摘要 該文結合青蘭山油庫至縣道309線道路工程實例，在跨越大海的特殊情況下，采用鋼吊箱圍堰施工樁間系梁，文章詳細介紹了圍堰設計方案，闡述了跨海特大橋鋼吊箱圍堰施工關鍵技術。該工程采用了裝配式混凝土底板分塊預制與安裝，安全環(huán)保，采用連續(xù)同步千斤頂，實現(xiàn)了4個千斤頂同步頂升與下放，提高了鋼吊箱圍堰安裝精度。實踐表明：該施工技術能夠確保鋼吊箱圍堰精確施工，能夠有效降低工程造價，加快施工速度，研究成果可為類似項目積累一定工程經驗。

關鍵詞 裝配式混凝土底板；鋼吊箱圍堰；封底混凝土

中圖分類號 U445.5 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）23-0100-03

0 引言

跨越大海的橋梁下部結構施工基本選用鋼吊箱圍堰結構，同時鋼結構底板具有安裝簡便和自重較小等優(yōu)點，在鋼吊箱圍堰施工中得到了廣泛應用。然而鋼結構底板在風浪的沖擊作用下容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，再加上鋼結構底板安裝完成后拆除難度較大，一般都沒有拆除，而在海水的沖刷下底板容易出現(xiàn)生銹現(xiàn)象，隨著腐蝕不斷加重，銹跡就會污染海水，進而導致環(huán)境污染。如果將底板以裝配式混凝土底板替換原先的鋼結構底板，底板重量會顯著增加，且混凝土底板在大海中抗腐蝕能力強，不會污染環(huán)境，底板重量的增加也能夠提升抵御風浪沖刷能力，從而保證圍堰的安全性與穩(wěn)定性[1]。除此之外，底板可以根據(jù)項目實際進行分塊預制和吊裝，因此可以有效減少不必要的大型起重機械的費用，達到節(jié)省工程造價的目標。

1 工程概況

青蘭山油庫至縣道309線道路工程位于泉州市惠安縣凈峰鎮(zhèn)斗尾港，全長2.23 km，起點位于福建港豐能源有限公司西南側，起點樁號K0+000，途經杜厝村和城前村，終點位于現(xiàn)狀縣道309與城前村南側相交處，終點樁號K2+230.161。該工程設計速為60 km/h，雙向四車道，道路等級為二級公路，道路寬度為18 m。

跨海特大橋的起訖樁號為K0+020～K1+175，總長度為1 155 m，全橋分10聯(lián)布置，具體跨徑為1×65 m +（3×40 m）+2×（4×30 m）+6×（3×40 m），橋梁橫斷面布置為兩側0.5 m（防撞護欄）+中間17 m（機動車道），合計18 m。上部結構為PC預應力T梁+鋼箱梁，下部結構橋墩選用柱式墩，樁基選用鉆孔灌注樁，該工程樁基礎和樁間系梁等結構均屬于水中作業(yè)，需要采用鋼吊箱圍堰結構進行處理。

2 圍堰設計方案

該工程樁間系梁的頂標高為2.5～4.8 m，以頂標高最低值即2.5 m為例進行鋼吊箱圍堰方案設計，根據(jù)設計圖紙可知，樁間系梁高度為2.1 m，那么樁間系梁梁底標高為2.5-2.1=0.4 m，圍堰平面尺寸為1 226.2 cm ×521.2 cm，

高度為795 cm，護筒直徑為2 800 mm，護筒壁厚為14 mm。底板選用裝配式混凝土底板，混凝土強度為C30，分為3塊，底板厚度25 cm，在底板上設置圈梁，規(guī)格為30 cm×40 cm和50 cm×40 cm。壁板選用鋼板，板厚為6 mm，在側壁上設置環(huán)向主梁，規(guī)格為HN450 mm×200 mm，設置2道，次梁的安裝間距為55 cm，規(guī)格為HN150 mm×75 mm，豎向分配梁的安裝間距為90 cm，規(guī)格為HN350 mm×175 mm，在圍堰內部安裝4根鋼支撐。每個護筒設置3道拉壓桿，長度為5 m，2根槽鋼雙拼而成，槽鋼規(guī)格為[18b，護筒上挑梁采用2根工字鋼雙拼而成，工字鋼規(guī)格為I56a。

3 施工難點分析

跨海特大橋位于斗尾港東南側，受到潮汐與地形的影響，大橋所在海域的漲潮和落潮流向分別為西北向和東南向，潮流屬正規(guī)半日潮，并形成穩(wěn)定的往復流，潮位高低差6.7 m，最大浪高達4.5 m，大橋建設環(huán)境較為特殊和復雜。而跨海特大橋樁間系梁采用鋼吊箱圍堰方案，鋼吊箱圍堰施工存在如下難點：

