钢套箱围堰施工工艺的分析和应用

李鹏

【摘要】本文着手于钢套箱围堰工程的施工概况，结合钢套箱的施工工艺与围堰工程的实践施工情况进行分析，总结出钢套箱围堰施工的具体操作设计方法，为我国桥梁施工行业今后的建设与发展提供正确参考。

【关键词】钢套箱；施工工艺；应用分析

0.引言

钢套箱围堰主要是为了解决桥墩与承台施工而设计出的一种实用性临时阻水结构，这种结构具有较高的适用性与应用效果，在实践应用过程中可以为水上桥墩的施工提供一个安全、无水的施工环境，具有较高的应用价值。钢套箱围堰的施工工艺简单，只需要进行分块制作、现场拼装与整体下方三个步骤，在实践环节具有较好的应用效果，值得广泛应用与推广。

1.钢套箱围堰工程概况

本次道路施工选取了位于湖南省长沙市东新区的轨道交通3号线东延伸段，工程施工的实施范围由长沙国际机场站至桥河路站。工程线路正线全长约为27.6km，该区域的标段为II标，线路长度约为3.6km。整条道路施工线路在实践施工中需要严格按照相关规定与施工工艺要求进行约束与控制，通过对整条施工路段进行实地勘测与反复确认检查，该路段基本符合实践施工要求。

該线路的沿线位于围场河附近，区域内有两个水上墩柱，经过专业仪器进行水位探测与分析，围场河的常水位标高是+2.6m，河床低标高约为-1.2m，通过对常水位与河床低标高的实际数据进行分析与测算，两个水上承台的底标高则为-3.9m，根据水面位置进行确定，承台位于水面以下接近6.2m的位置，这对实践施工造成了一定的影响，增加了施工难度。由于实践施工环节，围场河必须同时满足泄洪与顺利通航这两点要求，因此，考虑到区域环境自身的特点与工程建设的实际需要，在本次道路施工过程中需要对这两个承台采用钢套箱围堰施工，以此保证道路施工的顺利开展，为道路施工提供安全保障。

2.钢套箱围堰实际施工

2.1钢套箱的设计工艺

在本次的钢套箱围堰施工环节，考虑到两个承台的实际情况与围场河内的水位情况，结合水位标高，钢套箱在内经设计时，应具体设计为6.5m*6.1m的矩形，在下沉到制定位置后额定标高应为+2.1m，钢套箱底部标高应为-5.0m，实际总高度约为7.3m。通过对钢套箱进行精确化的工艺设计计算，钢套箱的总重量应为32t-35t之间，箱内的外壁距离约为21.4cm；结合围场河内的水位情况与实际施工需要，在吊装与运输钢套箱的过程中，应将钢套箱分为三节制作，第一节钢套箱的高度应为3.2m-3.5m之间，第二节钢套箱的高度应为1.8m-2.0m之间，第三节钢套箱的高度应为1.8m-2.0m之间，以此实现钢套箱的安全运输和吊装；在设计钢套箱的过程中，应对每块钢件结构进行精确控制与管理，每块钢构件的外层应选用5mm的钢板进行制作，以此满足钢套箱的应用指标，工厂在实际制作过程中，为保证钢套箱的稳定性与抗力性能，应实行分块制作的方式，在岸上进行拼装与吊装；为切实满足钢套箱在水中的抗冲击性能与抗压力性能，在连接过程中，应采用螺栓与2cm的遇水膨胀胶条对钢套箱进行联接。

2.2钢套箱的运输与拼装

考虑到围场河周围的环境特点，在本次钢套箱围堰的施工环节，应准确把握钢套箱围堰运输与拼装的细节，结合围场河的水位情况与实际施工要求，每块钢套箱的重量约为4.8t左右，在运输过程中应采用履带吊车进行吊运，为保证钢套箱围堰的高效性，应将每个钢套箱第一节构建吊运至岸边场地进行拼装，然后再将第二节与第三节钢套箱单块构件直接吊运到水上进行拼装，以此减少施工作业的时间。

在拼装过程中，需要严格按照施工规范进行操作，首先应进行测量复核操作，在拼装之前预先测放出钢套箱的大样，在平台上对钢套箱进行复核与精度检验；在拼装顺序上更需要进行严格的规划与分析，先将第一节钢套箱吊放到平台上，利用内、外井壁对钢套箱进行支撑与加固，使第一节钢套箱保持垂直状态，之后再将第二节与第三节钢套箱吊放在平台上，与第一节钢套箱进行连接，调整好钢套箱的整体位置与布局，进行精密化的支撑加固，充分保证钢套箱围堰的安全性与适用性。最后，应对钢套箱进行整体焊接，在调整好钢套箱的各项数据以后，切实保证钢套箱的垂直与水平数据符合相应标准。焊接过程中应采用合理化的工艺进行分块式立体焊接，根据焊接时间以及钢套箱的缝隙情况进行相应调整，切实保证整体焊接的质量。

2.3钢套箱的安装与下沉

钢套箱在安装与下沉的过程中首先需要考虑钢套箱承受水压的能力，同时还需要考虑到钢套箱在施工起吊、设备定位与混凝土浇筑时的抗压能力，因此，在实践施工过程中，应根据实际施工情况，在精确的施工数据分析与参考下，准确定位钢套箱的内径与平面尺寸，结合承台的平面尺寸与实际情况，综合设定钢套箱下沉与安装的实际位置[1]。

在安装过程中，通过在钢套箱位置施打定位桩，确保定位桩在钢套箱下沉到位以后能够满足实践工程需要，为钢套箱提供支撑与加固的效果[2]。钢套箱的起吊与就位工序更是实践操作中不可忽视的重要内容，应根据区域环境内的情况进行严格分析，采用50t的履带吊机进行起吊工作，在钢套箱内部施加20H型的横向加强撑，避免混凝土施工受到水压影响。钢套箱在下沉过程中应着重控制好高压水泵的安装工作，确保第一节、第二节与第三节钢套箱能够顺利下沉、安全连接，通过对浮力与水压密度等数据进行精确分析，为钢套箱下沉操作提供可靠度保证。

2.4钢套箱的封底施工

在本次钢套箱围堰施工过程中，应在钻孔灌注桩完成后及时进行混凝土封底工作，为钢套箱围堰施工提供确切的安全保障，避免灌注桩与钢套箱设备受到管涌与上浮作用的影响[3]。在实践施工过程中，混凝土封底的厚度约为1.2m，分两次进行水下混凝土灌注，第一次采用0.8m厚度的混凝土进行灌注，第二次进行补漏工作，确认无误后采用20cm的混凝土进行找平与灌注施工。在封底施工环节，应严格把控混凝土施工顺序，避免施工不当所造成的污染与混凝土缺损情况，为钢套箱围堰工程提供确切的安全与质量保障。在混凝土封底施工完成以后，应进行不少于3天的养护施工，对混凝土强度进行相应测试，为钢套箱围堰施工提供质量保障。

3.结语

综上所述，钢套箱围堰施工在水中埋深的承台施工中可以发挥出显著的作用，有效降低了实践施工的难度，提高了道路工程施工的整体经济效益，为我国今后的道路施工提供了可靠的安全保障。

【参考文献】

[1]刘进出.基础工程[J].人民交通出版社，2013，12（09）：23-24.

[2]杨剑锋.桥梁工程[J]. 中国建筑工业出版社，2012，23（07）：23-25.

[3]何伟.建筑施工计算手册[J].中国建筑工业出版社，2012，12（07）：33-25.