探讨深水桥梁桩基础工程钢吊箱围堰技术

杜晓峰

(山西路桥第一工程有限公司，山西 太原 030006)

0 引 言

桩基工程是桥梁基础结构之一，桩基工程质量高低与桥梁工程的安全性与稳定性有密切联系。就目前而言，钢吊箱围堰技术是桥梁桩基工程施工常用的一项技术，该技术具备施工简单、施工效率高等优势，故而得到广泛应用。

1 工程概况

某桥梁工程全长1.3 km，该桥梁上部结构采用先简支后结构连续小箱梁结构，在该桥梁桩基施工中主要采用钢吊箱围堰技术进行作业，具体操作方案如下。

2 基本参数

(1)钢吊箱梁结构的重量为64.6 t；

(2)承台底面积：87.1 m2；承台混凝土217.75 m3；承台混凝土重566.15 t，承台钢筋重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。按照技术参数的标准要求，确定具体的施工实际情况，掌握各种情况对于钢吊箱造成的影响，然后做好应力计算分析，确定计算刚度、抗剪力等参数，保证各项数据全部达到标准的要求。

3 钢吊箱设计

3.1 钢吊箱底板

该部分的主要组成结构是托梁、底模，底板分解成为6块结构，底模应用的是预制板形式，厚度为15 cm的混凝土结构形式，托梁主梁为2I45b工字钢，次梁用I20a，连接部位选择应用角钢结构进行。底板通过悬吊的方式直接和贝雷梁的结构连接，主要是通过φ32精轧螺纹钢筋的材料完成吊装施工，共计安装吊杆20根。

3.2 钢吊箱侧板

侧板的主要作用是承载水平方向的压力，主要是水流、混凝土侧所产生的压力，所以其耐压性需要满足标准的要。根据实际工况需要，侧板的材料是厚度6 mm的钢板，并且在横纵的方向上设置有加劲肋的结构，全部是角钢，间隔距离按照承载性能的标准计算确定，以达到侧板结构强度为合格标准。横肋结构是整个侧板部分的通体长度，将横纵肋形成网格的稳定结构形式，侧壁刚度、耐变形效果非常好，从而可以使得侧板竖向、水平方向中承载方向的能力。侧板分成各个分块结构所组成，一般制作成为3 m×1.5 m的结构形式，为了有效方式四周的边角部位上能够达到水平承载力的要求，避免出现变形而造成的漏水问题，需要在角周边使用∠100/80角钢进行稳固连接。各个模板采用Φ16螺栓连接，间隔距离设定为15 cm。侧板与底板的连接也需要达到稳固性的标准，通过螺栓顶紧处理。

3.3 钢吊箱内撑

钢吊箱的内部空间中需要设置内支撑的结构，主要是布置在模板顶部位置上，是1层的结构，材料为I25a工字钢对焊而成，以十字的形式存在，连接部位采取焊接方式，焊缝长度为10 cm。

3.4 封底混凝土封底混凝土设计

该结构一般会选择C20混凝土制作，厚度尺寸为0.5 m。而本次工程考虑到实际情况，分析性能的要求，确定选择使用C30混凝土，厚度0.5 m，为了能够达到标准的要求，在施工后进行混凝土与钢护筒壁的粘结力数据试验分析，分别在3 d、7 d时进行，保证施工的质量合格。

3.5 悬吊系统、定位系统

悬吊、定位两个系统是一个整体性的系统，通过钻孔桩钢护筒作为主要的基础，把钢吊箱的结构应用吊杆结构和贝雷架进行稳定的连接。钢吊箱下入到水体环境中达到设计位置，同时进行测量定位，然后应用吊杆与钻孔平台贝雷架连接。这种结构形式可以满足悬吊的效果，还能够保证吊箱的位置符合精度的标准。

