1、鋼吊箱圍堰在橋梁深水基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用摘要:本文以陜西包茂高速公路任河大橋深水承臺施工為例，介紹了鋼吊箱圍堰的施工要點，可供類似工程借鑒。關(guān)鍵詞:深水基礎(chǔ)鋼吊箱施工應(yīng)用在橋梁基礎(chǔ)施工中，圍堰的主要作用是在有水基礎(chǔ)中為承臺和墩身的施工創(chuàng)造干作業(yè)環(huán)境。鋼吊箱是鋼套箱的一種特殊形式，俗稱有底鋼套箱，被廣泛應(yīng)用于深水橋梁高樁承臺的施工。其原理是在水中通過鋼平臺或其他設(shè)施懸吊鋼箱，在鋼箱內(nèi)灌注水下混凝土封底，然后抽水形成干作業(yè)環(huán)境。1工程概況毛川高速公路任河大橋為67+110+67m預應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,跨越任河水庫。橋全長256m,基礎(chǔ)為2.5m鉆孔灌注樁，主墩承臺尺寸:9.5m9.5m4.0m。水庫

2、常水位410.98m低水位409.00m。常水位下最大水深19.0m,設(shè)計承臺底標高為406.5m。單壁鋼吊箱參數(shù)確定。根據(jù)任河水庫水文及該工程特點，擬采用鋼吊箱工藝進行該橋的高樁承臺施工，施工水位按412.0m考慮。以鋼吊箱做為承臺施工模板,吊箱底比承臺底低1.9m,頂口高于施工水位0.5m。單壁鋼吊箱設(shè)計為矩形，內(nèi)部凈尺寸為9.8m9.8m8.2m。頂標高為412.5m、底標高404.6m,高度7.9m,分節(jié)拼裝，下節(jié)4.0m,上節(jié)3.9m。側(cè)板和底板按鋼結(jié)構(gòu)要求設(shè)計，底板、側(cè)板均采用6mm鋼板，豎向加勁肋板均采用L100X50X8mm型號角鋼，橫向加勁肋板采用-100為mm型號扁鋼，間距

3、35cm。在側(cè)板上的背面布置由20b槽鋼拼焊的橫縱向連接加勁肋。底板布置由I25b工字鋼拼焊的縱、橫向加勁骨架。吊箱內(nèi)部支撐采用325mm、壁厚6mm鋼管。吊帶采用16根14槽鋼，即每個鋼護筒分布4個吊點，對稱布置，每根吊帶長不少于9m。吊帶穿過底板后，兜底吊在底板I32b吊梁上，吊帶與吊梁采用高強螺栓聯(lián)接并施焊加固。吊帶上部在露出水面部分與鋼護筒焊接。2鋼吊箱驗算2.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗算承臺尺寸9.5m9.5m4m,套箱內(nèi)平面尺寸9.6m9.6m,鋼護筒外徑2.8m,壁厚10mm。擬定封底混凝土厚1.6m找平層0.3m。共計1.9m。吊箱自重及施工荷載按650kN計算。承臺鋼筋混凝土重9.5.5

4、26=9386kN;封底砼重9.6.6.64=3539kN。混凝土找平層自重9.6.6.34=664kN。3鋼吊箱制造和安裝3.1制造鋼吊箱在鋼結(jié)構(gòu)廠配料、下料及制作。根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸、運輸、水上浮吊起重能力等情況，將底板骨架分成4個單元體。底板在穿過樁基鋼護筒的位置設(shè)4個310cn預留孔。側(cè)板按設(shè)計分節(jié)加工。吊箱縱橫平面連接系統(tǒng)按單桿件制造。3.2吊裝及下沉吊箱經(jīng)廠家試拼并驗收合格后運至施工現(xiàn)場。采用兩臺25T浮吊將吊箱底板整體吊至墩位。安裝前，先做好如下準備工作：(1)拆除鉆孔樁水中鋼作業(yè)平臺。準備16根單根長度為8m的14槽鋼,用做吊桿。(3)準備16臺5t(最大行程10m)手拉葫蘆。底板安