（1）鋼吊箱圍堰施工區(qū)域環(huán)境復雜，受潮汐和風浪的影響較大，應制定妥當?shù)氖┕し桨负蛻贝胧?/p>

（2）鋼吊箱壁板和支撐構件的制作精度要求相對較高，所有構件均由廠家進行定制，其規(guī)格與尺寸的誤差應符合規(guī)范要求。鋼吊箱在安裝過程中受風浪影響導致定位難度較大。

（3）鋼吊箱兩個壁板結構連接形式為螺栓連接，在連接處容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象[2]。底板與壁板交接位置防滲漏如果處理不當，將導致鋼吊箱出現(xiàn)滲漏情況。

（4）鋼吊箱在下放過程中利用千斤頂對安裝精度進行控制，同步下放的難度較大，在下放過程中，鋼吊箱的垂直度控制難度較大。

（5）由于潮位高低差較大，封底混凝土施工難度較大，施工時間較短，封底混凝土質量控制難度較大。

4 鋼吊箱圍堰施工關鍵技術

4.1 工藝流程

施工準備—搭設施工平臺（將工字鋼焊接在鋼護筒上）—裝配式混凝土底板分塊安裝到位—下放體系安裝—鋼吊箱壁板結構和支撐系統(tǒng)安裝—鋼吊箱下放到位—封底混凝土澆筑—吊箱內抽水—樁間系梁鋼筋綁扎和模板安裝—樁間系梁混凝土澆筑與養(yǎng)護—鋼吊箱拆除回收。

4.2 搭設施工平臺

施工平臺搭設應選擇在低水位時候，在鋼護筒上設置尺寸為18 cm×58 cm的洞眼，設置高程為6.98 m，洞眼設置應對稱，一共設置4個，將規(guī)格為I56a的工字鋼穿過洞眼架設在護筒上，工字鋼長度為6.9 m，工字鋼與鋼護筒焊接牢固，工字鋼頂高程為7.54 m，工字鋼主要起支撐梁作用。再將規(guī)格為I56a的工字鋼放置在支撐梁上，一共放置4根，每根工字鋼長度為6.8 m，工字鋼之間連接形式為焊接，此時工字鋼頂高程為8.1 m。在搭設好的施工平臺上搭設防護鋼欄桿，并在可能墜落位置安裝防墜網(wǎng)，保證后續(xù)施工的安全性。

4.3 鋼吊箱底板安裝

裝配式混凝土底板嚴格按照施工方案在加工廠里分塊預制，為了確保拼裝的準確性，每塊底板應編號準確和清晰，在板塊連接處應預留鋼筋，混凝土底板混凝土澆搗應密實，養(yǎng)護應到位，待混凝土底板強度符合設計要求時即可搬運到操作現(xiàn)場。鋼吊箱底板安裝同樣應選擇低水位時候，根據(jù)事先安排的好的編號順序進行分塊吊裝，底梁高程應保持一致，混凝土底板按照安裝順序和安裝區(qū)域進行安裝，要求安裝位置準確[3]，安裝精度滿足設計要求，按照設計要求留置接縫。混凝土底板安裝完成后應及時對安裝質量進行驗收，驗收合格即可將角鋼和預留鋼筋焊接牢固，采用滿焊形式將各個混凝土板塊連成一起，澆筑底板分塊之間濕接縫混凝土，振搗密實。在底板的環(huán)向主梁上按照設計要求粉刷水泥砂漿，厚度為3 cm，接著在砂漿層上布置橡膠墊層，厚度為1 cm，從而有效防止底板滲漏。

4.4 下放體系安裝

在鋼護筒設置好的每個挑梁上安裝千斤頂，安裝數(shù)量為2個，千斤頂型號為TS200-250，該千斤頂為連續(xù)同步千斤頂，采用1臺油泵即可同時控制全部的千斤頂，從而實現(xiàn)同步下放或者頂升，確保其安裝精度。接著安裝吊點支座與拉壓桿支座，拉壓桿為槽鋼雙拼而成，每個護筒設置3道，拉壓桿預埋件平面布置圖如圖1所示，拉壓桿與其支座之間的連接為貝雷梁插銷[4]，千斤頂與支座之間連接為鋼絞線，數(shù)量為5根，直徑為15.2 mm。按照設計圖紙在鋼護筒三個側面安裝導向架，導向架分為上下兩層，采用型鋼焊接在鋼護筒上，導向架能夠有效地克服水流影響，保證鋼吊箱能夠垂直下放。

