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(tái)施工為例，介紹了鋼吊箱圍堰的施工要點(diǎn)，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(tái)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(tái)的施工。其原理是在水中通過鋼平臺(tái)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?yàn)?7+110+67m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,跨越任河水庫。橋全長(zhǎng)256m,基礎(chǔ)為2.5m鉆孔灌注樁，主墩承臺(tái)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(jì)承臺(tái)底標(biāo)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(diǎn)，擬采用鋼吊箱工藝進(jìn)行該橋的高樁承臺(tái)施工，施工水位按412.0m考慮。以鋼吊箱做為承臺(tái)施工模板,吊箱底比承臺(tái)底低1.9m,頂口高于施工水位0.5m。單壁鋼吊箱設(shè)計(jì)為矩形，內(nèi)部?jī)舫叽鐬?.8m9.8m8.2m。頂標(biāo)高為412.5m、底標(biāo)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(jì)，底板、側(cè)板均采用6mm鋼板，豎向加勁肋板均采用L100X50X8mm型號(hào)角鋼，橫向加勁肋板采用-100為mm型號(hào)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(gè)鋼護(hù)筒分布4個(gè)吊點(diǎn)，對(duì)稱布置，每根吊帶長(zhǎng)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(qiáng)螺栓聯(lián)接并施焊加固。吊帶上部在露出水面部分與鋼護(hù)筒焊接。2鋼吊箱驗(yàn)算2.1結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性驗(yàn)算承臺(tái)尺寸9.5m9.5m4m,套箱內(nèi)平面尺寸9.6m9.6m,鋼護(hù)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(jì)1.9m。吊箱自重及施工荷載按650kN計(jì)算。承臺(tái)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(yùn)輸、水上浮吊起重能力等情況，將底板骨架分成4個(gè)單元體。底板在穿過樁基鋼護(hù)筒的位置設(shè)4個(gè)310cn預(yù)留孔。側(cè)板按設(shè)計(jì)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(yàn)收合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。采用兩臺(tái)25T浮吊將吊箱底板整體吊至墩位。安裝前，先做好如下準(zhǔn)備工作：(1)拆除鉆孔樁水中鋼作業(yè)平臺(tái)。準(zhǔn)備16根單根長(zhǎng)度為8m的14槽鋼,用做吊桿。(3)準(zhǔn)備16臺(tái)5t(最大行程10m)手拉葫蘆。底板安

5、裝調(diào)平后，在鋼護(hù)筒頂上設(shè)置132b工字鋼，用作吊箱下放時(shí)的支撐吊梁，每個(gè)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(hù)筒上的支撐吊梁搭設(shè)臨時(shí)簡(jiǎn)易操作平臺(tái)。作業(yè)人員將手拉葫蘆固定在鋼護(hù)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(hù)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(hù)筒下穿過底板與底板吊梁用高強(qiáng)螺栓聯(lián)結(jié)牢固，并焊接到底板吊梁上，每個(gè)鋼護(hù)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(chǎng)拼裝好后操作手拉葫蘆使之均勻下沉。當(dāng)下節(jié)頂面下沉到水面以上

6、約50cm時(shí),重復(fù)上述吊裝方法進(jìn)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(dāng)將整個(gè)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(hù)筒外壁焊接牢固，焊接時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)范操作，每根吊帶與鋼護(hù)筒的雙面貼角焊縫不少于三道，每道長(zhǎng)度不少于50cm。同時(shí)在鋼護(hù)筒與吊帶焊接結(jié)合部的鋼護(hù)筒內(nèi)部用20槽鋼作十字撐加固。此項(xiàng)工作完成后，松開并取出手拉葫蘆。此時(shí)的鋼吊箱即是通過16根鋼吊桿進(jìn)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(shí)間不少于4h。根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，考慮鋼

7、護(hù)筒對(duì)砼擴(kuò)散有一定的影響，導(dǎo)管作用半徑按3.0m取值。導(dǎo)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(diǎn)快速灌注,2根導(dǎo)管交替移動(dòng)，從一端向另一端澆注。灌注過程中用垂球隨時(shí)測(cè)量控制混凝土頂面高度，邊澆注邊觀測(cè)，以判別各澆注點(diǎn)是否達(dá)到澆注標(biāo)高。封底混凝土總厚190cm水下灌注完成160cm。待水下混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)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(hù)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(tái)底設(shè)計(jì)標(biāo)高一致。割除混凝土面以上部分鋼護(hù)筒及吊桿，并對(duì)樁頭進(jìn)行鑿除和清理。待樁基檢測(cè)合格后,即可進(jìn)行承臺(tái)施工。4結(jié)語鋼吊箱圍堰因其施工方便、實(shí)用性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)科學(xué)等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁深水高樁承臺(tái)中有廣泛應(yīng)用，本例鋼吊箱通過型鋼吊帶附著于鋼護(hù)筒上進(jìn)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(tái)的周轉(zhuǎn)，使操作也變得簡(jiǎn)便快捷，值得借鑒。吊箱安裝下放就位后，吊帶與鋼護(hù)筒的焊接以及連接部位鋼護(hù)筒內(nèi)口的加固尤為關(guān)鍵。需要嚴(yán)格按規(guī)范操作并加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)測(cè)。參考文獻(xiàn)JTGD602004,公路橋涵設(shè)計(jì)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(jì)規(guī)范S.人民交通出版社,1998.JTJ041-2000,公路