鋼吊箱圍堰在橋梁深水基礎實踐分析

莫小榮

(吉安市公路勘察設計院，江西吉安343000)

1 工程概況

某大型橋梁項目在設計中，選擇應用三跨預應力連續箱梁的結構形式，在橋梁兩側設置有引橋結構，其主要結構形式分別是30m、35m 的預應力混凝土組合箱梁，橋梁跨度尺寸符合實際應用標準。4-13#橋墩全部處于水中，其中的4-9#墩承臺為深水高樁承臺的結構。從本次工程的地質勘查結論分析后確定，按照該項目的具體情況，在4-9#墩中，采取的是單壁有底鋼吊箱圍堰支護的結構形式，以滿足工程技術標準要求。

2 鋼吊箱圍堰的結構組成

2.1 底板

底板是主要的鋼吊箱與鋼套箱圍堰的區分結構形式，其主要的作用是承載豎向受力。鋼吊箱底部設置的結構包含有型鋼網格分配底板、空間析架式底板兩種。分配梁底板結構的施工相對較為簡單，安裝操作也比較方便，所以被大量的應用到橋梁工程中。

2.2 側板

側板的作用是承載水流或者波浪的作用力，是主要的受力結構，其一般可以分為單壁圍堰、雙壁圍堰的形式。本次橋梁工程最終選擇使用結構形式為單壁圍堰。

2.3 懸吊系統

懸吊系統的運行以鉆孔樁鋼護筒為主要結構部分，包含吊桿、縱、橫以及鋼護筒等結構。橫梁支點通常是設置到牛腿處，橫梁的作用就是把懸吊受到的荷載利用鋼護筒直接傳輸給樁基?？偭旱淖饔檬堑鯒U支撐，然后將該部位存在的荷載傳輸給橫梁。吊桿上部直接固定到支架的縱梁上，下部則直接固定在底板吊梁結構上。吊桿結構可以將吊箱自重以及封底混凝土自重全部傳輸給縱梁，保持結構的穩定性與安全性。

2.4 定位系統

因鋼吊箱在進入到水中的過程，會受到流水壓力的持續性作用而發生位移情況。為了能夠及時調整鋼吊箱的位置，保證下沉順利進行，需要在現場設置定位系統。水流比較小的情況下，通過導鏈牽引、抽注水等方式實現定位；如果水流速度較快，則要采取定位船進行定位。

3 鋼吊箱施工

3.1 施工前的準備工作

正式施工前，先進行現場地質條件的調查和分析，且要了解具體的情況，測量河床標高，對于給局部河床產生影響的障礙物，要及時展開清理處理，可以選擇使用多種工具和器械，將原鉆孔平臺直接拆除，以滿足正常施工的要求。

3.2 工藝流程

首先在陸地上將所有的吊箱進行制作，一般是分塊的制作方式，檢查合格后應用拖輪浮拖的方式移動到指定區域，浮吊起吊箱，并且把吊箱直接下入到鋼護筒內。給內部進行注水，保證吊箱底部在護筒頂部標高以下，就可以進行懸吊部位的安裝，并且持續注水下沉。在下沉到規定位置上，進行糾正和堵漏處理，防止護筒與鋼吊箱之間存在過大的間隙，一般應用砂袋即可。進行封底混凝土澆筑施工，保證基底有效的處理，鑿除樁頭結構，開展承臺結構施工。上述施工環節結束后，及時進行檢查驗收，合格后拆除套箱模板[1]。

3.2.1 鋼吊箱拼裝

鋼吊箱的加工、拼接都需要在陸地上完成，嚴格執行設計方案要求，保證側模、底模的質量合格，不會存在質量問題。吊箱底板的材質是鋼材，按照測量放樣的結論進行底部拼裝施工，并且合理地利用鋼板焊接作業，將底板組合形成整體的結構。吊箱側板需要放置在底板上，應用Φ16 螺栓連接，模板之間加入膠條密封處理，避免發生滲水。吊箱拼裝結束后，通過浮船把吊箱直接運輸到墩位上，接下來就可以進行下沉鋼吊箱程序。