5、裝調(diào)平后，在鋼護筒頂上設(shè)置132b工字鋼，用作吊箱下放時的支撐吊梁，每個吊梁的兩邊距鋼套箱內(nèi)側(cè)距離為30cm。為方便套箱側(cè)板拼裝，利用鋼護筒上的支撐吊梁搭設(shè)臨時簡易操作平臺。作業(yè)人員將手拉葫蘆固定在鋼護筒上的支撐吊梁上，并將其勾掛住底板上的吊梁，使底板懸掛在已成樁的4根鋼護筒上，底板頂面高出水位0.3m以上調(diào)平底板后，先將16根14吊桿順著鋼護筒下穿過底板與底板吊梁用高強螺栓聯(lián)結(jié)牢固，并焊接到底板吊梁上，每個鋼護筒旁設(shè)置4根吊桿。側(cè)板用浮吊分塊吊裝就位，分塊側(cè)板之間采用M20螺栓聯(lián)結(jié),各分塊與底板骨架之間采用焊接。下節(jié)側(cè)板與底板骨架現(xiàn)場拼裝好后操作手拉葫蘆使之均勻下沉。當下節(jié)頂面下沉到水面以上

6、約50cm時,重復上述吊裝方法進行上節(jié)的拼裝及下沉。節(jié)與節(jié)間通過M20螺栓聯(lián)結(jié),縫間填10mm厚的硬橡膠止水墊。當將整個吊箱下沉到位后，整體調(diào)平,鎖定手拉葫蘆（如圖2）。將每根吊桿露出水面的部分與鋼護筒外壁焊接牢固，焊接時嚴格按照規(guī)范操作，每根吊帶與鋼護筒的雙面貼角焊縫不少于三道，每道長度不少于50cm。同時在鋼護筒與吊帶焊接結(jié)合部的鋼護筒內(nèi)部用20槽鋼作十字撐加固。此項工作完成后，松開并取出手拉葫蘆。此時的鋼吊箱即是通過16根鋼吊桿進行懸掛（如圖3）。3.3封底混凝土采用C20混凝土封底，攪拌站集中拌合，坍落度控制在1822cm,并添加緩凝減水劑，初凝時間不少于4h。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，考慮鋼

7、護筒對砼擴散有一定的影響，導管作用半徑按3.0m取值。導管內(nèi)徑350mm,底口距吊箱基底頂面2030cm。采用泵送混凝土法多點快速灌注,2根導管交替移動，從一端向另一端澆注。灌注過程中用垂球隨時測量控制混凝土頂面高度，邊澆注邊觀測，以判別各澆注點是否達到澆注標高。封底混凝土總厚190cm水下灌注完成160cm。待水下混凝土強度達到設(shè)計要求后，邊抽水邊加設(shè)套箱內(nèi)部鋼管支撐。套箱內(nèi)抽完水后，將吊桿露出混凝土面以上30cm高范圍內(nèi)再次與鋼護筒外壁焊接在一起。鑿毛清楚表面浮渣后，澆注完余下的30cm高封底混凝土找平層,要確保找平層混凝土頂面與承臺底設(shè)計標高一致。割除混凝土面以上部分鋼護筒及吊桿，并對樁頭進行鑿除和清理。待樁基檢測合格后,即可進行承臺施工。4結(jié)語鋼吊箱圍堰因其施工方便、實用性強、經(jīng)濟科學等優(yōu)點，在橋梁深水高樁承臺中有廣泛應(yīng)用，本例鋼吊箱通過型鋼吊帶附著于鋼護筒上進行懸掛，不僅節(jié)省了精軋螺紋吊桿等材料，加快了樁基鋼平臺的周轉(zhuǎn)，使操作也變得簡便快捷，值得借鑒。吊箱安裝下放就位后，吊帶與鋼護筒的焊接以及連接部位鋼護筒內(nèi)口的加固尤為關(guān)鍵。需要嚴格按規(guī)范操作并加強質(zhì)量監(jiān)測。參考文獻JTGD602004,公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范S.人民交通出版社,2004.JTJ267-98,港口工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范S.人民交通出版社,1998.JTJ041-2000,公路