4.5 壁板體系安裝

壁板體系由壁板結構與支撐系統(tǒng)共同組成，所有鋼板和型鋼均統(tǒng)一在加工廠里進行加工與制作，壁板的剛度與強度應符合設計要求，壁板結構在加工廠應事先進行試拼裝，確保拼裝的準確性。壁板安裝之前應在底板主梁上進行測量定位，將壁板的安裝軸線全部測放出來，一般從長邊開始吊裝，嚴格按照吊裝方案進行分塊吊裝，壁板定位應準確無誤，嚴格按照設計圖紙進行安裝，壁板安裝質量控制如表1所示。相鄰壁板采用螺栓連接，螺栓規(guī)格為直徑22 mm，采用止推塊對壁板下部進行固定，止推塊由2塊型鋼和鋼板組成，型鋼規(guī)格為HN100 mm×50 mm，將鋼板焊接在型鋼上形成止推塊，鋼板規(guī)格為100 mm×190 mm×10 mm，止推塊構造圖如圖2所示。底板與壁板交界位置應粉刷止水砂漿，壁板間接縫采用膠墊密封帶進行封堵，連接處則加設膨脹型止水條，從而保證底板與壁板之間連接緊密性[5]。第1塊壁板的安裝位置準確性十分關鍵，安裝后應及時復核其軸線位置偏差，復核合格即可臨時固定，采用2根型鋼臨時焊接在護筒上，型鋼規(guī)格為HN150 mm×75 mm。壁板安裝后應按照設計要求上下層各設置1根鋼管臨時支撐，鋼管尺寸為426 mm×8 mm，確保鋼吊箱不因受到水壓作用產生一定程度的變形。

4.6 鋼吊箱下放

待一切準備工作檢查合格后，打開油壓泵，頂升鋼吊箱10 cm，將前面安裝底板用的施工平臺拆除，為后續(xù)鋼吊箱下放提供工作條件。由于鋼吊箱下放精度要求極高，稍有不慎將可能出現(xiàn)安全事故，因此，安排專人緊盯著鋼吊箱下放工作不放，嚴格按照操作流程指揮下放，鋼吊箱下放前應檢查其上下口高程、垂直線和下放空間有無障礙物等情況，檢查合格方可開始下放，4個千斤頂同步下放，下放過程時刻檢查高程和姿態(tài)，檢查頻率每下降5 cm檢查1次，從而保證鋼吊箱下放過程受力均勻，避免出現(xiàn)扭轉現(xiàn)象[6]。當鋼吊箱下放進入水中時，應檢查導向架工作性能、鋼吊箱扭轉性能、偏轉率和壁板的垂直度等情況，如發(fā)現(xiàn)有傾斜現(xiàn)象應及時采取措施進行糾偏。鋼吊箱緩慢地下放到設計標高時，應重點檢查壁板結構的軸線與高程的偏差，檢查結果滿足規(guī)范要求及時進行固定。拉壓桿支座采用焊接方式與鋼護筒緊密連接在一起，焊接工藝為滿焊，從而保證拉壓桿受力穩(wěn)定性。鑒于拉壓桿插銷和插銷孔之間存在一定的空隙，為了保證拉壓桿受力均勻，采用鋼片填充空隙，從而讓拉壓桿能夠拉住底板，接著將千斤頂與支座之間的鋼絞線全部拆除。

4.7 鋼吊箱封底

為了防止底板與鋼護筒之間的縫隙出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，在兩者之間填塞環(huán)形水泥腸。封底混凝土采用泵送形式輸送到鋼吊箱底板，厚度為40 cm，混凝土具有水下不分析特性[7]，根據(jù)潮汐時間合理安排封底混凝土施工時間，確?；炷琳駬v密實與平整。鋼吊箱抽水時間為封底混凝土強度達70%設計值，按照施工方案做好鋼吊箱箱體和支撐的監(jiān)測工作，如發(fā)現(xiàn)監(jiān)測結果超標應馬上停止抽水，分析其發(fā)生原因采取解決對策后方可恢復抽水。剪力板焊接施工時間為封底混凝土強度達100%設計值，厚度為1 cm，焊接于底板預埋件與鋼護筒之間，鋼護筒一周焊接6個，從而由剪力板代替拉壓桿將底板與鋼護筒連接一起。

4.8 鋼吊箱拆除回收

先拆除挑梁上的千斤頂，再拆除鋼護筒上的挑梁和導向架，在0.4 m位置將鋼護筒割除，接著安裝系梁的鋼筋與模板，澆筑系梁混凝土并養(yǎng)護7 d，接著將底板上的連通器全部打開，讓江水涌入鋼吊箱內，待鋼吊箱內外壓力差為0時，先拆除鋼管支撐，再拆除壁板結構，所有構件應做好保護工作，以備下個工作面使用。

5 結語

該工程不管是裝配式混凝土底板還是壁板都是采用分塊制作與安裝，待相關構件運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場后，再采用常規(guī)的吊裝設備進行拼裝，由此減少了大型起重機械的投入費用，加快了安裝進度。采用連續(xù)同步千斤頂、壁板連接處設置止水條和安裝下放導向架等措施來確保鋼吊箱下放的穩(wěn)定性與精準性，無形中提高施工效率。在鋼吊箱施工過程中，壁板和底板均未出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，鋼吊箱垂直度偏差和整體軸線位置偏差均符合規(guī)范要求，無明顯變形跡象，確保樁間系梁施工質量與安全，取得良好施工效果。

參考文獻

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