钢吊箱围堰在深水基础施工中的应用探讨

蔡玉贤

（中铁十四局集团第二工程有限公司，山东 泰安 271000）

桥梁基础施工中，利用围堰结构能够给承台与墩身的施工创设优良条件。在常规钢套箱的基础上，衍生出了特殊的钢吊箱，成为深水桥梁施工的重要支持[1]。文章围绕钢吊箱围堰在深水基础施工中的应用展开探讨。

1 工程概况

47 国道黄冈市巴河特大桥总长1500m，桥宽34.5m。本工程中，采取钢吊箱施工的方法，设有普通墩（12#~19#墩为承台结构）、边墩（20#、23#墩为承台结构），施工所用的钢吊箱设置为矩形平面形式，此处围堰规格为32.356m×7.7m×9.68m，边墩围堰规格为30.956m×8.7m×9.68m，工艺方面以Q235B 钢为原材料经加工而得。根据工程情况，在钢吊箱围堰加工环节，现场水位正逐步上涨，为创设安全的施工环境，对两类钢吊箱围堰的高度做出了改进，即提升至13.48m。

2 单壁钢吊箱围堰设计组成

围堰建设以Q235B 钢板为原材料，共由五部分构成：

1） 侧板：围堰由12 节构成，各面板均使用钢板材料制得，水平加劲肋所用材料为∠75×50×6mm 角钢，竖肋采用HN400×200mm H 型钢，水平肋为 HW588×300H 型钢。关于各个侧板的连接方式，具体为M27 螺栓连接，使各侧板形成稳定的整体，并基于销轴连接的方式处理侧板与底板，使其具有稳定性。

2） 底板：所用龙骨为I32b 工字钢，在此基础上设置有底板结构，除了6mm 面板外，还使用到∠63×6mm 角钢。

3） 圈梁及内支撑：各个围堰的设置方式相同，均为3道内支撑+2 道圈梁的组合方式，内支撑与侧板之间均采用螺栓连接的方式。

4） 底板吊挂及下放设施：底板吊挂支撑需要与龙骨连接，此处通过精轧螺纹钢实现。单独设置下方吊挂，不可出现与封底吊挂共用的情况，经下方吊挂后可使得钢吊箱顺利达到指定位置，此后即可安装封底刚性吊杆，通过此方式使得受力结构状况发生改变，使其成为封底吊挂，随后安排人员将下方吊挂拆除。

5） 导向：本次围堰工程中，采用三层导向限位器的设置方式，各层均匀分布，总量为24 个。导向结构的设置，以I45a 工字钢与10mm 厚钢板为原材料，经特定工艺制得。12#~19# 墩：由＋16.401m 处开始（即指的是钢吊箱顶部区域），以此为基准向下2.0m、5.8m、10.6m，分别在各处安装导向限位器；20#、23#墩：由＋16.499m 处开始，具体操作与上述一致。

3 钢吊箱围堰施工技术

3.1 钢吊箱加工

1） 底板制作、拼装，严格遵循如下流程展开：

①以图纸尺寸为基准，对准备好的I32b 工字钢加工处理；

②选择一个具有较高平整性的台座，于该处精确画出主梁平面位置，以此为指导准确摆放工字钢并实行点焊，再针对各个接头做进一步焊接，使其具有稳定性，形成主梁梁架；

③吊起梁架，要求面板在该结构的下方，处理面板与主梁梁架，即通过焊接的方式形成稳定的整体，并设置L75mm×8mm 角钢；

④设置的吊挂系统中，较为关键的结构为2I45a 工字钢吊挂梁，通过焊接的方式将其与钢护筒形成稳定的连接体，并采取加强措施；

⑤要求各吊挂梁均有2 个吊挂点，以便牢牢挂住底板，从整个钢吊箱结构来看，由于设置了8 个吊挂梁，因此形成的吊挂点总量为16 个；

⑥各吊挂点需与10t 手拉葫芦达到稳定连接状态，具体连接材料为φ32 精轧螺纹钢，通过手拉葫芦能钩住底板，且实现对围堰底板高度的调节，使得钢吊箱位置与设计要求相符。

以设计尺寸为准，合理加工底板结构，在运输车作用下将其转移到各墩位，基于75t 履带吊抬升并顺利套入指定的钢护筒内，经下放后使其位于标高14.5m 的拼装平台，对各底板精确调平，无误后焊接接头。结束底板拼装作业后，在其四周设置侧板固定器，彼此间距均控制为30cm。

