探討深水橋梁樁基礎工程鋼吊箱圍堰技術

杜曉峰

(山西路橋第一工程有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

樁基工程是橋梁基礎結構之一，樁基工程質量高低與橋梁工程的安全性與穩定性有密切聯系。就目前而言，鋼吊箱圍堰技術是橋梁樁基工程施工常用的一項技術，該技術具備施工簡單、施工效率高等優勢，故而得到廣泛應用。

1 工程概況

某橋梁工程全長1.3 km，該橋梁上部結構采用先簡支后結構連續小箱梁結構，在該橋梁樁基施工中主要采用鋼吊箱圍堰技術進行作業，具體操作方案如下。

2 基本參數

(1)鋼吊箱梁結構的重量為64.6 t；

(2)承臺底面積：87.1 m2；承臺混凝土217.75 m3；承臺混凝土重566.15 t，承臺鋼筋重5.47 t；

(3)封底混凝土：43.55 m3；封底混凝土重104.52 t，浮重60.95 t。按照技術參數的標準要求，確定具體的施工實際情況，掌握各種情況對于鋼吊箱造成的影響，然后做好應力計算分析，確定計算剛度、抗剪力等參數，保證各項數據全部達到標準的要求。

3 鋼吊箱設計

3.1 鋼吊箱底板

該部分的主要組成結構是托梁、底模，底板分解成為6塊結構，底模應用的是預制板形式，厚度為15 cm的混凝土結構形式，托梁主梁為2I45b工字鋼，次梁用I20a，連接部位選擇應用角鋼結構進行。底板通過懸吊的方式直接和貝雷梁的結構連接，主要是通過φ32精軋螺紋鋼筋的材料完成吊裝施工，共計安裝吊桿20根。

3.2 鋼吊箱側板

側板的主要作用是承載水平方向的壓力，主要是水流、混凝土側所產生的壓力，所以其耐壓性需要滿足標準的要。根據實際工況需要，側板的材料是厚度6 mm的鋼板，并且在橫縱的方向上設置有加勁肋的結構，全部是角鋼，間隔距離按照承載性能的標準計算確定，以達到側板結構強度為合格標準。橫肋結構是整個側板部分的通體長度，將橫縱肋形成網格的穩定結構形式，側壁剛度、耐變形效果非常好，從而可以使得側板豎向、水平方向中承載方向的能力。側板分成各個分塊結構所組成，一般制作成為3 m×1.5 m的結構形式，為了有效方式四周的邊角部位上能夠達到水平承載力的要求，避免出現變形而造成的漏水問題，需要在角周邊使用∠100/80角鋼進行穩固連接。各個模板采用Φ16螺栓連接，間隔距離設定為15 cm。側板與底板的連接也需要達到穩固性的標準，通過螺栓頂緊處理。

3.3 鋼吊箱內撐

鋼吊箱的內部空間中需要設置內支撐的結構，主要是布置在模板頂部位置上，是1層的結構，材料為I25a工字鋼對焊而成，以十字的形式存在，連接部位采取焊接方式，焊縫長度為10 cm。

3.4 封底混凝土封底混凝土設計

該結構一般會選擇C20混凝土制作，厚度尺寸為0.5 m。而本次工程考慮到實際情況，分析性能的要求，確定選擇使用C30混凝土，厚度0.5 m，為了能夠達到標準的要求，在施工后進行混凝土與鋼護筒壁的粘結力數據試驗分析，分別在3 d、7 d時進行，保證施工的質量合格。

3.5 懸吊系統、定位系統

懸吊、定位兩個系統是一個整體性的系統，通過鉆孔樁鋼護筒作為主要的基礎，把鋼吊箱的結構應用吊桿結構和貝雷架進行穩定的連接。鋼吊箱下入到水體環境中達到設計位置，同時進行測量定位，然后應用吊桿與鉆孔平臺貝雷架連接。這種結構形式可以滿足懸吊的效果，還能夠保證吊箱的位置符合精度的標準。

