邯郸市交通运输局公路工程二处 任梅
摘要：以某跨海大桥钢箱围堰工程为例，对该桥梁钢箱围堰施工方案及实施要点进行分析探讨。研究结果表明，跨海大桥深水高墩区作业时可采用钢箱围堰。施工前应制定合理可行的施工方案，并按照施工方案进行围堰作业。施工过程中应拆除影响围堰的钻井平台，剪断钢套管。钢箱围堰拼装完成后用浮吊运输至施工现场下放。
关键词：跨海大桥；钢箱围堰；施工要点；
作者简介：任梅(1982-)，女，工程师，从事公路桥梁建设工作。；
0 简介
跨海大桥建设过程中，不可避免地会遇到深水区域，在此类区域修建桥墩时，需要使用钢挂箱围堰，为保证围堰充分发挥作用，必须保证其质量符合标准。
1 项目概况
某跨海大桥位于沿海地区，本文以深水高墩区为研究对象。该区域桥墩全部为门式墩，横向等宽、竖向变宽布置，横向共设2个跨度，分别为20m和21.4m。桥墩沿桥向坡度为1：30。桥梁基础为孔径3000mm的钻孔桩，散布、对称布置。桥墩围堰为钢箱围堰。本文重点分析该桥工程钢箱围堰的施工。
2 跨海大桥钢箱围堰施工方案及实施要点 2.1 施工方案
为保证跨海大桥钢箱围堰的顺利施工，根据该工程特点，制定了合理、可行的施工方案，具体如下：
（1）钢箱围堰正式施工前，利用履带吊拆除与围堰相冲突的钻井平台，并对钢套管进行切割加工，达到设计标高，在其顶部焊接导轨。
（2）钢箱围堰所有构件均在指定工厂生产加工，在靠近桥位的码头上进行围堰拼装，钢箱围堰拼装完成后，利用浮吊（2000t）吊运至施工现场。
（3）钢箱围堰吊装到工地后，需先用浮吊下锚，再将围堰定位下放，将围堰的重量全部转移到吊台上。此时方可施工封底混凝土，排干围堰内水，清理基底，拆除围堰顶、底支撑，方可施工基础。
(4) 承台厚5.0m，竖向分层浇筑，每层厚度控制在2.5m[1]。承台施工完成后，即可拆除钢箱围堰。
2.2 钢箱围堰构造 2.2.1 底板
钢挂箱底板为厚度20cm钢筋混凝土预制板，共分为9块，板内设有钢骨架，顶面四周埋设钢板作为底板与侧板的连接，板间节点设置在底部纵桁上，底板混凝土强度等级为C30，顶面粗糙化。
2.2.2 侧面板
侧板除其自身功能外，还兼作底板，采用单壁结构，由标准块与角钢组合而成，通过法兰连接，以工字钢作为竖向加劲肋。
2.2.3 底纵梁
由两根工字钢制成，吊点处留有5.0cm孔，方便吊杆插入。共4根，沿桥向布置。底部纵梁承受底板、侧板的施工荷载。
2.3 施工技术要点 2.3.1 钻井平台拆除
桥墩桩基施工完成后，即可进行钢箱围堰施工。由于桩基施工时搭设的钻孔平台会与围堰发生冲突，在围堰正式施工前，可用履带吊将影响钢箱围堰施工的钻孔构件，包括面板、贝雷片组、分布梁、钢管桩等全部拆除。拆除钢管桩时，必须先将高出海平面的部分截断，此项工作需由专门的潜水员完成，然后再用履带吊完成其余部分的拆除。
2.3.2 切断钢套管
钢箱围堰正式下放前，可按设计要求将钢套管切割至挂板纵梁安装标高，然后在钢套管顶端焊接导轨，可选择位于转角处的钢套管，以保证钢箱围堰下放精度。导轨数量为每根钢套管上3根，相互间呈120°夹角[2]。
2.3.3 围堰组装
在指定工厂按钢箱围堰设计图给出的要求加工制作构件，并进行编号，预拼装、确认构件质量后方可运输至桥位附近进行拼装。钢箱围堰拼装要点如下：
（1）根据设计图的要求，准确测量、放出组装基座的位置和边线，然后将基座放置在测量好的相应位置，试压基座受力是否均匀，然后用混凝土将基座底部抹平。
（2）钢箱围堰底部龙骨构件在钢结构加工车间制作加工，经质量检验合格后运至现场按设计图组装，要求龙骨顶面平整、笔直。龙骨组装完成后在其上安装底板，先安装套管口封板，再将底板与龙骨通过角钢焊接在一起，最后完成其它部件的安装。
