吊箱圍堰在橋梁深水基礎施工中的應用

于秀軍

（江蘇淮陰水利建設有限公司 江蘇 淮安 223005）

1 引言

隨著我國橋梁施工技術的不斷發(fā)展，跨越江河的橋梁已經(jīng)越來越多，而在這些跨河、跨江的橋梁施工中，水中基礎施工又是其關鍵。水中基礎的施工直接關系到整個工程的進度、質量，以及整個項目的經(jīng)濟效益，因此，選擇合理的施工方案尤為重要。水中橋墩施工的方法一般有筑島法、鋼板樁圍堰法、鎖扣鋼管樁圍堰法、套箱圍堰法、吊箱圍堰法、沉井法等。其中，當水深超過6m以上時，最安全、最有保障的還是吊箱圍堰與沉井法，但是沉井施工工序繁多、用鋼量大、施工周期長，而吊箱圍堰則相對施工方便快捷、適用性強、施工質量有保障、經(jīng)濟效益明顯，因此，其廣泛地應用于橋梁深水基礎高樁承臺的施工中。

2 吊箱圍堰的結構組成

吊箱圍堰又可以分為雙壁鋼圍堰及單壁鋼圍堰兩種，但是不管哪種，都是由底板、側板、支撐系統(tǒng)、吊掛系統(tǒng)、限位裝置、下放系統(tǒng)等組成。底板與側板一同作用，阻止河水的侵入，為承臺以及底節(jié)墩身施工提供一個無水的作業(yè)平臺，確保了施工質量。底板系統(tǒng)主要由托梁、底板、封底混凝土組成；側板由鋼面板及型鋼縱橫肋組成，主要抵抗河水的水平壓力。支撐系統(tǒng)則包括圈梁與水平撐桿，每一層的支撐桿與圈梁均采用焊接連接或者螺栓連接，根據(jù)圍堰入水深度來確定支撐系統(tǒng)的層數(shù)以及鋼支撐的型號，確保抽水后圍堰的穩(wěn)定，防止側板變形過大而造成滲漏。吊掛系統(tǒng)主要由鋼護筒（鉆孔樁鋼護筒接高），縱梁、橫梁、吊桿、吊掛牛腿等組成。吊掛系統(tǒng)主要作用是承受圍堰的自重及封底混凝土的重量。限位裝置主要是用來保證吊箱圍堰的位置以滿足設計要求，同時還在吊箱圍堰下放的過程中起導向作用，布置于側板與鋼護筒間，分層布設。下放系統(tǒng)的作用主要是將吊箱圍堰平穩(wěn)地下放到位，主要由鋼護筒、起吊梁、滑車組、卷揚機等組成。

3 吊箱圍堰的加工制作及現(xiàn)場拼裝

3.1 加工制作

在工廠內或者鋼結構加工廠內，按照吊箱圍堰設計圖紙及《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）的要求，分別加工完成吊箱圍堰的各部分結構，并且在場內進行預拼，經(jīng)檢查驗收合格后方能出廠。側板、底板及其他大塊構件應該分塊制作并編號，分塊的大小應該考慮施工現(xiàn)場的吊裝能力以及現(xiàn)場操作方便。

3.2 現(xiàn)場拼裝

將驗收合格的圍堰各組成部分運輸至現(xiàn)場進行拼裝。先進行底模托架、底模拼裝，然后焊接圍堰吊掛牛腿，再進行側模、內支撐及圍堰下放系統(tǒng)的安裝。

3.2.1 托梁及底板的安裝

首先測量放樣出托梁的設計位置，然后利用浮吊先將托架的主梁（縱梁）精準地安裝就位，并與鉆孔平臺臨時連接，再將次梁（橫梁）安裝就位并與主梁焊接牢靠。底板按設計分塊制作，運至現(xiàn)場逐塊拼裝。在鋼護筒位置的底板可以分塊拼裝，底板與護筒外壁應該保持3cm～5cm的空隙，以保證鋼圍堰的順利下放。

3.2.2 側模安裝

底模安裝完之后，在底模上畫出圍堰內側邊框線（承臺外邊線），橋中線和墩中線以及每塊側板起止點，拼裝側模。側模由下至上一次分層拼裝；底層側模拼裝后，在內外側施焊限位角鋼及加勁肋。每塊側模安裝好后，可帶好底模與側模（側模與側模）連接螺栓（每塊側模之間需墊橡膠片再拴接）；待側模全部安裝到位后，緊固側模與側模連接螺栓，用木楔塞緊外側限位角鋼與側模的間隙。

3.2.3 限位裝置安裝

水平導向限位裝置安裝于鋼吊箱圍堰的側板內側與鋼護筒之間，在安裝導向限位裝置前應該將圍堰的位置調整準確，然后再將限位裝置焊接于側板內側。導向限位裝置與鋼護筒接觸點應該設計為滾筒形式，以方便圍堰的下放。