4 钢吊箱拼装与下沉

在具体施工环节，需要从钢吊箱拼装、下沉、封底等方面做好技术控制，从而保证该环节的质量效果能够达到工程需求。

4.1 钢吊箱拼装

贝雷架的结构是能够需要使用钢吊箱下沉与封底开始前进行悬吊等部分安装施工，吊车吊放底板下的I45b工字钢承重梁。在拼接施工平台中完成承重梁、次梁等结构的拼接施工，保证承重梁的位置符合设计方案的要求；通过平板拖船或者汽车等方式将其运输到墩位上，利用浮吊或者汽车吊等大型工器具将底板直接吊装到规定的施工位置上，并且和承重梁进行连接形成稳定的架构形式。底板拼接施工作业之后，把浮吊或者汽车吊进行分节拼装侧板作业，每次拼装结束后进行尺寸测量，如果有偏差存在，进行校正处理，确保各个位置和尺寸的精度达标。

4.2 钢吊箱下沉

在上述结构经过检查符合技术标准后，安装桩基钢护筒进行结构部分的支撑，螺旋千斤顶进行顶进处理，φ32精轧螺纹钢材料进行吊箱的下放作业，使用8条吊杆完成反力挡位螺母可以直接提升吊箱的结构，然后将承载性的螺母直接松开，向上移动40 cm左右，逐步的松开千斤顶，在承重螺母再次受力的条件之下，可以将吊箱下放40 cm左右。重复上述的步骤，直到最终将吊装安装到设计要求的位置上。侧板之间的连接可以使用螺栓进行，并且缝隙位置上制作成为5 mm厚度的橡胶止水嵌缝结构，紧固螺丝后进行玻璃胶的涂刷作业。侧模与底模部分应用砂浆进行填塞处理。吊箱下沉开始前，确保吊箱底板处在相同的水平上，并且各个位置都有明确的标记，做好各项数据记录，单次下沉深度为40 cm，一次下沉完成之后，应该进行吊点部位的记录和微调，然后开始下一下沉环节施工。

5 钢吊箱封底

钢吊箱下沉到规定的位置上之后，进行各个吊箱部位的尺寸、位置等检查，符合设计标准后可以将吊箱与钢护筒进行固定处理，保证其与钢护筒达到稳定连接的效果。底板与钢护筒之间的空隙需要安装止水环以做好封闭处理。封底部分的混凝土材料为C30水泥混凝土，保证材料的性能合格，塌落度符合技术标准。根据需要可以在水泥中加入外加剂，保证混凝土综合性能达标。

6 承台施工

承台施工是整个工序的最后一个环节，在承台施工的过程中需要考虑到承台承载力以及外界因素产生的不利影响。同时需要从钢筋绑扎以及安装等方面详细的做好各方面的工艺管理，从而保证技术的实施可以达到规范要求。

6.1 钢筋绑扎和安装

首先是进行下部钢筋的绑扎施工，在浇筑第一混凝土结构后开始第二层的绑扎作业施工。钢筋是在加工车间内制作完成，严格执行设计图纸和施工工艺的要求，检查合格后运输到现场进行绑扎作业。绑扎施工时，确保钢筋的位置达到精度的要求，且加固效果合格，避免在施工中出现混凝土跑位的问题。底部应该设置钢筋网的结构，越过桩顶位置应该做切断处理。

6.2 冷却管布设

因为承台结构所使用的混凝土材料比较多，为了避免出现结构开裂等问题，需要在内部埋设冷却管，是钢管材料，设置为3层的结构，为了能够降低成本，本次工程选择波纹管的材质。

6.3 承台混凝土灌注

混凝土在使用前，按照技术标准进行试验确定，保证配合比参数合格，且监理工程师严格监督管理，使用专业车辆运输到现场进行浇筑施工。为了能够提升施工的质量，通过斜向水平推进的施工方式开始施工。浇筑后，立即开始振捣作业，达到密实度的标准。每一层在施工后进行振捣处理，达到密实度标准且没有初凝开始后一分层的浇筑施工，可以达到工程的标准要求。

6.4 养生

浇筑施工结束后，应该将裸露在表面的混凝土进行修正、抹平等处理，然后开始表面压光作业，并且直接连接水管进行洒水养护施工，混凝土浇筑后2～3 h在表面覆盖薄膜，且养护不少于14 d，组织专业开始养护管理。

7 结 语

综上所述，钢吊箱防水围堰的结构形式有着较高的优越性，成本低、施工方便等，可以提升总体的施工效果，为我国深水桥梁建设提供良好的基础，促进桥梁事业的发展和进步。