一、工程概述：

　　揚(yáng)州市邗江區(qū)吉安路南延伸段儀揚(yáng)河大橋主跨橋梁型式為雙幅變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，主跨上部采用掛藍(lán)懸臂澆筑施工，主跨下部結(jié)構(gòu)采用門型板式墩身，橋墩承臺(tái)厚3m，平面均采用矩形布置，承臺(tái)邊長(zhǎng)為16.5m*7.7m(橫橋向*順橋向)，承臺(tái)底埋于河床下，屬低樁承臺(tái)，基礎(chǔ)采用群樁基礎(chǔ)，每個(gè)承臺(tái)下設(shè)8根1.8米直徑的鉆孔灌注樁。承臺(tái)頂標(biāo)高：+3.0m，承臺(tái)底標(biāo)高：0.0m，承臺(tái)高3.0m，施工水位標(biāo)高為5.0m，采用單壁鋼套箱圍堰施工。施工時(shí)承臺(tái)處河床標(biāo)高為0.7m,，河床土層覆蓋層為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，平均層厚為10.8m。水流較為平緩。

　　二、鋼套箱設(shè)計(jì)：

　　1、鋼套箱形式的確定 ：根據(jù)河床的地質(zhì)情況、承臺(tái)埋深及主墩水中承臺(tái)的特點(diǎn)，采用單壁無(wú)底鋼套箱。

　　2、鋼套箱的頂、底標(biāo)高確定：根據(jù)儀揚(yáng)河歷年水文資料及一般以十年一遇的水位作為施工水位，故將施工水位定為▽5.0m，因流速不大，只考慮0.7m安全高度，所以套箱圍堰頂標(biāo)高定為5.7m;底標(biāo)高：承臺(tái)底標(biāo)高為0.0m，封底混凝土厚度為1.2m，圍堰吸泥下沉后用蛇皮袋裝粘土鋪平的處理高度約為0.3m，再考慮套箱的底腳切入河床0.8m，則底腳標(biāo)高應(yīng)為-2.3m，套箱圍堰總高度為h=5.7-(-2.3)=8.0m。

　　3、承臺(tái)平面尺寸：套箱圍堰下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后封底抽水，變水中施工為陸上施工，同時(shí)套箱又兼作澆筑承臺(tái)的外模。為了保證承臺(tái)軸線的精確，故在承臺(tái)外緣放出5cm，作為鋼套箱在下沉?xí)r的偏差余量，所以在設(shè)計(jì)鋼套箱圍堰時(shí)，平面凈尺寸為：凈(16.5+2×0.05)×(7.7+2×0.05)=16.60×7.8m。套箱圍堰總高8.0m，擬分為上下兩層。底層高3m，上層高5m。

　　4、鋼套箱結(jié)構(gòu)組成：鋼套箱由正面和側(cè)面面板組成，分上、下兩層。上層鋼套箱高5m，正面板尺寸為414*500cm,數(shù)量8塊,側(cè)面板尺寸為4.04*500cm，數(shù)量4塊;下層鋼套箱高3m, 正面板尺寸為414*300cm,數(shù)量8塊, 側(cè)面板尺寸為4.04*300cm，數(shù)量4塊。鋼套箱各層面板采用螺栓連接;鋼套箱由面板、縱肋、橫肋、吊環(huán)、連接螺栓、橡膠密封條組成。鋼套箱面板厚度δ=6mm，橫向設(shè)[10槽鋼間距為50mm，豎向肋采用I 14a工字鋼，間距500mm, 面板四周設(shè)∟140×140×10角鋼與相鄰面板連接，連接螺栓開孔Ф22mm，孔距150mm單排，螺栓M 20*65mm, 并墊以4mm厚的橡膠皮，防止漏水。吊點(diǎn)設(shè)在橫橋向的兩側(cè)的套箱鋼板上，吊點(diǎn)為δ=20mm鋼板吊環(huán)。鋼套箱擬設(shè)三層圍令，上層圍令設(shè)置標(biāo)高▽3.5m處為內(nèi)圍令;中層圍令設(shè)置標(biāo)高▽1.5m處為外圍令，下層圍令設(shè)置標(biāo)高▽0.2m處為外圍令。上、中、下層鋼圍令分別采用I25a、雙拼I40a和I32a工字鋼。為了增加鋼套箱的整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度，套箱內(nèi)設(shè)底層、中層、上層水平支撐，底層支撐采用I32工字鋼位于標(biāo)高1.0m處，中層支撐采用I32工字鋼，位于標(biāo)高3.2m處，上層支撐采用I25工字鋼，位于標(biāo)高4.5m處;鋼支撐端部采用□40×40鋼板焊接于套箱內(nèi)壁，澆筑砼時(shí)將支撐拆除。

　　5、上層鋼套箱重量為32.73t,下層鋼套箱重量為24.89t,圍令和鋼板重18.14t,每個(gè)鋼套箱總重量為75.76t.

