鋼吊箱單壁圍堰在鐵路橋梁施工中的應用

李　輝　（中鐵四局集團第五工程有限公司，江西 九江 332000）

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鋼吊箱單壁圍堰在鐵路橋梁施工中的應用

李輝（中鐵四局集團第五工程有限公司，江西 九江 332000）

大跨度鐵路橋梁跨越大江大河時多設計為低樁承臺，文章以具體的工程實例為背景，從鋼吊箱的結構設計及鋼吊箱圍堰施工兩個方面介紹了其在工程實體中的應用。

低樁承臺；鋼吊箱圍堰；工程實例

1　工程概況

某鐵路橋主跨采用（76+144+76）m連續梁，其中一個主墩樁基礎為10根φ 200cm鉆孔樁，樁長15.5m；承臺結構尺寸10.8×15.8×4m，墩位離岸邊20m。該河流為單孔雙向通航河道，航道等級為Ⅲ級，設計施工水位為88.6m，百年一遇水面標高為98.18m。現場實測墩位河床底部無淤泥層，為斜面裸巖，水面標高為90.58m，水深10m，水量流速為2.96m/s。根據地質、水深和承臺設置情況綜合考慮，該水中墩采用單壁鋼吊箱圍堰法進行施工。

2　鋼吊箱圍堰的結構設計

鋼吊箱的結構構造由底板、側板、內支撐、懸吊及定位系統組成。本工程鋼吊箱圍堰高度為12m，比最高水位高1.5m。鋼吊箱圍堰分兩節安裝，每節6m，每節分10塊。

2.1底板

底板是豎向主要受力構件，由底模托梁和底模組成。底模托梁為井字梁結構，樁間設置縱、橫梁。橫梁為主梁，縱梁為次梁，橫梁與縱梁采用焊接。吊桿設在橫梁上。底模面板采用δ=8mm鋼板，橫向加勁板條為[20a槽鋼，縱向加勁板條為□100×10mm鋼板。

2.2側板

側板采用單壁結構，側板采用δ=6mm鋼板，面板設置□100×10mm鋼板豎向加勁板條，∠125×125 ×8mm角鋼水平加勁肋，兩端圓弧段側板額外采用間距2.5m雙拼[32a弧形抱箍加固。豎向龍骨為雙拼I28a工字鋼。吊箱下層側板與底板之間的水平縫和面板間豎縫均采用坡口焊縫焊接，以防漏水。

2.3內支撐

內支撐由內圈梁、水平撐桿及豎向支架三部分組成。內圈梁設置二層，一層位于水平面位置，另一層設置于鋼吊箱中部，內圈梁由雙拼I36工字鋼組成；水平撐桿為縱向對撐結構，由Φ 630×10mm鋼管組成；桿端與內圈梁通過□800×800×20mm鋼板焊接成一體。豎向支架的底端焊接到底板上，上端與水平撐桿焊接。

2.4懸吊系統

懸吊系統由扁擔梁、吊桿及鋼護筒組成，扁擔梁均設在鋼護筒頂，由2根I36a工字鋼加工而成并焊接在護筒頂部；吊桿是由 φ 32mm精軋螺紋粗鋼及與之配套的連接器、螺帽組成，于承臺最外側8個鋼護筒間設置16根φ 28精軋螺紋鋼作為吊桿，吊桿下端固定到底板橫梁上，上端固定到吊掛系統的扁擔梁上。

為便于調整吊箱位置，確保順利下沉，在吊箱側板內壁與承臺四個角點處的鋼護筒之間設上下兩層各用型鋼制作鋼吊箱下沉時橫、豎向定位裝置。

圖1　底模吊點設置圖

圖2　吊點大樣圖

3　鋼吊箱圍堰就位

①拆除鋼吊箱范圍內的鉆孔作業平臺鋼結構；其次測量護筒頂面標高和偏位情況，根據安裝鋼吊箱圍堰設計的護筒高度，切割鋼護筒頂面至同一水平面。同時放樣出吊箱標高及中線。

②在距離水面80cm高處的樁基鋼護筒上焊接鋼牛腿，作為拼裝鋼吊箱臨時平臺的支點，在臨時平臺支點上設置承重梁，通過浮吊配合在承重梁上安裝縱Ⅰ36a工字鋼及橫向雙拼Ⅰ36a工字鋼，構成墩位處拼裝鋼吊箱的臨時支承平臺。在鋼護筒上設置橫縱向偏位糾正裝置。

