摘要：本文结合紫阳港汉江大桥主墩承台的双壁钢吊箱施工实践，重点阐述了双壁钢吊箱围堰在深水基础桥梁施工中技术要点，探讨了双壁钢吊箱围堰的制作、拼装、下放、堵漏、封底及拆除施工工艺流程及施工质量控制等关键技术。
关键词：深水高桩承台 钢吊箱围堰 施工技术
1、工程概况
紫阳港汉江大桥位于陕西省紫阳县城，大桥横跨汉江，为将南岸规划新区与北岸主城区连接起来而建设。大桥工程全长333.48m，主桥为三跨（66m+120m+66m）预应力混凝土连续刚构，其中3#、4#为主墩分别为6根Φ2.0m、桩长为40m桩基，承台尺寸为
7.5m×11.5m×3.5m，主墩位于河床深水区，两个承台均采用双壁钢吊箱围堰法施工。 2、钢吊箱的总体结构
钢吊箱围堰主要由底板系统、壁板系统、内支撑系统、水平定位系统、封堵板、连通管及下放系统。钢吊箱采用单双壁结合形式，壁板总高度21.3m，厚度为1.5m，长14.5m，宽10.5m，双壁高19m，单壁高2.3m，共设置3层内支撑。钢吊箱结构见图1.
3、钢吊箱施工工艺 3.1、钢吊箱的加工制作
钢吊箱围堰按施工设计图纸在加工厂加工、分块制作的施工工艺。分块制作的大小要充分考虑运输和吊装的能力，按设计要求加工完成后及时进行焊缝探伤检测及密水检查。钢吊箱作为承台模板，必须保证加工制作的精度，执行公路桥涵施工技术规范对钢模板的相关规定。
3.2拆除部分钻孔施工平台
钻孔灌注桩施工完成后，拆除影响钢吊箱拼装和下放的施工平台，割除钻孔平联和斜撑，同时保留钢吊箱范围外的钢管桩，作为钢吊箱下放到为后的纠偏措施。 3.3牛腿加工与安装
在钢护筒上焊接受力牛腿，沿钢护筒圆周方向布置4组，安装时必须保证四组顶面再统一水平面上。然后搭设临时底板拼装平台。 3.4底板系统
钻孔施工完成后，拆除影响钢吊箱拼装和下放的平台，然后搭设临时底板拼装平台，在钢护筒上焊接牛腿，进行底板的拼装。底板拼装要严格控制平面位置，预先用全站仪定出底板的平面位置，底板拼装完毕后，使用千斤顶进行微调，使底板十字线与承台十字线重合。 3.5钢吊箱第一节安装及下沉
3.5.1第一节壁板拼装
钢吊箱壁板高21.3m，采用单双壁结合的形式，分为19m高的双壁结构（厚1.5m）和2.3m高的单壁结构。钢吊箱壁板在后场分块加工并预拼后，运至现场进行拼装。在壁板拼装前，放样墩中轴线、承台边线等的控制线及控制点，依次校正底板位置。钢吊箱壁板采用横桥向分块吊装、对称拼装与底板焊接工艺施工，采用煤油渗透试验法对吊箱壁板与底板的焊缝进行重点检查，防止漏水，并对漏水位置进行补焊。安装壁板时要把安装好的壁板与钢护筒连接，保证吊箱整体不产生失稳。
3.5.2连通管安装
在底板以上5M处设置一层连通管，连通管位于两水平环板间，在平面位置处共布置4个。连通管两端法兰盘，并用钢板加橡胶密封圈采用螺栓连接封堵。在钢吊箱下放及封底过程中，将连通管螺栓打开，确保钢吊箱内外水头差一致； 3.5.3水平定位系统
水平定位系统采用焊接与钢吊箱壁板上的型钢框架式可伸缩结构作为水平定位系统。当钢吊箱下放到位后，在外围钢管桩上设置手拉葫芦对钢吊箱进行纠偏调整，使钢吊箱的平面位置满足设计要求，然后由潜水员下水，通过拉伸水平定位系统结构中的顶伸梁，使水平定位系统顶住钢护筒，然后用千斤顶将顶伸梁固定，以达到将钢吊箱固定的目的。 3.5.4内支撑系统
内支撑的主要作用是承受水的侧压力对壁板的荷载，避免水对壁板的侧压力造成焊缝断裂。内支撑通过钢板垫板与壁板面板焊接在一起，焊接处内支撑钢管与壁板面板都必须加强，保证焊缝质量，使内支撑和壁板形成一个整体，共同受力。在首节壁板下放阶段，内部设置一道内支撑，封底混凝土浇筑阶段、抽水后承台施工前阶段及承台施工阶段，内部共设置3层内支撑，可根据墩身施工的不同阶段逐步拆除，进行内支撑转换。 3.5.5、下放系统
利用底板上16个吊耳作为下放吊点，其他8个吊耳进行吊杆安装。钢护筒四周的牛腿作为支承点，安装下放系统，利用16个50T液压千斤顶、16根精轧螺纹钢同步下放。钢护筒上支点采用一个2工40a作上横梁，一个2工40a作下横梁，液压千斤顶顶部支垫钢板。 4.5.6封堵板安装
钢吊箱下放时，将封堵板放置于底板上，下放到位后由潜水员下水进行各封堵板间的螺栓连接，为防止封堵板在封底过程中移，然后用干水泥砂浆袋盖压封堵，确保封堵板的摆放位置正确性和封底过程中达到止水的效果。 3.5.7第一节壁板下放入水至自浮
