深水高樁承臺鋼吊箱設計與施工

摘 要：隨著當前國家對社會基礎設施建設力度的加大，國內的路橋建設以及民生工程項目迎來了快速發展的機遇，同時，也對路橋建設以及民生工程建設的設計方法以及施工工藝提出了新的挑戰，如何在確保工程施工質量的前提下，最大限度的選擇科學合理的設計方案，利用適宜的施工工藝實現工程質量與施工效益以及環境生態效益的平衡發展是當前各國工程建設的難題，本文就鐵路和橋梁建設中深水高樁承臺鋼吊箱設計與施工進行討論和研究，希望為國內的路橋建設的設計和施工提供有價值的參考。

關鍵詞：深水高樁承臺 鋼吊箱 設計與施工

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0049-01

1 深水高樁承臺鋼吊箱的設計

1.1 鋼吊箱的設計原則

根據鋼吊箱在工程中的作用和施工位置分析可知，鋼吊箱的設計一般原則為：在各種不同施工設計的荷載力作用下，都能夠達到工程構件所需要的承載力要求，也就是說，確保在設計的實用、安全的前提下，盡量達到滿足工程施工現場所有不同施工條件下，施工目的的要求；通過采用現有的施工工藝及施工設備，盡量簡化施工工藝及施工工序，達到便于施工，方便操作，實現降低工程施工成本投入的目標。

1.2 鋼吊箱的設計施工工況

1.2.1 鋼吊箱拼裝下沉設計

一般情況下，鋼吊箱都是分為兩節進行拼裝下沉施工的，且工程中各承重構件只受吊箱自重影響，承擔荷載力較小。施工中會出現側板承受水頭壓力內外平衡的情況，這種情況只需對吊具進行部分計算驗證即可，不需要做該階段的全部驗證。

1.2.2 鋼吊箱設計中的相關參數的計算

鋼吊箱設計計算中，需要對施工的相關參數進行詳細而準確的計算，在封底混凝土施工階段中，需要對混凝土封底的厚度進行計算，計算過程中需要考慮到鋼吊箱施工中不同時間段內水位的變化規律，計算鋼吊箱施工中的抽水容量以及浮力大小等參數，最終確定封底混凝土的實際厚度設計情況，避免計算中出現錯誤導致封底混凝土厚度的過大或偏薄，造成鋼吊箱荷載的浪費以及使用性能的降低。

1.2.3 鋼吊箱抽水階段的設計

鋼吊箱進行拼裝下沉過程中，需要預先設計好鋼吊箱下沉的標高位置，下沉操作中嚴格按著標高設計下沉就位，待封底混凝土澆筑完成后，達到抽水強度的設計要求后，需要將水箱內的水全部抽干，再進行下一道施工工序中相關箱壁結構的水頭壓力計算以及鋼吊箱抗浮能力和穩定性的控制措施等參數的計算，為施工階段做好鋪墊。

2 深水高樁承臺鋼吊箱施工

2.1 鋼吊箱施工前的準備工作

2.1.1 鋼護筒施工周邊環境的探測

在鋼吊箱施工中，鋼圍籠和鋼護筒之間的間距設計通常較小，為了鋼吊箱的下方能夠更加準確和順利，需要在施工前對鋼護筒周邊的情況進行詳細的檢測，降低或者避免任何可以影響鋼吊箱正常施工的情況或者問題的遺漏。

2.1.2 鋼吊箱施工中鋼圍籠平臺的拆除

在鉆孔樁灌注完成以及支撐高樁澆筑完成后，需要對施工質量進行監測，合格后才可進行后續的鉆孔平臺以及鋼圍籠平臺的拆除工作，拆除過程中，鋼護筒的頂面割除部分以保證鋼護筒露出水面50 cm為宜。

2.1.3 鋼吊箱施工構件的制作和加工

鋼吊箱施工的構件加工和制作需要根據鋼吊箱設計方案，委托專業的鋼吊箱箱壁鋼板模具單位或工廠進行加工制作，且加工完成后，在交付過程中要進行嚴格的驗收操作，確保鋼吊箱構件的制作質量。通常鋼吊箱的驗收以達到構件的尺寸誤差在模板外圍尺寸的3 mm之內，輪廓平整度在1 mm之內等尺寸誤差要求為合格，驗收內容以構件尺寸；焊接質量和預留孔位置等三方面內容為主。

2.1.4 鋼吊箱施工中的支撐柱預埋及灌漿、封口施工

支撐住的預埋施工需要在鉆孔樁灌注施工完成后，進行及時迅速的施工，在施工中需要保證支撐住位置的準確和垂直度，埋好后再利用型鋼焊接固定在鋼護筒的頂口上，避免因為其自重以及周邊施工過程中的振動作用而出現下沉的問題。支撐樁內部的灌漿施工需要根據工程設計要求，選擇適宜的承臺混凝土類型，且在實際的灌注施工中，還需要對鋼管結構的樁頭進行處理，排除管內的積水，再進行混凝土灌注施工。

2.2 鋼吊箱施工中的箱體拼裝與下沉

2.2.1 拼裝與下沉平臺以及軌道的設置

鋼吊箱施工中的拼裝與下沉設計以簡易、高效為主，通常情況下，鋼吊箱的拼裝都是在鋼圍籠內進行的，施工中直接將底大梁吊裝在鋼護筒頂面上，然后利用懸掛在鋼圍籠上的下沉吊具（不同噸位級別的手拉倒鏈葫蘆）將大梁吊起形成水面上的操作平臺，接著再進行鋼吊箱施工中其他構件的安裝、拼接。在施工中需要注意的是需要在吊具中間部分增加吊托，以便減小底大梁的承載跨度，防止跨度過大造成損壞的問題。在鋼吊箱入水后，受到深水作用的影響，吊箱底板與鋼護筒會因為水壓作用而貼合更加緊密，從而會導致鋼吊箱下沉速度降低以及下沉位置的偏離問題。所以，在實際的施工中，需要在鋼護筒的周邊設置圓形鋼桶雙向導軌，限制鋼吊箱的下沉位置和導向，在鋼吊箱四角位置設置相應的拉纜以便及時調整鋼吊箱的導向和位置。

2.2.2 封底混凝土的施工

鋼吊箱封底混凝土的施工是鋼吊箱施工中最重要的部分，直接關系到鋼吊箱的穩定性和泌水性，所以在施工中，要確保封底混凝土施工采用一次性澆筑成功，不可間斷，以滿足鋼吊箱施工中對封底混凝土施工工藝的要求。

3 結語

綜上所述，深水高樁承臺鋼吊箱施工技術在常規的路橋建設應用中，需要在設計和施工兩方面注意的問題相對比較多，且設計方案的優劣直接關系到工程項目最終的施工設計功能的能否實現，而施工質量則是關系到工程的使用耐久性能和安全性能。在具體的深水高樁承臺鋼吊箱施工技術的應用中還需要結合工程施工特點進行細節方面的調整和完善。

參考文獻

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