吊箱围堰施工方案

设计承台底面在低水位以上时（高承台），宜采用吊箱围堰修建承台。详见“图1 钢吊箱围堰施工方案示意图”。

1、钢吊箱围堰的设计加工

钢吊箱由上横梁、吊带、下横梁、下纵梁、侧模板、底模板、上下扁担梁及千斤顶组成，详见“图2 钢吊箱围堰结构图”。

上横梁采用钻孔桩施工平台上贝雷梁，并列为三组。上下扁担梁是用于作为吊带的支承点的，将小千斤顶安装在扁担梁上，用于配合进行下沉吊箱和调节吊箱高度。

下横梁由吊带直接吊起，由4根I45b工字钢组成，吊带采用Φ25四级精扎螺纹钢，承受整个吊箱自重及混凝土自重，吊点共设16组。下纵梁利用[18b槽钢，直接铺在下横梁上，为防止下纵梁倾倒，采用两根一组的形式，背靠背排放。

侧模分上下两层，下层在水面以下，考虑要抵抗抽水时外侧的水压力及内部混凝土的侧压力，采用双层薄壁整体钢模板，这样漏水性也减少，减轻了以后堵漏的工作量，上层位于水面以上，为节省材料，采用不加外撑的单壁小块钢模板。侧模板相互之间采用螺栓联结，并夹入5mm厚的橡胶密封条。为保证模板之间能顺利联结，除必须保证螺栓的间距外，还必须保证模板上栓孔的位臵偏差不得超过规范允许

值，并要严格按钢结构规范要求加工。底模板因其回收可能性不大，使用预制混凝土板，根据下纵梁的间距及总荷载确定板厚。分矩形板及特型三角板（此板用于桩基的护筒周围）。另外由于底模板混凝土预制块均为直线边缘，而护筒则为圆形，二者不能很好的结合，但是特型三角板在护筒周围围成一个多边形，其间的空隙尺寸不超过20cm。为了封闭底模和钢护筒之间的空隙，设计了一块内径与护筒直径相同，而度宽为30cm的钢板圆环，并将圆环等分成三块，三者之间用钢筋销联结，预先放在护筒周围，但不要扣死。在吊箱下沉到设计位臵后由潜水员将其合拢成为一个整体，其内缘将与护筒紧紧密贴。

整个吊箱仅侧模板和上下扁担梁是钢结构加工件，底模板是混凝土预制板，其余构件均可直接利用原材料拼装。为便于运输和安装，每块钢吊箱的长度控制在5～6m，设计加工时根据围堰的整体结构尺寸确定分段长度。钢吊箱在专业钢结构厂家定制，设计和施工严格按《铁路桥涵设计规范》和《施工规范》进行。

2、吊箱拼装及下沉

拼装吊箱之前，必须先拆除固定平台上的面层及上垫梁，然后将贝雷梁先移至一边，以便于留出作业空间，使大块侧模能够从上部吊入。一切准备工作做好后，便可以进行吊箱的作业了。

在离水面50cm高的护筒上，依据设计位臵焊两个钢牛腿，用于临时支承下横梁，钢牛腿利用单根工字钢并设一定的加劲肋，钢牛腿在吊箱施放前，是整个吊箱的主要承重结构，因此必须保证焊接质量。然后在牛腿上依次铺设下横梁、下纵梁及底模混凝土预制板，同时留出护筒位臵和吊点位臵，并将混凝土板之间的空隙用水泥砂浆堵死。

此时便有了一个作业面。在该作业面上定出承台的中心线及四个角点位臵。将第一层侧模板依次吊装就位，并用螺栓联结好，再调整好其平面位臵。模板之间夹入5mm橡胶密封条，防止漏水。由于平台高度有限，此时还不能拼装第二层侧模板，要等到吊箱下沉到一定位臵后才能接着拼装。在预留的吊点位臵外将各组吊点依次用下扁担梁套在下横梁上，并将位于吊箱内部的吊带套上钢管，以便浇注混凝土以后可以顺利抽出进行回收。

最后将贝雷梁按组分好，移至设计位臵，在贝雷梁上用两根型钢作侧支承，防止倾倒。将吊带用上扁担梁吊在贝雷梁上，并在外侧12个吊点处安好千斤顶，千斤顶采用12台23t螺旋千斤顶。为了以后拆除回收下横梁和下纵梁，在其端头栓上钢丝绳，并栓在平台上面。此时便可以准备下沉钢吊箱。

安装前先复核底模板的中线及标高，并在底模上依据钢吊箱的轮廓画上线，以便对线就位。安装工作须由水上浮吊

配合进行，拼装时应自长边的中间开始依次向两边推进，最后在短边的中间合拢。相邻节之间连接采用螺栓，并在中间夹入橡胶密封条，防止漏水。桁架与桁架之间用法兰螺杆拉紧，形成一个稳固的整体。另外在底模上应做几个挡块，防止钢吊箱水平移动。

下沉吊箱前，要严格检查各个部位，确保一切正常，万无一失，在每个千斤顶处安排一个人操作千斤顶，另外安排一个人指挥，一个人观察下沉情况，整个过程一定要统一协调。为保证下沉均匀，在吊带上每10cm标一刻度，由指挥员下令，每下令一次，吊箱下沉一格，即10cm。观察员要随时走动，观察每一个部位，防止吊箱搁在护筒的“吊耳”上。当第一层模板下到离水面50cm左右时，调整四个角标高，使之同高，然后拼装第二层模板，两层模板之间也要加密封条，最后将整个吊箱下沉到设计位臵，并调整水平及中线，使其位臵在误差允许范围之内。