③浮吊配合，在臨時支承平臺上，把鋼吊箱底模分塊安裝就位后，對底模拼接縫處焊接，把底模連成整體，利用預先安裝的2Ⅰ36a工字鋼作為吊箱下放時的承重架。

④焊接底板托梁和底板，同時在每個樁基礎鋼護筒邊兩側橫梁上焊接抗浮豎向支架，并進行焊縫檢查，保證焊接質量。

⑤使用吊車把第一節單塊鋼吊箱吊起，架立在I36a工字鋼連接梁上，再吊裝第一節第二塊鋼圍堰并進行焊接，以此類推，拼裝順序從鋼吊箱圓弧段向兩側長邊對稱拼裝直至完成封閉。

⑥在承重架上布置8個90t千斤頂及16根φ 28精軋螺紋鋼吊桿，由專人統一指揮，所有千斤頂同時起吊，經反復多次提升使之脫離臨時支承平臺1.5m左右，將鋼吊箱暫時固定。注意利用承臺外圍鋼護筒及平臺四周φ 630鋼管支承樁，做好支撐，嚴格控制傾斜、扭轉、偏移。浮吊配合，拆除臨時支承平臺上的Ⅰ36a工字鋼，割除鋼牛腿。

⑦鋼吊箱第一節下放3m后，測量檢查鋼吊箱中線和標高，過程中輔以橫縱向偏位糾正裝置予以調整，必要時使用吊鏈或油頂進行調整。

⑧在低潮位的時候將側模的第二節分塊與已經下放到位的鋼套箱的第一節側模進行螺栓連接，使其連接為一個整體。

⑨繼續下沉3m，測量檢查鋼吊箱中線和標高，過程中輔以橫縱向偏位糾正裝置予以調整，必要時使用吊鏈或油頂進行調整，直至下沉到位。

⑩鋼吊箱底模下沉至規定標高后，經精密檢測鋼吊箱的中線和標高，滿足規范要求后，將抗浮支架與鋼護筒之間進行焊接，使鋼吊箱與每個護筒臨時連接為整體。拆除千斤頂，進行力系的轉換。

?澆筑封底混凝土，在澆注水下封底混凝土前，對鋼吊箱四周進行探測，用沙袋堵塞底模與鋼護筒之間的空隙，保證在澆筑封底混凝土時不外漏。采用垂直導管法灌注水下封底混凝土，在樁基與樁基之間布置澆筑點，澆筑厚度1.8m。

?鋼吊箱水下封底混凝土強度達到要求后，對鋼吊箱內進行抽水，抽水到每一道支撐位置以下0.5m時，安裝第一道內圈梁和內支撐，繼續往下抽水，并且一邊抽水一邊觀察鋼套箱是否有變形，如發現鋼套箱變形過大，則要立即停止抽水，待查明情況并糾正后方可繼續抽水作業。

?圍堰內抽干水后，若有滲漏用棉紗、桐油、灰膏、堵漏王等材料將較大的滲漏處堵住。較小的砂眼滲漏用鉚釘封堵，使吊箱達到不滲漏的要求。

?堵漏完成后，將抗浮支架與樁頂標高以下的鋼護筒通過型鋼焊接，進行力系的轉換，力系轉換完成后割除樁頂標高以上的鋼護筒、抗浮抗拉桿，然后澆筑圍堰內第二次封底混凝土找平。

4　結束語

鋼吊箱圍堰技術在施工中的優點已在許多工程中得到了充分的體現，它工序簡單、易操作、分節分塊卸載方便，大大提高了生產效率，能很好地加快深水大型橋梁下部結構的施工進度。同時，鋼吊箱圍堰比將整個系梁作業面圍堰抽水的施工方式節約鋼材，大大減少了封底混凝土用量，避開了大面積澆筑封底混凝土的施工難度，也能夠取得一定的經濟效益。

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[3]周水興，何兆益，鄒毅松.路橋施工計算手冊[M].北京：人民交通出版社，2001.

U443.16+2

B

1007-7359(2016)03-0181-02

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.03.066

李輝（1969-），男，工程師，副總經理。