水中承臺鋼吊箱施工技術在橋梁工程施工中的應用

朱明飛

摘要：本文以某市的大型橋梁工程為例，介紹水中承臺鋼吊箱在橋梁施工中可否有效，其應用效果如何，文章會對此進行詳細說明。

關鍵詞：水中承臺鋼吊箱；施工技術；橋梁工程

本文案例選用的鋼吊箱結構簡單、安裝拆除簡便、受力簡潔、操作簡捷，效果也非常明顯，能夠減少工作人員的工作壓力，縮短工程的施工時間，且安全性與工作效率都能得到保證，對于橋梁工程來說有百利而無一害，值得同類工程借鑒使用。當然，至于鋼吊箱是否適用于所有工程，這需要施工單位對工程進行詳細考量，結合實際情況進行選擇。

1橋梁工程的簡單介紹

1.1工程概述

該橋梁工程黃沙泉水庫連續梁主墩基礎，在水中承臺，承臺方形，承臺部分的混凝土是C35混凝土，混凝土封底厚度為兩米，電鋼管光為八噸，承臺鋼筋總重為263.6噸[1]。根據以上情況施工單位選用了雙壁鋼吊箱施工技術，頂高設為+3.3米，接高3-6米，以此作為擋水壁板。

1.2水文條件

承臺施工時間在夏季，這個季節的雨水較多，施工時受到雨水和潮汐的影響，水位為1.1-5.7米。

2鋼吊箱的制作

該工程的鋼吊箱主要由壁體、液壓千斤頂系統、底板和拉壓桿系統構成，鋼吊箱是由專業的公司設計的，在加工廠進行分塊操作，加工成型以后將其運至橋梁工程施工現場，接著使用承重牛腿與鋼護筒作為基底進行拼裝，并配合龍門吊以及浮吊完成拼裝[2]。之后利用液壓提升頂割除牛腿，拉壓桿系統的作用主要就是封底混凝土。

3鋼吊箱施工技術的具體拼裝過程

3.1安裝鋼管撐

該工程所需的鋼吊箱需要設置兩層鋼吊箱，規格為？800*10，數量為4。

3.2焊接鋼護筒

鋼護筒應選擇鋼板卷作為加工材料，其壁厚為8毫米，長度為35米，直徑為2米所有工序都在設計公司完成。護筒每隔兩米焊接一次，為了保障焊接質量，接頭應設計一個坡口，坡度為六十左右。完成一道焊接后就要清除干凈熔渣，然后觀察是否存在焊接缺陷，如有缺陷要進行修磨、補焊和勻順等操作[3]。另外，鋼護筒內外面都要焊接，而且必須達到二級焊接要求。在吊箱底板安裝快要結束的時候，加工單位就要把鋼護筒運送至平臺，然后焊接接長所有的鋼護筒。完成焊接以后鋼護筒還要接受加固處理，將鋼板作為隔板，并使用連續角雙面工藝加固護筒頂。

3.3鋼吊箱掛腿安裝

鋼吊箱操作原理：承重架和吊箱掛腿共同組成了起吊臂設備，利用承重架上的液壓千斤頂操作絞線，接著用夾片錨連接絞線下端與掛腿。承重架橫梁可以放在鋼護筒頂蓋上或者直接穿過鋼護筒，橫梁主要是由雙拼型鋼組成，為了預防出現擾度變形，型鋼需要進行勁板加密焊接，而且要采用連續角焊接，焊縫尺寸應大于或等于8毫米。