　　三、鋼套箱的制作：

　　1、鋼套箱制作：鋼套箱制作在岸邊的平地上進(jìn)行，平整加工焊接平臺(tái)。根據(jù)鋼套箱的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行鋼套箱圍堰的焊接、鉆眼、拼裝加工。檢查鋼套箱的各部分尺寸、模板垂直度和對(duì)角線方正情況，鋼套箱在試拼裝合格后方可進(jìn)行下一步工作。

　　2、鋼套箱運(yùn)輸：鋼套箱分塊使用50T汽車吊裝運(yùn)輸運(yùn)至水中鋼管樁拼裝平臺(tái)上。

　　3、鋼套箱拼裝：由于套箱是分層分塊制作再裝配，所以安裝前需要在拼裝平臺(tái)上預(yù)先拼裝好，先拼裝底層，拼裝時(shí)用吊線陀、直角尺控制套箱的垂直度、直角，套箱的垂直度、直角直接影響與上一層套箱的連接。套箱板塊連接縫之間放置4mm厚的橡膠皮，防止漏水影響日后的抽水施工承臺(tái)工序。

　　四、鋼套箱的下沉：

　　(1)、利用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)在河中鋼管樁工作平臺(tái)上將河床標(biāo)高挖至標(biāo)高+0.2左右，且在鉆孔作業(yè)中嚴(yán)禁將鉆渣棄于河中，在套箱圍堰下沉前復(fù)測(cè)河床標(biāo)高，重新整理平整。

　　(2)鋼套箱采用整體下沉，套箱拼裝好后(一共2層)，用Φ14mm的鋼絲繩將套箱同一側(cè)上下2層的吊點(diǎn)連接起來(lái)，保證吊裝時(shí)二層的吊點(diǎn)同時(shí)受力。兩臺(tái)75T浮吊船同時(shí)起吊，安排專人指揮，按預(yù)先定出的套箱位置沿導(dǎo)向樁下放，安裝過(guò)程中用兩臺(tái)全站儀觀測(cè)控制。

　　(3)套箱入水后放慢下降速度，在套箱進(jìn)入泥層前再次校正套箱軸線位置、垂直度。套箱利用自重下沉停止后，考慮河床存在坡度以及淤泥厚度不均，如果套箱不均勻下沉，套箱垂直度會(huì)偏向河床相對(duì)較低的一邊，松開吊車鋼絲繩。在套箱上順橋向安放4根32#工字鋼作為支架，在套箱頂面4個(gè)角分別安放10t卷?yè)P(yáng)機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩拴在工作平臺(tái)腳手樁上，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)拔樁產(chǎn)生的向下的壓力(由于腳手樁頂有蓋枕連接同一排的所有腳手樁，卷?yè)P(yáng)機(jī)拔樁時(shí)同一排的樁都受力所以不會(huì)把鋼絲繩拴住的樁拔起)先將下沉量最小的一邊下壓至和其它邊水平，然后用水準(zhǔn)儀測(cè)出套箱四角的頂標(biāo)高及當(dāng)時(shí)水面高程，算出套箱應(yīng)入水深度，在套箱四角用紅漆標(biāo)出(紅漆以上一段為套箱露出水面的高度)，然后同時(shí)開動(dòng)四個(gè)角的卷?yè)P(yáng)機(jī)，將套箱壓至預(yù)先設(shè)定的頂標(biāo)高位置(頂標(biāo)高+5.7m)。吊移卷?yè)P(yáng)機(jī)。用Φ25鋼筋把套箱的四個(gè)角焊在鋼管樁上，防止套箱由于水流等外力的作用產(chǎn)生偏移。

　　(4)在套箱下沉過(guò)程中過(guò)程中輔以吸泥下沉：用水力沖射空氣吸泥機(jī)在水下挖土，水力機(jī)械沖土的主要設(shè)備包括吸泥器(水力吸泥機(jī)或空氣吸泥機(jī))、吸泥管、揚(yáng)泥管和高壓水管、離心式高壓清水泵、空氣壓縮機(jī)等。當(dāng)圍堰下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)調(diào)整圍堰到設(shè)計(jì)位置，然后測(cè)量圍堰內(nèi)各點(diǎn)的標(biāo)高，用吸泥機(jī)將高處吸平至設(shè)計(jì)標(biāo)高，低洼處則用大粒徑碎石回填，沿圍堰外圍四周測(cè)量河床標(biāo)高，保證鋼套箱的底腳切入河床0.8m，鋼套箱埋入深度為1.5m.,防止水流穿孔進(jìn)入圍堰內(nèi)。

　　五、鋼套箱砼封底：

　　(1)封底混凝土底下碎石墊層采用6-8cm大粒徑碎石處理，厚度50cm,防止?jié)仓信_(tái)封底混凝土?xí)r泥漿或淤泥碎石上翻。封底混凝土底標(biāo)高-1.2m，封底砼標(biāo)號(hào)采用C25砼，砼坍落度控制在19 ~21cm。封底砼厚1.2m。封底時(shí)間控制在6個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。