3.2.2 鋼吊箱下沉

鋼吊箱拼接工作結束之后，和底板同時進行下沉作業，鋼吊箱下沉的過程中，應用20t 浮吊下方作業，提前在現場焊接扁擔，計算確定下放的高度尺寸，并且利用鋼吊箱標注到規定的標高部位上，下放的部位為扁擔橫放的鋼護高度。要想使得鋼吊箱的下放達到均勻、慢速的要求，通常在下降0.5m 的位置就要進行位置、垂直度的觀察，符合設計要求才能繼續施工。鋼吊箱下沉到規定部位，進行測量校對處理，保證底板頂面與標高達到設計要求，并且做好整個結構的檢測試驗，且要做好定位錨固處理。吊箱最上部的結構中，豎直背肋和套箱外部的臨時支撐鋼管樁需要和承重梁結構連接，且要安裝反壓受力牛腿，確保與鋼管樁的連接達到穩固性標準，不會發生下沉、上浮、偏位等問題。套吊底板與主護筒的間隙比較大時，需要在護筒周邊區域內安裝鋼板條的方法堵蓋處理；縫隙較小的情況下，通過麻繩塞堵等方式做封閉處理的效果，避免發生滲漏的問題[2]。

3.2.3 封底

根據現場情況計算確定導管作用半徑，保證導管設置符合要求，且要依據導管埋設深度明確首批混凝土澆筑數量，選擇最佳料斗尺寸。通過吊車把導管料斗安裝到指定部位，封底結構應用C20 素混凝土施工，承臺結構的封底厚度為50cm，單個承臺結構使用的混凝土為12m3。封底混凝土需在現場制作，利用混凝土罐車運輸，通過泵車輸送到澆筑部位上，完成澆筑作業施工。封底混凝土澆筑時，嚴格落實導管埋深尺寸的控制，防止導致導管提空進水的情況。澆筑順序是先周圍后中心，與混凝土面保持一致性。澆筑施工保持連續進行，工作人員及時進行下料作業，在澆筑基本結束時，需要增加坍落度，且要增大導管埋深尺寸，保證混凝土均勻擴散到各個位置上，表面達到平整性的要求。封底結束前，需要嚴格執行吊箱側板、底板以及護筒的密封性檢測，使封底結構施工的質量合格[3]。

3.2.4 封底混凝土檢查、破樁頭

封底混凝土全部澆筑施工結束且底部結構強度達到標準要求后，立即抽水檢測混凝土結構的質量，達到技術標準才能繼續進行承臺鋼筋綁扎、混凝土澆筑等環節的施工。護筒割除前，應該做好底部沉渣的檢測，并且需要進行護筒割除處理，完成后需要使用空壓機實施樁頭鑿除處理，且確保其嵌入到承臺內部20cm。

3.2.5 吊箱的拆除

承臺結構混凝土達到設計要求的85%之后，就能夠將吊箱模板拆除掉。鋼吊箱拆除兩側側模，首先需要割除吊箱與外側鋼管的連接槽鋼，然后是將側模與橫向結構連接的工字鋼拆除，并且由潛水員進入到地下拆除側模與底模結構的螺栓，直到將整個模板全部拆除。拆掉的模板在表面清理后要及時涂抹脫模劑，保證后續作業施工可以正常使用，不會造成模板損壞和工程質量的問題。

4 施工注意事項

在橋梁深水基礎工程項目施工階段，為了能夠保證鋼吊箱圍巖技術的應用效果能夠正常發揮，在施工的環節中需要嚴格的從鋼吊箱圍堰的制作以及應用過程做好各方面的質量管理，保證技術的應用效果能夠發揮出來。

其一，進行鋼吊箱板材制作的過程中，對于選擇的材料需要滿足現行行業標準的規范要求，還有工程項目的施工需求。

其二，焊接階段需要做好鋼吊箱焊接質量的控制，并且在焊接完成之后務必做好水密性的檢查，只有各方面的施工參數達到規范需要，才能夠進行下沉作業。

其三，施工環節需要做好鋼吊箱的尺寸檢查，使其能夠與承臺尺寸一致，將誤差范圍控制在允許的標準范圍內。

其四，作業施工之前要求相關作業人員全面做好技術交底工作，并且組織工作人員對設計圖紙進行研究以及核對，如對工序存在意義要及時提出意見，確認無誤后方可開展相關施工作業。此外，還需要做好相關人員技能培訓以及安全培訓，使其能夠在項目開展的階段中按照規范的要求作業，確保作業人員具備鋼吊箱下沉施工作所需的理論知識與應急能力。

其五，下沉作業的階段需要嚴格地做好鋼吊箱的穩定性控制，使其能夠緩慢地進入到水位之中。隨后在施工過程中，同時在作業的階段還需要安排施工人員在現場進行指揮，避免違規操作失誤而出現的各種安全質量問題，項目完成之后要及時地退出施工場地。

5 結語

鋼吊箱圍堰施工技術在橋梁深水基礎施工中有著極為重要的作用，發揮出該工藝的優勢，提高橋梁施工質量水平，完全滿足工程技術標準，符合現場施工要求，確保施工更加的方便、快捷，施工難度也會下降，節約人力、物力、財力，綜合效益較好，未來可以有更廣泛的應用。