（3）侧板的临时定位需要使用临时支架。本工程中临时支架的立柱为8.5m长的型钢，通过焊接固定在钢箱围堰龙骨上[3]。临时支架安装时需保证其刚度、强度符合规范要求，精度与钢箱围堰的装配精度一致。临时支架安装到位后，方可安装侧板。
（4）用履带吊将侧板逐块拼装，从短边开始，完成另一边的拼接，将拼装好的侧板固定在临时导梁上。
（5）根据设计要求，钢箱围堰需设置两层内支撑，底层内支撑距边板顶面约3.9m处安装。内支撑拼装时，应先安装底层内支撑，后安装顶层内支撑。底层内支撑采用螺栓连接，顶层采用焊接连接。需注意在边板合拢前，内支撑应按先长后短的顺序摆放。
2.3.4 钢箱围堰升降
钢箱围堰在桥位附近组装完成后，即可进行吊装运输至施工现场。围堰体积大、重量重，为确保吊装安全，需配合气象条件选择无风天气进行吊装作业。本工程钢箱围堰采用浮吊（2000吨）吊装运输，按照预先规划的路线将围堰吊装运输至相应桥墩[4]。
（1）浮吊将钢箱围堰运至指定码头后，先抛锚定位，然后测量风速、浪高，待风速在7级以内，浪高不超过2.5m时，即可进行定位下放作业。将钢箱围堰吊至钢套管顶部，对准套管顶部，然后缓慢下放[5]。
（2）钢箱围堰下放到距套管顶约2.0m处后，暂停并初步定位，方法为：将四角锚绳连接好，用锚链拉紧。当钢箱围堰平面摇晃幅度达到20cm以内时，即可缓慢下放围堰，统计员将锚绳逐步拉紧。
（3）钢箱围堰下放到导轨时，应减缓速度，使所有角桩均在龙骨上预留孔的范围内，再快速下放围堰。当龙骨底面低于导轨顶面时，再减缓下放速度，直至下到套管顶面。浮吊即可松开吊钩，钢箱围堰质量全部转移到底部平台上。钢箱围堰衬垫密实，并用焊接牢固固定在钢套管上。
2.3.5 底泵
（1）钢箱围堰下放就位后，应及时浇筑底部混凝土。浇筑前应清理钢套管表面，拆除附着物，使混凝土与套管紧密粘结。浇筑过程中钢结构桥落水系统，可从围堰左侧开始，导管埋置深度控制在50～80cm左右，随时观察混凝土面高度，当厚度达到1.0m时，即可停止浇筑。
（2）测量导管位置处混凝土标高，根据测量结果，调整导管底部悬空高度至合理范围，即10cm左右，并将导管固定牢固，此时即可拉球进行初浇。当导管埋深达到50cm时钢结构桥落水系统，即可撤去拉球斗。按上述方法反复浇注封底混凝土，直至封底完成[6]。
(3)当钢箱围堰底部混凝土达到设计强度的85%以上时，即可封闭围堰侧壁上的连接孔，并利用泵送设备[7]将围堰内的水抽出。抽完水后，将桩头混凝土凿出，清理淤泥，完成钢筋剪切工序，使钢箱围堰满足抗浮要求。
2.3.6 承台及墩台
承台施工前需拆除钢箱围堰顶层和底层内部支撑。承台高度5.0m，一次施工浇筑混凝土过多，决定采用垂直分层施工方式，分两次完成承台施工，每次浇筑2.5m高[8]。桥墩完成时，应略高于浪溅区。桥墩混凝土防腐施工完成后，即可拆除钢箱围堰，用浮吊逐块拆除围堰。
2.4 施工技术措施 2.4.1 吊装措施
（1）安排专人指挥钢吊箱作业。吊装作业所用的吊装设备性能应完好，司机应了解安全规程，明确质量标准。吊装作业正式开始前，应认真检查吊装设备各部位，特别是钢丝绳，有无断股现象，如发现问题，应及时处理，避免施工过程中发生安全事故，影响钢吊箱围堰整体质量。各部位检查完毕后，应先对吊装设备进行试车，确认无问题后，方可投入使用。应注意吊装设备不能超载。施工过程中，如遇停电等紧急情况，应先将重物放下，不得悬空。确保作业范围内地面坚实平整，支撑脚应支稳，吊臂回转半径范围内不得有障碍物，不得站人。两台或两台以上起重设备同时起吊一个重物时，应保证钢丝绳处于垂直状态，所有起重设备的升降必须同步，单台起重设备不得超过其额定起重量。