3、承台水下封底混凝土浇注

根据施工时水位确定封底混凝土厚度，采用C25水下混凝土。封底混凝土作用有三：一个是防水堵漏，以便以后抽水制造一个无水空间进行作业，二是抵抗水浮力，当抽水后，整个空间成为一个浮体箱，这个强大的浮力主要靠封底混凝土自重及其与护筒间摩阻力来平衡，三是兼作承台底模板。封底混凝土的质量是整个吊箱施工的关键工序，为此一定要

确保封底混凝土质量。

承台封底采用刚性导管法进行水下混凝土灌注。由于承台面积较大，故宜采用多导管法进行灌注。对整体式承台，布臵10根导管，均匀分布在承台平面上。

首先用几根型钢架在吊箱上，做一个简易平台，用于安装导管和混凝土料斗以及施工人员作业面，再利用浮吊将导管和料斗依次吊装到位，并进行加固。导管直径30cm，导管下端距底面距离不宜过大，同时备好足够的混凝土，以确保导管下端能够埋入混凝土50cm以上，混凝土由水上混凝土工厂生产，生产能力90m/h，为了保证封底混凝土表面平整，混凝土的坍落度在规范允许范围之内应尽可能的大，依靠其自重和流动性使表面尽可能平整。

在灌注过程中，应安排专人随时测量混凝土表面的标高，并应多点测量，掌握混凝土表面平整情况及其标高，以便调整混凝土灌注点。施工时应尽快进行，确保水下混凝土能顺利翻浆。灌注完毕后导管应及时取出，这样可保证导管处的混凝土能自己恢复平整。

刚灌注好的混凝土，如遇江水水位变化时，则应人工进行内部水位的调整，始终保证围堰内外水位一致，防止因水位高差过大，造成江水侵入尚未凝固的封底混凝土内。当用水泵抽水时，则应特别注意不能让水流冲击封底混凝土的表面。

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4、承台混凝土施工

水下封底混凝土达到设计强度后，便可以用水泵将围堰内的水抽出，抽水时要严格控制速度，并注意观察围堰周边情况，发现异常情况应马上停止抽水，并根据具体情况查找问题原因，进行适当处理。当一切正常后再将水抽干。局部有漏水现象，可用棉絮等进行堵塞，若有较大漏水现象，则应用环氧树脂进行堵漏。

钢筋采用现场绑扎。钢筋的绑扎应严格按照《铁路桥涵施工规范》中对钢筋施工的要求进行。

围堰内水抽干后，施工人员便可进入围堰内作业。施工前首先要把桩头凿除，使之达到设计高度。由于桩上附着的江水，不利于混凝土的粘结，因此应再用干净的水对桩头和围堰内壁进行冲洗，并将冲洗的水抽出，同时还应将围堰内残留的施工碎屑和其他附着物质清理干净，最后将水泵无法抽出的水通过人工或其他方法清除，确保围堰内环境达到无水的条件。现场绑扎钢筋，若绑扎时间较长，钢筋可能受到江水的侵蚀，则在浇注混凝土之前还用干净的水进行冲洗，并将冲洗的水清理干净。

承台一次连续浇筑完成，混凝土由水上混凝土拌合站生产，用混凝土输送泵将混凝土由船上输送到承台处。混凝土通过溜槽到达围堰底部，振动棒捣固密实。混凝土的浇注选择在一天中气温较低时开始，浇注过程应分层连续进行，不

得中断，并且按照大体积混凝土的施工技术要求控制。浇注好的混凝土要及时覆盖浇水养生，避免日光暴晒，遇气温骤降时，还要注意保温。

5、吊箱拆除

承台混凝土强度达到设计强度后，即可拆除吊箱。按照下沉吊箱的方法，将吊带松开放下，则下横梁和下纵梁随之下沉，而底模的混凝土预制板因表面粗糙，会与封底混凝土粘结而不会随之下沉。利用提前栓好的钢丝绳先将下纵梁一一抽出，然后将下横梁依次抽出，剩下吊带，在吊箱外侧的可直接收回，在承台内的则要从承台下面抽出。

至于侧模板待墩身施工完后拆除，上面一层比较好拆除，下面一层则由潜水员在水下协助拆除。拆除时松开法兰螺杆和螺栓，将每一块钢围堰完全脱离混凝土，然后逐块吊出，吊运时应注意避免受到撞击变形。

6、施工注意事项

吊带位臵处底模的处理：当吊带吊好后，根据孔洞的尺寸，割取一块5mm厚钢板，其尺寸比孔洞略大，依吊带实际位臵，在钢板上割出孔洞，正好套在吊带上，且封住洞口。为防止钢板刚度不够，

可在钢板下的下纵梁上垫一小槽钢，小槽钢与混凝土预制板同高。

堵漏措施：在底模铺装时，留出护筒的位臵比护筒略大，

以便于下沉，而下沉到位后，又必须将此空隙堵好，防止混凝土从此漏走。为此已加工好一个钢板环，围绕护筒放在底模板上，并与护筒之间留出一定空隙，待下沉到位后，由潜水员下去将三块板紧紧扣住护筒，并在接口处用铁丝捆死，由于圆环内径与护筒外径正好相等，故堵漏效果非常好。这种方法不仅省料、省工、省时，操作方便，而且位于此处的混凝土质量与其余部位完全一致，不会因为堵漏效果差而影响混凝土的强度，以及削弱混凝土与钢护筒之间的接触面。