　　(2)在水中平臺(tái)支架頂用32#工字鋼和腳手板搭設(shè)網(wǎng)格式灌注支架平臺(tái)，放置料斗和導(dǎo)管，此平臺(tái)作為測(cè)量平臺(tái)、拆導(dǎo)管平臺(tái)、導(dǎo)管提升平臺(tái)、灌注平臺(tái)。

　　(3)套箱封底砼采用導(dǎo)管法水下砼封底：鋼吊箱下沉到位后，定位、加固套箱，潛水工水下用鋼絲刷沖刷砼封底段主護(hù)筒周圍，以保證封底砼與主護(hù)筒之間有良好的粘結(jié)力，布設(shè)導(dǎo)管以及砼泵送管，導(dǎo)管底口懸空控制在15 -20cm。 由于封底面積過(guò)大(16.6*7.8m),所以采用多根導(dǎo)管灌注,導(dǎo)管作用半徑控制在1m～2m之間。

　　(4)在套箱內(nèi)垂直放入內(nèi)徑250mm的鋼制導(dǎo)管，導(dǎo)管底口距底面20cm~30cm，導(dǎo)管頂部裝有砼儲(chǔ)料斗。砼澆筑時(shí)，在料斗中儲(chǔ)滿砼，打開料斗封球，此時(shí)導(dǎo)管內(nèi)的水和空氣在砼的重壓下由導(dǎo)管底口排出，瞬間砼通過(guò)導(dǎo)管壓向基底，在導(dǎo)管周圍堆成一個(gè)平坦的砼圓錐體，將導(dǎo)管底口埋住使水不能從底口進(jìn)入導(dǎo)管。再灌注的砼通過(guò)導(dǎo)管不斷的灌入錐體內(nèi)。隨著導(dǎo)管的提升，砼在水下攤開和提升，直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高.

　　(5)灌注前精確探明基底各部位的標(biāo)高，先灌注低洼處的封底砼，以免高處導(dǎo)管內(nèi)的砼往底處流淌造成導(dǎo)管底口脫空或埋入的厚度過(guò)薄，導(dǎo)致導(dǎo)管進(jìn)水。由于導(dǎo)管之間有樁阻隔，所以在承臺(tái)四角和樁基外側(cè)靠近承臺(tái)套箱部位會(huì)形成死角，應(yīng)在死角位置加密布置導(dǎo)管，先灌注死角處的導(dǎo)管。

　　(6)使用多根導(dǎo)管灌注，由于砼生產(chǎn)量及運(yùn)輸限制，各導(dǎo)管不能一次同時(shí)灌注，使基底砼在同一水平面上普遍均勻升高的辦法，所以采用分項(xiàng)逐根灌注的辦法。灌注順序?yàn)椋簭牡椎礁咧饌€(gè)進(jìn)行，從周邊到中間依次灌注，防止基底浮泥及封頂浮漿集中在封底砼周圍。

　　(7)在灌注封底砼的同時(shí)，應(yīng)隨時(shí)測(cè)量圍堰內(nèi)外水頭差，并及時(shí)向外排水，使圍堰內(nèi)外水頭基本保持一致。

　　六、施工抽水控制

　　1、抽水：封底混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后即可進(jìn)行抽水，周邊應(yīng)平衡抽水，抽水的布置、速度應(yīng)保持均衡且應(yīng)和套箱壁板保持一定距離，同時(shí)應(yīng)密切注視套箱的變形情況和套箱是否漏水。

　　2、為防止抽水過(guò)程中發(fā)生意外，保證套箱安全，配備套箱外向套箱內(nèi)灌水的水泵。一旦發(fā)生異常，立即向套箱內(nèi)灌水，恢復(fù)內(nèi)外平衡。經(jīng)檢驗(yàn)處理后，再繼續(xù)施工。

　　結(jié)論：?jiǎn)伪阡撎紫鋰吆碗p壁圍堰相比具有施工工藝簡(jiǎn)單、進(jìn)度快，鋼材用料少，拼裝加工平臺(tái)尺寸小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)減少了浮吊船的起吊噸位，從而大大地降低了施工成本，加快了施工進(jìn)度和降低了施工操作難度。由本工程承臺(tái)圍堰施工的經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，由于水中承臺(tái)在不同工程中存在不同條件的外界因素，施工情況不盡相同，因地制宜，在保證質(zhì)量的前提下靈活合理的選用施工方法，對(duì)改善施工條件，降低施工成本，減少工程投資可以起到非常重要的作用。

　　參考文獻(xiàn)：人民交通出版社《路橋施工計(jì)算手冊(cè)》

　　人民交通出版社《橋涵》(上、下冊(cè))

　　交通部《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)