。通過鋼絲繩將側(cè)板吊掛于起吊梁上。圍堰下放前應(yīng)該讓四角的卷揚(yáng)機(jī)輕微帶力，并保證四臺卷揚(yáng)機(jī)的帶力一致。

4 吊箱圍堰下放

圍堰安裝完成，檢查其位置等符合設(shè)計要求后，利用下放系統(tǒng)將整個吊箱圍堰平穩(wěn)、緩慢的吊起，使之離開鉆孔平臺約20cm高，將鋼絲繩打好保險，然后再將鉆孔平臺拆除并將鋼護(hù)筒周圍所有的障礙物清理干凈。再次檢查，確定圍堰下放的各項準(zhǔn)備工作均完成后，再由現(xiàn)場指揮者統(tǒng)一指揮四個吊點同時、同步、緩慢、平穩(wěn)地下放至設(shè)計位置。再將吊桿上端的螺帽擰緊，使每一根吊桿均勻受力。再次檢查圍堰的位置是否準(zhǔn)確，當(dāng)符合設(shè)計要求時，將下放系統(tǒng)拆除，并將圍堰與鋼護(hù)筒間采用型鋼固定牢靠，確保圍堰穩(wěn)定。

5 吊箱圍堰封底

圍堰封底前應(yīng)該采用鋼圈將鋼護(hù)筒與底板間的縫隙封堵，確保封底混凝土不在此處滲漏。圍堰封底采用鉆孔樁水下混凝土灌注的方法進(jìn)行。首先應(yīng)該根據(jù)圍堰的大小來布置導(dǎo)管，圍堰很大時可采取分區(qū)封底的方法。水封導(dǎo)管布置的密度應(yīng)該要合理，確保相鄰兩個水封點的混凝土流動半徑交叉不小于0.5m。在封底過程中應(yīng)該隨時的測量封底厚度，避免出現(xiàn)封底厚度不足或者超厚的現(xiàn)象。封底混凝土應(yīng)該多點同時平衡施工，避免吊桿的受力不均衡而導(dǎo)致圍堰傾斜。

6 承臺施工

在封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的80%后，將圍堰內(nèi)的水逐漸的抽干。在抽水的過程中應(yīng)該密切地注意圍堰的情況，若出現(xiàn)異常情況必須立即查明原因，分析處理。

割除封底砼頂面以上的吊桿，在設(shè)計樁頂標(biāo)高處測量放線，割除設(shè)計樁頂標(biāo)高以上鋼護(hù)筒，鑿掉多余樁頭。清除封底砼頂面的浮漿，清除雜物并在砼頂面找平。若圍堰四周有滲漏，則沿圍堰四周邊設(shè)排水溝，在四角處設(shè)集水坑，以排干滲水。

按照設(shè)計圖紙及規(guī)范要求綁扎承臺鋼筋，經(jīng)現(xiàn)場建立檢查合格后澆筑承臺混凝土。

7 吊箱圍堰施工中應(yīng)該注意的問題

（1）封底混凝土施工過程中，應(yīng)該在圍堰的側(cè)板上設(shè)置連通管，使得圍堰內(nèi)外的水位基本相同，減少因吊箱內(nèi)壁水頭升高對底板增加的荷重和對側(cè)模增加內(nèi)壓力。另外，在封底混凝土強(qiáng)度尚未達(dá)到要求時，若河水水位上漲，也可以保證圍堰內(nèi)外的水位一致，防止河水的上漲浮力過大，對圍堰造成損壞。

（2）由于吊桿采用精軋螺紋鋼筋，因此必須采取保護(hù)措施，嚴(yán)禁電焊打火，避免傷害吊桿。

（3）側(cè)板拼裝時，兩塊側(cè)板間應(yīng)該夾2cm厚軟橡膠條，并擰緊連接螺栓。

（4）圍堰的內(nèi)支撐若為分節(jié)連接，其接縫處必須密貼，不得有縫隙。

（5）封底混凝土的厚度必須合理，在進(jìn)行封底混凝土厚度計算時應(yīng)該分兩個階段來考慮：一個階段是吊箱內(nèi)抽完水后灌筑承臺混凝土前，另一個階段是澆筑完承臺且混凝土初凝前。

8 結(jié)語

吊箱圍堰在橋梁深水基礎(chǔ)中得以廣泛的應(yīng)用，尤其是深水高樁承臺施工。其主要作用是為承臺及底節(jié)墩身提供一個無水的施工條件，防止漏水是其關(guān)鍵；同時，吊箱圍堰的也就是承臺的模板系統(tǒng)，其位置的精確度也尤為重要。因此，在吊箱圍堰的施工時，這兩點需要特別注意。陜西水利

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