吊箱围堰在桥梁深水基础施工中的应用

于秀军

（江苏淮阴水利建设有限公司 江苏 淮安 223005）

1 引言

随着我国桥梁施工技术的不断发展，跨越江河的桥梁已经越来越多，而在这些跨河、跨江的桥梁施工中，水中基础施工又是其关键。水中基础的施工直接关系到整个工程的进度、质量，以及整个项目的经济效益，因此，选择合理的施工方案尤为重要。水中桥墩施工的方法一般有筑岛法、钢板桩围堰法、锁扣钢管桩围堰法、套箱围堰法、吊箱围堰法、沉井法等。其中，当水深超过6m以上时，最安全、最有保障的还是吊箱围堰与沉井法，但是沉井施工工序繁多、用钢量大、施工周期长，而吊箱围堰则相对施工方便快捷、适用性强、施工质量有保障、经济效益明显，因此，其广泛地应用于桥梁深水基础高桩承台的施工中。

2 吊箱围堰的结构组成

吊箱围堰又可以分为双壁钢围堰及单壁钢围堰两种，但是不管哪种，都是由底板、侧板、支撑系统、吊挂系统、限位装置、下放系统等组成。底板与侧板一同作用，阻止河水的侵入，为承台以及底节墩身施工提供一个无水的作业平台，确保了施工质量。底板系统主要由托梁、底板、封底混凝土组成；侧板由钢面板及型钢纵横肋组成，主要抵抗河水的水平压力。支撑系统则包括圈梁与水平撑杆，每一层的支撑杆与圈梁均采用焊接连接或者螺栓连接，根据围堰入水深度来确定支撑系统的层数以及钢支撑的型号，确保抽水后围堰的稳定，防止侧板变形过大而造成渗漏。吊挂系统主要由钢护筒（钻孔桩钢护筒接高），纵梁、横梁、吊杆、吊挂牛腿等组成。吊挂系统主要作用是承受围堰的自重及封底混凝土的重量。限位装置主要是用来保证吊箱围堰的位置以满足设计要求，同时还在吊箱围堰下放的过程中起导向作用，布置于侧板与钢护筒间，分层布设。下放系统的作用主要是将吊箱围堰平稳地下放到位，主要由钢护筒、起吊梁、滑车组、卷扬机等组成。

3 吊箱围堰的加工制作及现场拼装

3.1 加工制作

在工厂内或者钢结构加工厂内，按照吊箱围堰设计图纸及《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）的要求，分别加工完成吊箱围堰的各部分结构，并且在场内进行预拼，经检查验收合格后方能出厂。侧板、底板及其他大块构件应该分块制作并编号，分块的大小应该考虑施工现场的吊装能力以及现场操作方便。

3.2 现场拼装

将验收合格的围堰各组成部分运输至现场进行拼装。先进行底模托架、底模拼装，然后焊接围堰吊挂牛腿，再进行侧模、内支撑及围堰下放系统的安装。

3.2.1 托梁及底板的安装

首先测量放样出托梁的设计位置，然后利用浮吊先将托架的主梁（纵梁）精准地安装就位，并与钻孔平台临时连接，再将次梁（横梁）安装就位并与主梁焊接牢靠。底板按设计分块制作，运至现场逐块拼装。在钢护筒位置的底板可以分块拼装，底板与护筒外壁应该保持3cm～5cm的空隙，以保证钢围堰的顺利下放。

3.2.2 侧模安装

底模安装完之后，在底模上画出围堰内侧边框线（承台外边线），桥中线和墩中线以及每块侧板起止点，拼装侧模。侧模由下至上一次分层拼装；底层侧模拼装后，在内外侧施焊限位角钢及加劲肋。每块侧模安装好后，可带好底模与侧模（侧模与侧模）连接螺栓（每块侧模之间需垫橡胶片再拴接）；待侧模全部安装到位后，紧固侧模与侧模连接螺栓，用木楔塞紧外侧限位角钢与侧模的间隙。

3.2.3 限位装置安装

水平导向限位装置安装于钢吊箱围堰的侧板内侧与钢护筒之间，在安装导向限位装置前应该将围堰的位置调整准确，然后再将限位装置焊接于侧板内侧。导向限位装置与钢护筒接触点应该设计为滚筒形式，以方便围堰的下放。

