浅谈水上钢板桩加锁口套箱围堰施工控制要点

摘要：水上钢板桩加锁口套箱围堰技术吸取了传统钢套箱围堰与钢板桩围堰的优点，使得侧板拼装及安装简便，机械设备投入少，定位控制精确、锁口止水效果好，具有良好的经济效益。本文主要介绍了水上钢板桩加锁口套箱围堰施工控制要点。

关键字：钢板桩锁口式套箱，围堰施工

Abstract: water steel sheet pile locking mouth set of box from the traditional steel cofferdam technology of box with steel sheet pile cofferdam cofferdam of advantage, make side panel assembled and easy installation, mechanical equipment less input, the position control precision, lock mouth to stop water effect is good, has the good economic efficiency. This article mainly introduced the water steel sheet pile locking mouth set of box cofferdam construction control points.

Key word: steel sheet pile lock mouth type set of box, cofferdams construction

中图分类号：TU71文献标识码：A 文章编号：

目前，在桥墩承台施工围堰中，较常用的围堰方法主要有钢套箱围堰和钢板桩围堰等两种施工方法，且具有独特的施工特点。其中，钢套箱围堰是一种传统的围堰方法，经常使用，该方法不足的地方就是需要现场分块拼装后整体提升，再整体下放定位，这使得下落过程中需要繁琐的支垫、分配梁、千斤顶及大型起吊设备，并且下放时难以精确定位;而钢板桩围堰施工方法不足的地方就在于需要导向架、振拔机等大型设备配合，而且定位也很难准确，尤其在下游合拢时容易出现偏差，合拢处的侧板需要特制，浪费严重，成本较高，工期较长，且锁口处理不好时，容易出现渗漏，而且承台施工需要另设模板。水上钢板桩加锁口套箱围堰技术是一种新型围堰技术，吸取借鉴了上述两种方法的优点，并且具有操作简单，定位控制准确，锁口止水效果好等优点。

1、水上钢板桩加锁口套箱围堰概述

水上钢板桩加锁口套箱围堰技术结合了钢套箱围堰和钢板桩围堰技术的优点，是对以上两种围堰“取长补短”的新型结构。水上钢板桩加锁口套箱围堰的侧板在结构、尺寸（如图1所示）等方面与传统的套箱围堰一致，但是，其分块侧板是在现场通过特制锁口（锁口具有连接、定位、止水等多重功能）相连，而不是在现场分块拼装后整体吊装。换言之，水上钢板桩加锁口套箱围堰技术是将侧板的拼装及安装化整为零，使得拼装及安装简便，定位容易控制，精度较高，稳定性较好，而且分配梁、千斤顶及大型起吊等机械设备投入较少，施工安全性高，降低施工成本，提高了经济效益。

图1 承台平面尺寸及桩位布置

2、锁口式套箱结构

水上钢板桩加锁口套箱围堰在整体结构上与传统钢套箱围堰相同，由侧板面板、侧板大小肋、导环、内支撑组成。水上钢板桩加锁口套箱围堰与传统钢套箱围堰所不同的是：现场安装时侧板的连接是通过锁口，而不是通过螺栓连接。

（1）侧板

为方便围堰的拆除，将围堰侧板分为上下两节，两节的迎水深度需要依据具体工程特性而定，上下两节之间通过螺栓连接（拆除时，松开螺栓，将上节侧板拆除）。每节又按A、B、C、D类型分块制造和运输，其侧板分块布局如图2所示，在对侧板进行分块时，其尺寸应该考虑到运输的便利性。同时，考虑到尽量减少锁口数量，以减少制造时的工作量，采用相邻两块侧板及每块板的上下两节先在岸上用螺栓连接后，再用船只运至墩位处，整体下插，通过锁口连接。这样，既能满足用小型吊机起吊的要求，又能满足侧板下插的可操作性。

图2 侧板分块布局图

为了保证后续施工过程中侧板与封底混凝土之间可靠粘结，防止侧板脱缝漏水，需要在承台底面下的底部侧板上分别焊接一层锚固钢筋，间距与具置依据项目工程特性来定，同时，为保证混凝土封底前后底节侧板的稳定，需要在底节侧板上，设置拉（压）杆，其数量与间距应依据项目的工程特性来定。

