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桥梁基础施工中钢套箱的施工工艺 作者：陈迎春 [摘要]根据施工经验介绍了钢套箱的设计、制作、安装等施工工艺及 其适用范围、注意事项等。

关键词：桥梁 基础 1、引言 桥梁基础施工往往要在水中进行，因结构形式、水文地质、埋置 深度等有着不同的施工方法， 但不论何种施工方法， 都离不开防排水。

防水围堰是临时支护结构，它的功能是防水、挡土和保护基础开挖时 的稳定性。目前采用防水方法一般为土石围堰、木质围堰、钢套箱围 堰、钢板桩围堰及钢筋混凝土围堰等等。当在水中施工钻孔桩或扩大 基础时，使用钢套箱较为轻便，而且较经济合理。

2、钢套箱的特点与适用范围 2.1、钢套箱的特点 ⑴钢套箱设计和施工工艺简单，易于掌握，适用于普通条件下的 现场加工与施工。

钢套箱作为临时防水设备， 能分块拼装， 易拼易拆， 重复使用，降低成本，具有推广价值。

⑵利用角钢、工字钢或槽钢等刚性杆件与钢板连接，具有可靠的 钢套箱 设计 施工 整体性、稳定性，并且有良好的防水性。

⑶施工占用的临时场地少。与土石围堰相比，不仅节约填筑工程 量，而且减少对河流的污染。明挖基础采用钢套箱可大大减少挖基数 量。

⑷桥梁钻孔桩使用钢套箱、 钢套箱不仅是修筑承台座板的操作平 台，同时也是钻机的工作平台。

2.2、适作范围 本方法适用于水流平稳、 流速不大于 1.0m/s， 水深在 6.0m 以内， 不利用大型机具的水中桥梁墩台基础施工（包括扩大基础） ，钢套箱 置于河床面或河床以下一定深度，一般分下列两种情况：

⑴河床为渗水性土壤或砂卵石层，河床平顺，一般采用混凝土封 底钢套箱，钢套箱置于河床面，用厚度大于 0.4m 水下混凝土封底， 然后抽水施工。

⑵河床为粘性土层，则可利用粘土几乎不渗水的特性，钢套箱不 封底，将其压入土层一定深度，再抽水施工。

3、设计与施工 3.1、设计 设计钢套箱，可按下列步骤进行：

⑴收集现场资料。如河面宽度、水深、流速、通航要求、涨落潮 规律、 河床地质等等。

将最高水位及施工最高水位绘于地质剖面图上。 ⑵计算围堰侧压力。作用于围堰上的侧面压力包括：静水压力、 水流冲击力、冰压力、风力、波浪力和土压力，在这些侧压力中，除 土压力不能按常规的计算方法外， 其他各力均可按有关规定和理论计 算。

⑶计算钢套箱围堰各构件断面尺寸。

①平面尺寸：多按上部结构或基础尺寸拟定。施工钻孔桩时，钢 套箱周边尺寸与承台一致，也可比承台每边大 0.1m～0.2m。在扩大 基础施工中，钢套箱应离开基础轮廓尺寸 1.0m～1.5m,同时，还须考 虑抽水设备和其汇水井安装所需之尺寸， 基坑开挖可采用适当的支撑 措施。

②立面尺寸：多受水位高度、冲刷深度、基坑挖深深度以及基底 稳定（涌水、翻砂、拱起）等因素所控制，其中尤以水位高低的影响 最为重要， 所以在设计时应按可能发生的而不是绝对的最不利水位计 算。如各施工阶段的最高水位，抽水最高水位，渡洪最高水位等。

⑷检算钢套箱的稳定性。

⑸研究计算套箱底的涌水、翻砂、拱起等有关基底稳定性问题。

⑹封底混凝土设计。

3.2、制作 钢套箱的制作宜在工厂进行，按设计将模板制成后进行试拼，然 后分组编号，所用橡胶防水垫圈 5～8mm，φ 22 连接螺栓等设专箱存 放，钢套箱上油保护后，运送工地待用。

