莫小榮

(吉安市公路勘察設(shè)計(jì)院，江西吉安343000)

1 工程概況

某大型橋梁項(xiàng)目在設(shè)計(jì)中，選擇應(yīng)用三跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)形式，在橋梁兩側(cè)設(shè)置有引橋結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)形式分別是30m、35m 的預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁，橋梁跨度尺寸符合實(shí)際應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。4-13#橋墩全部處于水中，其中的4-9#墩承臺(tái)為深水高樁承臺(tái)的結(jié)構(gòu)。從本次工程的地質(zhì)勘查結(jié)論分析后確定，按照該項(xiàng)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(hù)的結(jié)構(gòu)形式，以滿足工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 鋼吊箱圍堰的結(jié)構(gòu)組成

2.1 底板

底板是主要的鋼吊箱與鋼套箱圍堰的區(qū)分結(jié)構(gòu)形式，其主要的作用是承載豎向受力。鋼吊箱底部設(shè)置的結(jié)構(gòu)包含有型鋼網(wǎng)格分配底板、空間析架式底板兩種。分配梁底板結(jié)構(gòu)的施工相對(duì)較為簡(jiǎn)單，安裝操作也比較方便，所以被大量的應(yīng)用到橋梁工程中。

2.2 側(cè)板

側(cè)板的作用是承載水流或者波浪的作用力，是主要的受力結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)形式為單壁圍堰。

2.3 懸吊系統(tǒng)

懸吊系統(tǒng)的運(yùn)行以鉆孔樁鋼護(hù)筒為主要結(jié)構(gòu)部分，包含吊桿、縱、橫以及鋼護(hù)筒等結(jié)構(gòu)。橫梁支點(diǎn)通常是設(shè)置到牛腿處，橫梁的作用就是把懸吊受到的荷載利用鋼護(hù)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(jié)構(gòu)上。吊桿結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性。

2.4 定位系統(tǒng)

因鋼吊箱在進(jìn)入到水中的過(guò)程，會(huì)受到流水壓力的持續(xù)性作用而發(fā)生位移情況。為了能夠及時(shí)調(diào)整鋼吊箱的位置，保證下沉順利進(jìn)行，需要在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置定位系統(tǒng)。水流比較小的情況下，通過(guò)導(dǎo)鏈牽引、抽注水等方式實(shí)現(xiàn)定位；如果水流速度較快，則要采取定位船進(jìn)行定位。

3 鋼吊箱施工

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

正式施工前，先進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的調(diào)查和分析，且要了解具體的情況，測(cè)量河床標(biāo)高，對(duì)于給局部河床產(chǎn)生影響的障礙物，要及時(shí)展開(kāi)清理處理，可以選擇使用多種工具和器械，將原鉆孔平臺(tái)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(jìn)行制作，一般是分塊的制作方式，檢查合格后應(yīng)用拖輪浮拖的方式移動(dòng)到指定區(qū)域，浮吊起吊箱，并且把吊箱直接下入到鋼護(hù)筒內(nèi)。給內(nèi)部進(jìn)行注水，保證吊箱底部在護(hù)筒頂部標(biāo)高以下，就可以進(jìn)行懸吊部位的安裝，并且持續(xù)注水下沉。在下沉到規(guī)定位置上，進(jìn)行糾正和堵漏處理，防止護(hù)筒與鋼吊箱之間存在過(guò)大的間隙，一般應(yīng)用砂袋即可。進(jìn)行封底混凝土澆筑施工，保證基底有效的處理，鑿除樁頭結(jié)構(gòu)，開(kāi)展承臺(tái)結(jié)構(gòu)施工。上述施工環(huán)節(jié)結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行檢查驗(yàn)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(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)方案要求，保證側(cè)模、底模的質(zhì)量合格，不會(huì)存在質(zhì)量問(wèn)題。吊箱底板的材質(zhì)是鋼材，按照測(cè)量放樣的結(jié)論進(jìn)行底部拼裝施工，并且合理地利用鋼板焊接作業(yè)，將底板組合形成整體的結(jié)構(gòu)。吊箱側(cè)板需要放置在底板上，應(yīng)用Φ16 螺栓連接，模板之間加入膠條密封處理，避免發(fā)生滲水。吊箱拼裝結(jié)束后，通過(guò)浮船把吊箱直接運(yùn)輸?shù)蕉瘴簧?，接下?lái)就可以進(jìn)行下沉鋼吊箱程序。

3.2.2 鋼吊箱下沉

鋼吊箱拼接工作結(jié)束之后，和底板同時(shí)進(jìn)行下沉作業(yè)，鋼吊箱下沉的過(guò)程中，應(yīng)用20t 浮吊下方作業(yè)，提前在現(xiàn)場(chǎng)焊接扁擔(dān)，計(jì)算確定下放的高度尺寸，并且利用鋼吊箱標(biāo)注到規(guī)定的標(biāo)高部位上，下放的部位為扁擔(dān)橫放的鋼護(hù)高度。要想使得鋼吊箱的下放達(dá)到均勻、慢速的要求，通常在下降0.5m 的位置就要進(jìn)行位置、垂直度的觀察，符合設(shè)計(jì)要求才能繼續(xù)施工。鋼吊箱下沉到規(guī)定部位，進(jìn)行測(cè)量校對(duì)處理，保證底板頂面與標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且做好整個(gè)結(jié)構(gòu)的檢測(cè)試驗(yàn)，且要做好定位錨固處理。吊箱最上部的結(jié)構(gòu)中，豎直背肋和套箱外部的臨時(shí)支撐鋼管樁需要和承重梁結(jié)構(gòu)連接，且要安裝反壓受力牛腿，確保與鋼管樁的連接達(dá)到穩(wěn)固性標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)發(fā)生下沉、上浮、偏位等問(wèn)題。套吊底板與主護(hù)筒的間隙比較大時(shí)，需要在護(hù)筒周邊區(qū)域內(nèi)安裝鋼板條的方法堵蓋處理；縫隙較小的情況下，通過(guò)麻繩塞堵等方式做封閉處理的效果，避免發(fā)生滲漏的問(wèn)題[2]。