3.2.4 支撐系統(tǒng)安裝

側板安裝完成后便按照設計圖紙在側板內壁焊接圈梁牛腿，然后將圈梁安裝到位。圈梁與側板間采用間斷焊接。水平支撐桿緊隨圈梁后分層安裝。

3.2.5 吊掛系統(tǒng)安裝

按照設計圖紙將吊掛牛腿焊接于鋼護筒上，保證每一個牛腿的高程一致。然后將吊桿（采用直徑為32mm的精軋螺紋鋼）通過吊掛牛腿的孔眼穿透底板的托梁，再將吊桿的兩端用螺帽擰上（上下都設置2cm厚的鋼墊板）

3.2.6 下放系統(tǒng)安裝

將基礎四角的鋼護筒接長至設計高度，然后再在鋼護筒頂安裝兩組起吊大量梁，將卷揚機、滑車組安裝就位。通過鋼絲繩將側板吊掛于起吊梁上。圍堰下放前應該讓四角的卷揚機輕微帶力，并保證四臺卷揚機的帶力一致。

4 吊箱圍堰下放

圍堰安裝完成，檢查其位置等符合設計要求后，利用下放系統(tǒng)將整個吊箱圍堰平穩(wěn)、緩慢的吊起，使之離開鉆孔平臺約20cm高，將鋼絲繩打好保險，然后再將鉆孔平臺拆除并將鋼護筒周圍所有的障礙物清理干凈。再次檢查，確定圍堰下放的各項準備工作均完成后，再由現(xiàn)場指揮者統(tǒng)一指揮四個吊點同時、同步、緩慢、平穩(wěn)地下放至設計位置。再將吊桿上端的螺帽擰緊，使每一根吊桿均勻受力。再次檢查圍堰的位置是否準確，當符合設計要求時，將下放系統(tǒng)拆除，并將圍堰與鋼護筒間采用型鋼固定牢靠，確保圍堰穩(wěn)定。

5 吊箱圍堰封底

圍堰封底前應該采用鋼圈將鋼護筒與底板間的縫隙封堵，確保封底混凝土不在此處滲漏。圍堰封底采用鉆孔樁水下混凝土灌注的方法進行。首先應該根據(jù)圍堰的大小來布置導管，圍堰很大時可采取分區(qū)封底的方法。水封導管布置的密度應該要合理，確保相鄰兩個水封點的混凝土流動半徑交叉不小于0.5m。在封底過程中應該隨時的測量封底厚度，避免出現(xiàn)封底厚度不足或者超厚的現(xiàn)象。封底混凝土應該多點同時平衡施工，避免吊桿的受力不均衡而導致圍堰傾斜。

6 承臺施工

在封底混凝土強度達到設計強度的80%后，將圍堰內的水逐漸的抽干。在抽水的過程中應該密切地注意圍堰的情況，若出現(xiàn)異常情況必須立即查明原因，分析處理。

割除封底砼頂面以上的吊桿，在設計樁頂標高處測量放線，割除設計樁頂標高以上鋼護筒，鑿掉多余樁頭。清除封底砼頂面的浮漿，清除雜物并在砼頂面找平。若圍堰四周有滲漏，則沿圍堰四周邊設排水溝，在四角處設集水坑，以排干滲水。

按照設計圖紙及規(guī)范要求綁扎承臺鋼筋，經(jīng)現(xiàn)場建立檢查合格后澆筑承臺混凝土。

7 吊箱圍堰施工中應該注意的問題

（1）封底混凝土施工過程中，應該在圍堰的側板上設置連通管，使得圍堰內外的水位基本相同，減少因吊箱內壁水頭升高對底板增加的荷重和對側模增加內壓力。另外，在封底混凝土強度尚未達到要求時，若河水水位上漲，也可以保證圍堰內外的水位一致，防止河水的上漲浮力過大，對圍堰造成損壞。

（2）由于吊桿采用精軋螺紋鋼筋，因此必須采取保護措施，嚴禁電焊打火，避免傷害吊桿。

（3）側板拼裝時，兩塊側板間應該夾2cm厚軟橡膠條，并擰緊連接螺栓。

（4）圍堰的內支撐若為分節(jié)連接，其接縫處必須密貼，不得有縫隙。

（5）封底混凝土的厚度必須合理，在進行封底混凝土厚度計算時應該分兩個階段來考慮：一個階段是吊箱內抽完水后灌筑承臺混凝土前，另一個階段是澆筑完承臺且混凝土初凝前。

8 結語

吊箱圍堰在橋梁深水基礎中得以廣泛的應用，尤其是深水高樁承臺施工。其主要作用是為承臺及底節(jié)墩身提供一個無水的施工條件，防止漏水是其關鍵；同時，吊箱圍堰的也就是承臺的模板系統(tǒng)，其位置的精確度也尤為重要。因此，在吊箱圍堰的施工時，這兩點需要特別注意。陜西水利

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