4 鋼吊箱拼裝與下沉

在具體施工環節，需要從鋼吊箱拼裝、下沉、封底等方面做好技術控制，從而保證該環節的質量效果能夠達到工程需求。

4.1 鋼吊箱拼裝

貝雷架的結構是能夠需要使用鋼吊箱下沉與封底開始前進行懸吊等部分安裝施工，吊車吊放底板下的I45b工字鋼承重梁。在拼接施工平臺中完成承重梁、次梁等結構的拼接施工，保證承重梁的位置符合設計方案的要求；通過平板拖船或者汽車等方式將其運輸到墩位上，利用浮吊或者汽車吊等大型工器具將底板直接吊裝到規定的施工位置上，并且和承重梁進行連接形成穩定的架構形式。底板拼接施工作業之后，把浮吊或者汽車吊進行分節拼裝側板作業，每次拼裝結束后進行尺寸測量，如果有偏差存在，進行校正處理，確保各個位置和尺寸的精度達標。

4.2 鋼吊箱下沉

在上述結構經過檢查符合技術標準后，安裝樁基鋼護筒進行結構部分的支撐，螺旋千斤頂進行頂進處理，φ32精軋螺紋鋼材料進行吊箱的下放作業，使用8條吊桿完成反力擋位螺母可以直接提升吊箱的結構，然后將承載性的螺母直接松開，向上移動40 cm左右，逐步的松開千斤頂，在承重螺母再次受力的條件之下，可以將吊箱下放40 cm左右。重復上述的步驟，直到最終將吊裝安裝到設計要求的位置上。側板之間的連接可以使用螺栓進行，并且縫隙位置上制作成為5 mm厚度的橡膠止水嵌縫結構，緊固螺絲后進行玻璃膠的涂刷作業。側模與底模部分應用砂漿進行填塞處理。吊箱下沉開始前，確保吊箱底板處在相同的水平上，并且各個位置都有明確的標記，做好各項數據記錄，單次下沉深度為40 cm，一次下沉完成之后，應該進行吊點部位的記錄和微調，然后開始下一下沉環節施工。

5 鋼吊箱封底

鋼吊箱下沉到規定的位置上之后，進行各個吊箱部位的尺寸、位置等檢查，符合設計標準后可以將吊箱與鋼護筒進行固定處理，保證其與鋼護筒達到穩定連接的效果。底板與鋼護筒之間的空隙需要安裝止水環以做好封閉處理。封底部分的混凝土材料為C30水泥混凝土，保證材料的性能合格，塌落度符合技術標準。根據需要可以在水泥中加入外加劑，保證混凝土綜合性能達標。

6 承臺施工

承臺施工是整個工序的最后一個環節，在承臺施工的過程中需要考慮到承臺承載力以及外界因素產生的不利影響。同時需要從鋼筋綁扎以及安裝等方面詳細的做好各方面的工藝管理，從而保證技術的實施可以達到規范要求。

6.1 鋼筋綁扎和安裝

首先是進行下部鋼筋的綁扎施工，在澆筑第一混凝土結構后開始第二層的綁扎作業施工。鋼筋是在加工車間內制作完成，嚴格執行設計圖紙和施工工藝的要求，檢查合格后運輸到現場進行綁扎作業。綁扎施工時，確保鋼筋的位置達到精度的要求，且加固效果合格，避免在施工中出現混凝土跑位的問題。底部應該設置鋼筋網的結構，越過樁頂位置應該做切斷處理。

6.2 冷卻管布設

因為承臺結構所使用的混凝土材料比較多，為了避免出現結構開裂等問題，需要在內部埋設冷卻管，是鋼管材料，設置為3層的結構，為了能夠降低成本，本次工程選擇波紋管的材質。

6.3 承臺混凝土灌注

混凝土在使用前，按照技術標準進行試驗確定，保證配合比參數合格，且監理工程師嚴格監督管理，使用專業車輛運輸到現場進行澆筑施工。為了能夠提升施工的質量，通過斜向水平推進的施工方式開始施工。澆筑后，立即開始振搗作業，達到密實度的標準。每一層在施工后進行振搗處理，達到密實度標準且沒有初凝開始后一分層的澆筑施工，可以達到工程的標準要求。

6.4 養生

澆筑施工結束后，應該將裸露在表面的混凝土進行修正、抹平等處理，然后開始表面壓光作業，并且直接連接水管進行灑水養護施工，混凝土澆筑后2～3 h在表面覆蓋薄膜，且養護不少于14 d，組織專業開始養護管理。

7 結 語

綜上所述，鋼吊箱防水圍堰的結構形式有著較高的優越性，成本低、施工方便等，可以提升總體的施工效果，為我國深水橋梁建設提供良好的基礎，促進橋梁事業的發展和進步。