3.2.3 封底

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況計(jì)算確定導(dǎo)管作用半徑，保證導(dǎo)管設(shè)置符合要求，且要依據(jù)導(dǎo)管埋設(shè)深度明確首批混凝土澆筑數(shù)量，選擇最佳料斗尺寸。通過(guò)吊車把導(dǎo)管料斗安裝到指定部位，封底結(jié)構(gòu)應(yīng)用C20 素混凝土施工，承臺(tái)結(jié)構(gòu)的封底厚度為50cm，單個(gè)承臺(tái)結(jié)構(gòu)使用的混凝土為12m3。封底混凝土需在現(xiàn)場(chǎng)制作，利用混凝土罐車運(yùn)輸，通過(guò)泵車輸送到澆筑部位上，完成澆筑作業(yè)施工。封底混凝土澆筑時(shí)，嚴(yán)格落實(shí)導(dǎo)管埋深尺寸的控制，防止導(dǎo)致導(dǎo)管提空進(jìn)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(xù)進(jìn)行，工作人員及時(shí)進(jìn)行下料作業(yè)，在澆筑基本結(jié)束時(shí)，需要增加坍落度，且要增大導(dǎo)管埋深尺寸，保證混凝土均勻擴(kuò)散到各個(gè)位置上，表面達(dá)到平整性的要求。封底結(jié)束前，需要嚴(yán)格執(zhí)行吊箱側(cè)板、底板以及護(hù)筒的密封性檢測(cè)，使封底結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)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(jié)束且底部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，立即抽水檢測(cè)混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才能繼續(xù)進(jìn)行承臺(tái)鋼筋綁扎、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)的施工。護(hù)筒割除前，應(yīng)該做好底部沉渣的檢測(cè)，并且需要進(jìn)行護(hù)筒割除處理，完成后需要使用空壓機(jī)實(shí)施樁頭鑿除處理，且確保其嵌入到承臺(tái)內(nèi)部20cm。

3.2.5 吊箱的拆除

承臺(tái)結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的85%之后，就能夠?qū)⒌跸淠０宀鸪?。鋼吊箱拆除兩?cè)側(cè)模，首先需要割除吊箱與外側(cè)鋼管的連接槽鋼，然后是將側(cè)模與橫向結(jié)構(gòu)連接的工字鋼拆除，并且由潛水員進(jìn)入到地下拆除側(cè)模與底模結(jié)構(gòu)的螺栓，直到將整個(gè)模板全部拆除。拆掉的模板在表面清理后要及時(shí)涂抹脫模劑，保證后續(xù)作業(yè)施工可以正常使用，不會(huì)造成模板損壞和工程質(zhì)量的問(wèn)題。

4 施工注意事項(xiàng)

在橋梁深水基礎(chǔ)工程項(xiàng)目施工階段，為了能夠保證鋼吊箱圍巖技術(shù)的應(yīng)用效果能夠正常發(fā)揮，在施工的環(huán)節(jié)中需要嚴(yán)格的從鋼吊箱圍堰的制作以及應(yīng)用過(guò)程做好各方面的質(zhì)量管理，保證技術(shù)的應(yīng)用效果能夠發(fā)揮出來(lái)。

其一，進(jìn)行鋼吊箱板材制作的過(guò)程中，對(duì)于選擇的材料需要滿足現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求，還有工程項(xiàng)目的施工需求。

其二，焊接階段需要做好鋼吊箱焊接質(zhì)量的控制，并且在焊接完成之后務(wù)必做好水密性的檢查，只有各方面的施工參數(shù)達(dá)到規(guī)范需要，才能夠進(jìn)行下沉作業(yè)。

其三，施工環(huán)節(jié)需要做好鋼吊箱的尺寸檢查，使其能夠與承臺(tái)尺寸一致，將誤差范圍控制在允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

其四，作業(yè)施工之前要求相關(guān)作業(yè)人員全面做好技術(shù)交底工作，并且組織工作人員對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行研究以及核對(duì)，如對(duì)工序存在意義要及時(shí)提出意見(jiàn)，確認(rèn)無(wú)誤后方可開(kāi)展相關(guān)施工作業(yè)。此外，還需要做好相關(guān)人員技能培訓(xùn)以及安全培訓(xùn)，使其能夠在項(xiàng)目開(kāi)展的階段中按照規(guī)范的要求作業(yè)，確保作業(yè)人員具備鋼吊箱下沉施工作所需的理論知識(shí)與應(yīng)急能力。

其五，下沉作業(yè)的階段需要嚴(yán)格地做好鋼吊箱的穩(wěn)定性控制，使其能夠緩慢地進(jìn)入到水位之中。隨后在施工過(guò)程中，同時(shí)在作業(yè)的階段還需要安排施工人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指揮，避免違規(guī)操作失誤而出現(xiàn)的各種安全質(zhì)量問(wèn)題，項(xiàng)目完成之后要及時(shí)地退出施工場(chǎng)地。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼吊箱圍堰施工技術(shù)在橋梁深水基礎(chǔ)施工中有著極為重要的作用，發(fā)揮出該工藝的優(yōu)勢(shì)，提高橋梁施工質(zhì)量水平，完全滿足工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求，確保施工更加的方便、快捷，施工難度也會(huì)下降，節(jié)約人力、物力、財(cái)力，綜合效益較好，未來(lái)可以有更廣泛的應(yīng)用。