2） 钢吊箱侧板的加工与拼装，根据设计图纸，选择合适的 δ6mm 钢板与 L75mm×50mm×6mm 角钢和 δ10mm 钢板背肋，为之展开分块加工处理。关于面板与槽钢之间的连接，采取双面对称焊接的方式，要求各焊点间距均控制在10cm内，形成的焊缝长度至少4cm。在吊箱底板上放样，以得到钢吊箱壁的具体位置，以此为基准焊接限位钢板，确保稳定性。围堰拼装均在特定的平台上操作，通过可行的方式将围堰与钢护筒形成整体，抵御大风天气的干扰，避免围堰侧板倾覆现象。侧板安装工艺流程见图1。

3.2 内部支撑的设置

结束钢吊箱拼装作业后，需在其内部设置顶撑装置，此处使用规格为Φ630mm、壁厚8mm 的钢管。在设置顶撑工字钢时，需使其与吊箱顶保持紧密贴合的状态，同时采取可靠的焊接措施，在满足此条件后方可发挥出支撑钢管的作用，使其具有优良的抗压与抗拉支撑能力。

在指定的加工场统一做好内支撑安装作业，通过汽车运输的方式转移到现场。首先在＋11.101 处设置法兰接头，一端利用连续角钢焊接的方式使其与侧板稳定连接，余下一端则与内支撑钢管连接。

3.3 封底吊挂系统

吊箱与封底砼的稳定性必须得到吊挂系统的支持，在该系统的作用下可以将吊箱自重传导至钢护筒，从这一角度来看，吊箱安装前需做好全面的检查，确保各节钢护筒接缝符合质量要求[2]。单独设置封底吊挂系统，不可出现与下方吊挂系统共用的现象，将钢吊箱转移下放到指定位置后，首先设置刚性吊挂系统，在此基础上方可将下放吊挂系统拆除。封底吊挂系统的设置，以10mm 厚钢板与钢护筒为主要材料，形成吊耳，控制好此结构的高程，具体以＋13.0 为宜。形成吊耳结构后，使用I25a 工字钢做进一步的连接，使其与钢套箱底部龙骨达到稳定连接的状态，以便承受结构重量。关于底部的加强措施，采取增设10mm 加劲板的方式。

3.4 浇注封底混凝土

1） 封底混凝土的浇注工艺，完成上述工作后搭设作业平台，具体位于吊箱顶部与钢护筒之间，材料均为 [20b 槽钢，所得平台宽度1.5m。为确保封底砼浇注质量，在施工之前全面检查底板与钢护筒形成的缝隙，在做好堵漏处理后方可浇筑封底砼。钢箱梁顶部与钢护筒间需安装卡架，在其作用下牢牢卡住导管。料斗装料后，通过75t 履带吊提升一段距离，使其到达漏斗处并浇注，施工中密切分析封底砼的标高。吊箱壁上水面需采取开孔处理，形成规格均为30cm×40cm 的孔，总量为4 个，从而控制吊箱内外水位偏差，缓解水压扰动产生的不良影响。浇注应从上游开始，逐步转移至下游，封底施工时需得到2 套导管的支持，要求各自长度均为11m。

2） 水下砼灌注施工注意事项，砼表面标高的检测需使用深锤装置，将所得数据记录好，并及时告知技术员，分析所得数，在此基础上合理提升导管并下料，砼高度的上升应遵循均匀性原则，否则会出现砼面高低不同的现象。此外，不可出现导管埋深过浅的现象，否则会使得导管处于悬空状态，因此施工人员要注重砼浇注的质量控制，确保砼平面平整度。

3.5 围堰抽水及封底混凝土调平层浇注

围堰抽水对封底混泥土强度提出较高要求，必须满足7d强度，伴随抽水作业的持续推进，需密切分析吊箱壁与钢板桩状态，不可出现变形现象，一旦发生异常需随即暂停，并向围堰内再次注水，确保内外水压处于平衡状态。结束围堰抽水作业后，部分混凝土会超出承台底标高，因此需对其采取凿除措施，随后浇注调平层，要求此层结构的厚度为20cm。

3.6 内支撑体系转换及拆除

结束承台施工作业后，便进入到内支撑体系转换环节，此环节需要拆除B、C、D 三个支撑。当墩身出水后，围堰拆除作业的场所应在低水位处，有序完成各结构的拆除作业。

4 结语

综上所述，钢吊箱围堰是现阶段桥梁工程的重要应用形式，其具备施工便捷、质量好、成本低等多重优势，在实际施工中需采取合适的技术方案，确保渗水基础施工质量。