向上提升吊箱离开牛腿5cm，检查钢吊箱整体结构及悬吊系统有无异常，静吊30分钟，无异常后继续提升钢吊箱30cm，再静吊30分钟无异常后，施工作业人员通过浮船下到钢吊箱底割除钢护筒上牛腿。
根据图纸设计标高，安装第一层内支撑。
经现场施工质检人员检查确认所有障碍物均拆除后，才能指挥下放钢吊箱，在钢吊箱四角平面交叉位置设置4个10T倒链用于在下放中调整钢吊箱水平偏位。下放按每10cm一个行程，现场施工负责人统一指挥、统一下放，确保钢吊箱匀速下降，不发生倾斜、扭曲。
第一节钢吊箱入水后，让其处于自由悬浮状态。 3.6第二节壁板和单壁防浪板安装 临时固定第一节
在钢吊箱内壁板与钢护筒之间设置横撑固定钢吊箱，用以克服水位变化产生的浮力及第二节钢吊箱的重量和过往船只激起水浪对钢吊箱稳定性的影响。
对第一节钢吊箱壁板顶面进行找平，在内外壁板上焊接宽度20cm的找平钢板。 将加工好的第一节壁板运至现场，对称进行组拼安装，分块焊接固定。先安装转角段，后安装直线段，最后在直线段合拢。整体安装完成后，将钢吊箱焊接成整体。 对第二节钢吊箱壁板顶面找平，焊接宽度20cm的找平钢板。安装单壁防浪板。 根据图纸设计标高、安装第二、三层内支撑，接长吊点精轧螺纹钢。 3.7加水使钢吊箱下沉至设计标高
钢吊箱安装完成检查合格后，计算重力与浮力，在确保重力大于浮力的情况下，对钢吊箱解除约束。
在约束解除后，用下放系统将钢吊箱试提5cm检查下放系统有无异常，无异常后依据第一节下放步骤下放第二节及单壁防浪板。
下放钢吊箱至入水自浮，打开连通管后给隔舱内加水压重下沉，下沉至设计标高后对钢吊箱进行固定。
3.8水平定位系统固定钢吊箱
水平定位系统采用焊接与钢吊箱壁板上的型钢框架式可伸缩结构作为水平定位系统。当钢吊箱下放到位后，在外围钢管桩上设置手拉葫芦对钢吊箱进行纠偏调整，使钢吊箱的平面位置满足设计要求，然后由潜水员下水，通过拉伸水平定位系统结构中的顶伸梁，使水平定位系统顶住钢护筒，然后用千斤顶将顶伸梁固定，以达到将钢吊箱固定的目的。 3.9悬吊系统安装
悬吊系统采用千斤顶配合精轧螺纹钢起吊壁板的方式，将安放悬吊系统的悬吊梁放置于6个钢护筒顶面，悬吊梁与钢护筒之间采用双面焊缝焊接成整体，以满足受力要求。 3.10、封底混凝土施工 3.10.1、底板处理
在封底混凝土施工前，必须进行钢护筒外壁及钢吊箱底板的清理，潜水员水下用钢丝刷、高压水枪等清理干净封底混凝土灌注区域内的钢护筒表面，并清除底板杂物。并检查钢护筒与吊箱底板的间隙及堆码的水泥砂浆袋是否移动，由于水下操作不方便，因此在封底过程中潜水员进行下水检查，发现问题及时处理。 3.10.2、导管布置
该钢吊箱面积较大，采用4套导管垂直法灌注封底混凝土。导管总体布置的原则：导管采用固定布置，间距按混凝土最小流动半径3.5m布置，每根导管上布置一个3M3料斗。 3.10.3、浇筑封底混凝土
首批混凝土灌注时，为满足导管埋置深度应不小于50cm，需要连续泵送混凝土40M3以上，其后每根导管补料不超过1小时，避免停止时间长导致堵管，最后移动导管逐点补灌找平，为达到标高时，可用振动棒轻微振捣使混凝土流向测点方向，保证封底混凝土顶面尽可能保持平整。
在灌注过程中，加强测量，正常灌注每10-15分钟测量一次，接近封底混凝土标高时，增加测量频率，导管附近点随灌随测，防止超灌或欠灌太多。
灌注封底混凝土时，随混凝土量的增加钢吊箱内做好排水工作，事前必须保证各连通管处于开启状态，使钢吊箱内外水位基本保持一致。 3.11、钢吊箱的拆除
当封底混凝土强度达到85%以上后，可进行隔舱内加水（与外侧水位平齐），吊箱内抽水，为确保钢吊箱围堰的整体抗浮稳定性，及时拆除钢吊箱的悬吊系统。抽水后破除桩头，割除钢护筒进行承台施工。 4、结束语
深水钻孔灌注桩完成后，拆除影响钢吊箱拼装和下放的施工平台，桩基钢护筒作为支撑系统，将钢吊箱的重量悬吊在钻孔灌注桩的钢护筒顶部，悬吊荷载通过钢护筒传递给桩基，利用千斤顶下放系统进行钢吊箱下沉，下沉至设计标高后进行封底，从而达到钢吊箱内无水，实现承台干处施工的目的。
本文所述的钢吊箱围堰在设计时全部利用普通型钢，结构构造简便，受力明确，适用于深水高桩承台施工。在紫阳港汉江大桥3#、4#主墩深水基础施工过程中总结出施工的流程和质量控制标准，克服了深水（20-40m）、大流速、通航及水位涨幅等影响，成功的解决了复杂水域的钢吊箱现场施工技术，为以后的深水桥梁基础施工提供了技术借鉴。 参考文献
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