（2）起吊重物时，可先将重物吊离地面10m左右，然后停机，检查制动器的灵敏性和可靠性，观察重物是否绑扎牢固，发现问题及时处理，正常后方可继续起吊。起吊作业时，起吊设备不得吊重物，吊起的重物下不得站人。起吊或放下重物时，要缓慢均匀，保持机身稳定，避免中心倾斜。任何情况下不得使吊起的重物自由落体。驾驶舱内应配备灭火设备，驾驶舱内不得存放与作业无关的物品，特别是易燃易爆物品。雨天进行起吊作业，制动带遇雨会打滑，此时应停止作业，以免发生安全事故。履带起重机不得超载，施工时必须支撑牢固。起重设备需要在输电线下作业时，起重臂钢丝绳等部件必须与输电线保持安全距离，避免触电引发安全事故。
2.4.2 高空作业措施
（1）施工人员在高于参考面2.0m以上有坠落可能性的地方作业时，应遵守高空作业的有关规定。从事高空作业的人员应定期进行身体检查。作业过程中，应做好安全防护措施，穿防滑鞋，系好安全绳。
（2）上下工作平台时，必须使用人行梯，不得沿贝雷梁行走，不得用起重设备运送人员上工作面。高空作业时，必须与地面保持联系，由专人负责统一指挥，并用无线对讲机进行通讯。
（3）遇大雨、大风、大雪等恶劣天气时，必须停止高空及室外作业。暴雨过后，必须检查脚手架、临时设施等有无损坏，发现问题要及时修复。
2.4.3 水上作业措施
水上施工应严格遵守相关规定和要求，开工前应通知项目所在地港航监管部门。在涨潮、退潮时进行水上作业，必须穿救生衣，防止溺水。施工现场附近应放置救生圈、救生艇，安排专人值守。如有人落水，应立即进行救援。
2.4.4 成分材料控制措施
按照设计图纸要求，结合质量标准及相关操作规程，设置钻孔工作平台；安装钢挂箱组件时，焊接、拼装等工序质量应符合桥涵施工规范的要求；组件在运输、贮存和安装过程中，如有局部损伤应及时修复，无法修复的组件应更换新品。不得使用有缺陷的组件影响钢挂箱整体质量；钢挂箱施工所用的所有工程材料均应为合格产品，使用前应经检验，确认符合要求后方可使用，有质量问题的材料应及时退回供应商。
3 结论
跨海大桥钢箱围堰施工是一项比较复杂、系统的工作，由于工作环境特殊，必须采取有效的措施，才能保证施工的顺利进行。对此，操作人员除了要结合工程特点，制定合理可行的施工方案外，还应掌握相关的技术要点，合理运用，确保钢箱围堰的整体质量，使其作用充分发挥，确保跨海大桥建设的顺利完成。
参考
[1]雷震,欧继锋,肖前波.钢板桩围堰施工技术在水下基坑施工中的应用[J].中国港湾建设,2021(6):64-67。
[2]罗长伟,李东辉,周成随.泉州湾跨海大桥主塔承台钢箱围堰施工关键技术[J].中国水运(下半月),2021(7):112-114。
[3]关小猛.钢板桩围堰支护结构在水下基坑施工中的应用[J].杨凌职业技术学院学报,2021(2):9-11,29.
[4]方昂,徐建.钢管(板)组合锁紧桩在深水承台施工中的应用[J].安徽建筑,2021(5):42-43。
[5]王小佳,何炜.伶仃洋大桥西锚岛施工柔性围堰结构稳定性研究[J].桥梁建设,2021(2):85-90.
[6]陈家仓.桥梁承台少支撑装配式双壁钢箱围堰一体化施工技术[J].上海建设科技,2021(2):42-44.
[7]张彪.公路桥梁水下墩钢板桩围堰设计与施工技术[J].工程建设与设计,2021(5):116-118.
[8]张志勇.灞河大桥主墩承台围堰施工关键技术[J].工程质量，2021(3):31-34。