3.4下放鋼吊箱

在下放鋼吊箱之前，要在鋼護筒上焊接12根型鋼，焊接長度應小于兩厘米。起吊設備則是控制臺和液壓泵站，它們共同驅動液壓千斤頂。這套設備的施工速度是每小時四米，各吊點的壓力就可以保持一致，精度也能控制在合理范圍內。吊箱下放重量為500噸，所以每臺千斤頂需要配備12根強度為1800兆帕的鋼絞線，這樣才能滿足安全作業的要求。在下放和提升吊箱時，控制系統應實現同步控制，做到動作同步。但是，因為提升吊點有一定的距離，所以每一個吊點還需布置一個壓力傳感器，這樣就能采集到各個吊點的載荷，了解各個吊點的載荷分配，然后合理分配載荷，確保吊箱操作的安全性。除了要控制吊點載荷分配以外，控制系統還要調整好吊箱的懸空位置以及狀態。在測量系統中，應使用全站儀來測量距離獲取絕對位移，然后使用行程傳感器獲取相對位移，這種方法能夠解決長距離測量問題，還可以監測到吊箱的軸線是否偏移。完成檢查工作后就可以開始下放吊箱，具體步驟如下：整體提升30厘米——割除牛腿支撐工具——將吊箱入孔——下放吊箱到負兩米——安裝拉壓桿系統——下放吊箱至封底墊層（標高為4米）。在下放吊箱的過程中，為了防止出現吊箱因浮力上浮的情況，鋼吊箱要入水兩米后才能開始注水，注水速度也要控制到與下放速度一致，至于注水量需要根據入水深度來確定。

3.5鋼吊箱封底

調整好鋼吊箱后將其固定，潛水員負責安裝封孔板，主要是為了堵住鋼護筒和底板之間的縫隙。為了確保完全填充縫隙，工作人員應在封孔板堆碼一層混凝土。由于水下作業條件受限，混凝土很有可能會被水沖散，所以在灌注混凝土之前，應安排潛水員去水底下檢查，如有問題要及時進行處理，以防后續工作受到影響。

3.6澆筑混凝土封底

根據鋼吊箱的分布情況，澆筑導管半徑應設置為5米，考慮到導管布料和混凝土的流動等情況，應布置16根澆筑導管才比較安全。第一次澆筑厚度應設為1.5米，為了留出埋深距離，導管可提升的高度要小于20厘米，這個環節可以使用手拉葫蘆進行操作。承臺需要設置26個測點，測點主要圍繞在混凝土流動半徑和死角。澆筑混凝土要從一側流向另一側，每個點都要均勻澆筑，然后繼續澆筑下一個點，直到所有的混凝土澆筑完畢。

3.7拉壓桿系統轉換

完成混凝土封底后，需要等到混凝土達到一定強度，這時才能抽水。為了進行抽水操作，鋼護筒和吊桿需要割除2米左右的標高，割除前應先將拉壓桿焊接在鋼護筒上。使用工具測量鋼護筒應割除的高程后，應用油漆做好標記。割除時先用氧氣割刀割斷鋼護筒的連接處，然后把浮吊放在墩位做好準備工作，接著用鋼絲繩連接鋼護筒頂部與吊鉤，整個操作過程的安全一定要加強。完成割除后，開始進行吊掛體系轉換，讓承臺的樁間握裹力和浮力達到正常指標。

4結語

在橋梁工程中應用水中承臺鋼吊箱施工技術主要結合了承重牛腿、拉壓桿系統、冷卻管溫控系統、龍門吊配合浮吊和液壓千斤頂下放系統，這種工程對工藝要求較高，各個系統需要緊密配合，任何一個環節出錯都會造成很大的問題。經實踐證明，對材料進行預支成型操作，然后在施工現場拼裝，再利用鉆孔平臺搭設鋼吊箱，安裝液壓千斤頂和壁體，完成之后繼續承臺施工操作，封底混凝土。

參考文獻：

[1] 丁友軍，陸潤康.水中承臺鋼吊箱施工技術在橋梁工程施工中的應用[J].住宅與房地產，2018，16（04）：194-195.

[2] 江彬.論大型鋼吊箱在橋梁施工中的應用[J].建材發展導向，2016，24（08）：36-37.

[3] 章哲明，杜玉輝.鋼吊箱在深水高樁承臺施工中的應用[J].建筑土木，2018，20（08）：32-33.

（作者單位：中鐵四局集團第一工程有限公司）