3.2.4 支撑系统安装

侧板安装完成后便按照设计图纸在侧板内壁焊接圈梁牛腿，然后将圈梁安装到位。圈梁与侧板间采用间断焊接。水平支撑杆紧随圈梁后分层安装。

3.2.5 吊挂系统安装

按照设计图纸将吊挂牛腿焊接于钢护筒上，保证每一个牛腿的高程一致。然后将吊杆（采用直径为32mm的精轧螺纹钢）通过吊挂牛腿的孔眼穿透底板的托梁，再将吊杆的两端用螺帽拧上（上下都设置2cm厚的钢垫板）

3.2.6 下放系统安装

将基础四角的钢护筒接长至设计高度，然后再在钢护筒顶安装两组起吊大量梁，将卷扬机、滑车组安装就位。通过钢丝绳将侧板吊挂于起吊梁上。围堰下放前应该让四角的卷扬机轻微带力，并保证四台卷扬机的带力一致。

4 吊箱围堰下放

围堰安装完成，检查其位置等符合设计要求后，利用下放系统将整个吊箱围堰平稳、缓慢的吊起，使之离开钻孔平台约20cm高，将钢丝绳打好保险，然后再将钻孔平台拆除并将钢护筒周围所有的障碍物清理干净。再次检查，确定围堰下放的各项准备工作均完成后，再由现场指挥者统一指挥四个吊点同时、同步、缓慢、平稳地下放至设计位置。再将吊杆上端的螺帽拧紧，使每一根吊杆均匀受力。再次检查围堰的位置是否准确，当符合设计要求时，将下放系统拆除，并将围堰与钢护筒间采用型钢固定牢靠，确保围堰稳定。

5 吊箱围堰封底

围堰封底前应该采用钢圈将钢护筒与底板间的缝隙封堵，确保封底混凝土不在此处渗漏。围堰封底采用钻孔桩水下混凝土灌注的方法进行。首先应该根据围堰的大小来布置导管，围堰很大时可采取分区封底的方法。水封导管布置的密度应该要合理，确保相邻两个水封点的混凝土流动半径交叉不小于0.5m。在封底过程中应该随时的测量封底厚度，避免出现封底厚度不足或者超厚的现象。封底混凝土应该多点同时平衡施工，避免吊杆的受力不均衡而导致围堰倾斜。

6 承台施工

在封底混凝土强度达到设计强度的80%后，将围堰内的水逐渐的抽干。在抽水的过程中应该密切地注意围堰的情况，若出现异常情况必须立即查明原因，分析处理。

割除封底砼顶面以上的吊杆，在设计桩顶标高处测量放线，割除设计桩顶标高以上钢护筒，凿掉多余桩头。清除封底砼顶面的浮浆，清除杂物并在砼顶面找平。若围堰四周有渗漏，则沿围堰四周边设排水沟，在四角处设集水坑，以排干渗水。

按照设计图纸及规范要求绑扎承台钢筋，经现场建立检查合格后浇筑承台混凝土。

7 吊箱围堰施工中应该注意的问题

（1）封底混凝土施工过程中，应该在围堰的侧板上设置连通管，使得围堰内外的水位基本相同，减少因吊箱内壁水头升高对底板增加的荷重和对侧模增加内压力。另外，在封底混凝土强度尚未达到要求时，若河水水位上涨，也可以保证围堰内外的水位一致，防止河水的上涨浮力过大，对围堰造成损坏。

（2）由于吊杆采用精轧螺纹钢筋，因此必须采取保护措施，严禁电焊打火，避免伤害吊杆。

（3）侧板拼装时，两块侧板间应该夹2cm厚软橡胶条，并拧紧连接螺栓。

（4）围堰的内支撑若为分节连接，其接缝处必须密贴，不得有缝隙。

（5）封底混凝土的厚度必须合理，在进行封底混凝土厚度计算时应该分两个阶段来考虑：一个阶段是吊箱内抽完水后灌筑承台混凝土前，另一个阶段是浇筑完承台且混凝土初凝前。

8 结语

吊箱围堰在桥梁深水基础中得以广泛的应用，尤其是深水高桩承台施工。其主要作用是为承台及底节墩身提供一个无水的施工条件，防止漏水是其关键；同时，吊箱围堰的也就是承台的模板系统，其位置的精确度也尤为重要。因此，在吊箱围堰的施工时，这两点需要特别注意。陕西水利

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