（2）锁口

水上钢板桩加锁口套箱围堰的关键部位是侧板的锁口。锁口部位应具有足够强度的刚度、强度，更重要的是能有效止水，且便于施工操作。锁口材料选用两种型号的无缝钢管作为子母扣。钢管在每节围堰上均通长设置。在施工中，通过锁口可以对侧板的垂直度、平面位置进行调整，更重要的是锁口能有效止水。为确保锁口封水可靠，锁口设计有封水仓和备用封水仓，封水仓中用砂浆封堵，备用封水仓拟采用黏土水泥砂浆封堵。

（3）内支撑架

内支撑架不仅在围堰安装完成后起封底平台和内支撑作用，而且在安装过程中还起导向作用和承担部分没有完全就位的侧板重量。但是，与传统整体式下沉套箱围堰的内支撑架相比，因不需要整体吊装，可以适当地简化其结构，在内支架内预留出空挡，以便于下一步的施工，

（4）导向结构

侧板下插时的导向结构为双层水平导环及安装在钢护筒上的竖向导向牛腿，能有效地控制侧板的垂直度及平面位置。在施工中采用此种双导环结构，只需要将侧板下插时使其与上下两层导环紧密相贴，保证侧板的垂直度。侧板擦下插到位后，将侧板与上下导环焊连，导环则完成定位。

3、水上钢板桩加锁口套箱围堰的施工控制要点

3.1围堰施工要点

围堰施工是整个工程的基础，围堰施工的总体思路为先从上游迎水面的尖端侧板开始，然后按逆时针和顺时针方向同时下插侧板，在下游尖端处合拢。其施工控制要点主要有以下几点：

（1）第一块侧板的控制要点

第一块侧板由图2中所示的两块D板通过螺栓连接预拼成“∩”形，在下插过程中使侧板面板紧贴双导环，在水平导环及竖向导向牛腿的导向作用下保证其垂直度，当侧板下插到位后与导环焊连。

（2）其它侧板的控制要点

其它侧板的定位控制方法是先在导环上标记侧板位置，在前一块侧板及双导向的作用下可保证其垂直度，再对侧板进行调整，使其定位在预先标记的位置上，最后与导环焊连。

（3）合拢施工要点

合拢段侧板选在下游尖端处，由两块D板通过螺栓连接预拼成“∪”形，在其相邻的两块侧板垂直度良好的条件下，将合拢段侧板下插到位。然后对侧板位置作调整，使侧板贴紧导环，最后将其与导环焊连。

（4）清基施工要点

侧板合拢成套箱后，需要套箱内基坑底进行测量，查看是否达到设计标高, 对尚未达到设计标高的点, 应先清除基底砂卵石, 使基底标高略低于设计值, 再派潜水工到套箱内整平基坑底, 同时清除护筒外壁杂物。

（5）套箱处四周回填施工要点

为防止封底及承台混凝土施工时套箱侧板向外跑动, 造成漏水现象, 封底前在套箱四周用砂卵石及编织袋回填, 使套箱四周稳固。

（6）封底施工要点

检查套箱内基坑底标高符合设计要求及套箱外四周回填稳固后, 即可进行封底混凝土的施工。根据套箱平面尺寸及护筒布置, 采用三点布置导管, 同时灌注, 依次向前推进的方法进行封底混凝土施工。封底混凝土施工完毕后, 即可进行锁口止水施工。

3.2锁口施工控制要点

锁口是围堰施工的关键部分，在其施工中要注意以下几点：

（1）为了防止锁口变形，要严格按照施工标准对锁口进行切割和焊接。

（2）为了防止因误差太大而引起的安装和调节困难，在施工中，要严格控制锁口、锁口钢管与面板的相对位置。

（3）在侧板下插前，将橡胶板黏贴在两槽钢的内侧用，或者在灌筑砂浆时将橡胶板固定在钢管两侧，随同钢管一起下放，可以避免在锁口安装过程中锁口处缝隙可能会变大，而造成砂浆流失。

（4）在进行砂浆灌筑时，要注意将导管分成若干节，边灌筑，边拆除。此外，砂浆的型号对锁口的止水性能有着巨大的影响。因此，在锁口施工中，还要考虑絮凝砂浆的型号的选择。

4结束语

综上所述，水上钢板桩加锁口套箱围堰具有以下优越性能；

（1）制造简单，侧板拼装及合拢便捷。

（2）大型机械投入少，降低施工成本。

（3）套箱围堰可以直接作为承台模板，不必新制内模。

（4）侧板锁口止水措施方便有效。

（5）合拢处模板可调节，无需特制，降低成本。

总之，水上钢板桩加锁口套箱围堰是一种新的水中承台施工方案，既保持了传统套箱围堰优势，又使施工大大简化，缩短了工期，创造了良好的经济效益。

参考文献

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。