3.3、安装 钢套箱安装时，定位和稳定性全靠四角的 4 根定位桩。因此，安 装钢套箱前，首先利用栈桥（配合船只）按受力要求在施工点打设定 位桩和柱桩，边打边测量，满足要求后，再在上面加设纵横梁，形成 操作平台，也是钻机的工作平台，利用四角设置的定位桩，绑设滑轮 组并用吊车配合，将钢套箱分块吊装，并拼装成型，再根据侧压力情 况安装所设计的Φ 100～Φ 150 的钢管作为纵横加强支撑，用Φ 22 螺 栓联接于侧面钢模板的横肋上，然后，用四角的滑轮组，将钢套箱缓 慢下放，置于河床上。

3.4、防水 钢套箱就位后，紧接着便是防水挖基，进行圬工施工，因此，防 水是整个桥基施工成败的关键所在，这里分两种情况：

⑴不封底钢套箱：当桥基置于渗透系数较小（K＜0.5m/昼夜）的 土层或岩层时，可利用其渗水量小的特点，采用不封底钢套箱。

钢套箱就位后，先检查各联结点螺栓是否拧紧，支撑是否牢固， 防止因抽水而出现事故，抽水速度不宜过快，随时观察套箱的变化情 况，及时处理。钢套箱的防渗能力强，但底部因与土或岩层接触不均 匀，或套箱本身个别地方因变形而发生漏渗情况，可用棉絮在内侧嵌 塞，同时在漏缝外侧撒大量的木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自 行堵塞，或在支撑与套箱之间的空隙处灌注 0.4m 以上混凝土封底。

也可采用粘土和草袋装土填实于套箱与支撑之间， 集中力量进行桥基 施工。

⑵封底钢套箱：

当桥基置于渗透系数较大的砂类土或桩基承台置 于河床面时，采用封底钢套箱，即挖基工作或桩基施工完成后，采用 水下混凝土封底。

3.5、施工措施 为保证灌注水下混凝土的整体密实性，施工时采取以下几点措 施：

⑴应有周密的施工组织，严格的操作工艺，详细掌握测量资料及 施工情况，集中指挥，互相配合。

⑵水下混凝土的标号不宜低于 20 号，水泥品种宜选用初凝时间 较长者为佳。

⑶导管灌注的有效半径采用 3.5～4.0m，并尽量加速混凝土供应 量。

⑷混凝土施工坍落度采用 18～20cm， 并准备坍落度较大的 （20～ 22cm，22～24cm）配合比，以便临时更换。

⑸每根导管灌注结束后，应立即清理。

⑹水下混凝土必须达到要求的强度才能抽水， 抽水后考虑水对钢 套箱的浮力作用，应有 1.3 左右的安全系数。 4、结束语 钢套箱作为桥基施工防水的临时设施，易拼易拆，可多次倒用， 以钢代木，适应性强，是桥梁施工中值得推广的有效措施。与钢板桩 围堰相比，可不用打桩船和使用较大型的打桩设备，同时可以克服基 坑局部地质较差的困难。

在钻孔桩施工中， 钢套箱顶可搭设钻机平台， 同时套箱可作为承台模板，而且工程量少，受外界干扰小，便于合理 安排，统筹管理，提高劳动生产率，缩短工期，所以目前钢套箱在水 中施工中被广泛的使用着。

参考文献： 1. 中华人民共和国交通部标准 . 公路桥涵施工技术规范 (JTJ 041-2000). 人民交通出版 社,2000. 2. 中华人民共和国交通部标准 .公路桥涵地基与基础设计规范 (JTJ 024 85).人民交通出版 社,1985. 3. 白宝玉主编. 桥梁工程~. 北京~:~高等教育出版社,~2005. 4. 胡振文等主编. 桥梁工程~. 长沙~:~中南大学出版社,~2002. 5. 王丽荣,盛可鉴,丁剑霆主编. 桥梁工程~. 北京:中国建材工业出版社, ~2005 

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