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无底钢套箱围堰施工工艺
1 前言
1.1 工艺工法概况
桥梁深水基础的施工，施工技术各有差异，且各具特色。无底钢套箱在深水低承台桩基础的施工中，得到了广泛的应用。
1.2 工艺原理
无底钢套箱相对有底钢套箱而言，去掉了底板系统，钢套箱侧面壁板直接插入河床，并通过吸泥下沉至设计标高，浇筑封底混凝土后，使嵌入河床的钢套箱
与河床、共同组成封闭的临时隔水结构。
2工艺工法特点
2.1无底钢套箱一般用于低桩承台施工，此时水中钻孔桩施工已经完成，可利用钻孔工作平台及钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平台。
2.2其结构构造简单，下沉施工干扰小，封底混凝土直接与河床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利用率高。
2.3无底钢套箱下沉定位难度大，封底混凝土易漏失，数量不确定，套箱围堰需着床，对河床表面的地质情况及大面平整要求较高。
3 适用范围
无底钢套箱适用于水深10m以内，河床易清淤吸泥，河床覆盖软弱层较薄的低桩承台的施工。
4 主要技术标准
《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5）
《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415）
《铁路桥涵施工规范》（TB 10203）
《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1）
《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50）
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1）
1
《钢结构设计规范》（GB 50017）5 施工方法
无底钢套箱与有底钢套箱的施工方法基本相同，包括墩位组拼和场外组拼两种。不同的是套箱定位后，由大型起吊设备配合下沉套箱至床上，并通过高压水破土，吸泥机吸泥，使套箱下沉至河床中的设计标高，施工封底混凝土，套箱内抽水机及内支撑安装，施工承台混凝土。6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程
具体施工工艺流程见图
1。
图1 无底钢套箱围堰施工工艺流程图
6.2 操作要点
6.2.1 无底钢套箱的设计
无底钢套箱围堰与有底钢套箱区别是无底钢套箱底部直接落在河床上。无底
套箱加工
质量检查、试拼
套箱吊装就位
准备起吊设备
套箱下沉就位
清基、吸泥下沉围堰堵漏
围堰内基地找平
灌注封底混凝土
抽水、查堵漏洞、内支撑安装
清理基坑、承台施工
钢套箱主要结构由壁板、外圈梁、内支撑、导向架组成。根据结构尺寸、水深及
经济性确定单壁或双壁。
1 水文地质技术参数的选择
水深4m以上，河床为硬土、卵石层或软质岩层采用钢（管）板桩围堰；河滩浅基开挖不稳定土壤，或在既有线旁开挖桥涵基坑，采用钢筋混凝土围堰；在水
深5～6m以上深水基础时，采用双壁钢围堰。
2 钢套箱壁板及加劲肋、支撑系统技术参数的选择
设计时按照抽水作平台时最不利工况计算，分别进行受理参数计算，最终选
择壁板、加劲肋、支撑系统等；围堰考虑在墩位拼装，受起吊限制，考虑分节分
块拼装。
3 锚固定位系统的选择
一般单壁钢套箱施工时，钻孔桩钢管平台均为固定式，因此钢套箱的定位均
依靠钢管工作桩，锚锭较为简单，有以下两种定位方式：
1）水流流速较小时的简易定位措施。
根据水流速度，计算水流冲击力，在钻孔平台每边钢管支撑桩上设置倒链葫芦，钢套箱边下沉，边用倒链葫芦调整，以调整好套箱水平位置。
2）水流流速较大时的定位措施。
当水流流速较大时，水面以上的水平定位可以用设置于钻孔平台钢管支撑桩
上的倒链葫芦，对钢套箱进行水平纠偏。水面以下钢套箱底部的定位则通过设置
于其下部1/3处的锚缆调整。
4 封底混凝土选择
无底钢套箱封底混凝土选择原则是当围堰位于施工最高水位时，围堰抽水后
封底混凝土在浮力作用下不被破坏。
5 主要检算项目及方法
1）无底钢套箱板入土深度确定及验算
无底钢套箱壁板为单壁结构刚度较小，靠自身入土较为困难，而且入土过程
要确保均匀下沉，保证平面高差不超过20cm。围堰入土一般均要求围堰穿过覆盖
层，切入河床岩层。围堰入土深度的计算原理是围堰加重大于围堰板壁覆盖层间摩阻力。实际施工时入土主要靠在套箱外部采用长臂挖掘机进行挖砂，套箱内采用抓斗进行水下捞砂，再配合高压水泵冲砂入土下沉。
入土深度计算：取决于围堰下沉力与摩阻力比值。围堰下沉系数R ：
=
1
R 下沉力摩阻力
2）封底混凝土验算。荷载取值：
1
2
=
q h h 混
水
式中：
水
——水的容重；
1h ——计算水深；
混
——混凝土容重；
2h ——封底混凝土厚度。
封底混凝土计算可取1单元（宽取1m ，高度去封底混凝土的计算厚度）计算，
将该单元混凝土按连续梁模式用有限元分析方法得出封底混凝土最大弯矩M 。根据
弯矩验算封底混凝土拉、剪应力应符合要求。
拉应力验算：
M
f W M 计
式中： M ——封底混凝土容许弯矩；
f ——封底混凝土容许拉应力；
M 计——封底混凝土计算弯矩。
剪应力验算：
=Q
A
式中：Q ——封底混凝土剪力；
A ——封底混凝土剪切面积；——容许剪应力；
3）钢套箱抗浮计算。
计算抗浮稳定性应考虑在计算最高水位条件下的浮力。
G
K
F
式中：G——钢套箱自重、内支撑自重、封底混凝土中、封底混凝土与钢护筒
握裹力（握裹系数取10t/㎡）；
F——钢套箱所受浮力；
K——安全系数，取 1.1～1.2。
浮力计算时应注意：
（1）浮力计算若扣除钢护筒排开水的体积产生的浮力，这时G不计算桩重和钢护筒重，只计算封底混凝土与钢护筒握裹力。
（2）若封底混凝土按安全面积计算，G算入，但不计算封底混凝土与钢护筒握裹力。但应对握裹力、桩重和钢护筒重进行比较，取最小值。
4）锚锭系统验算。
锚锭按水流力、风力的最不利组合确定定向所需锚锭力。
6.2.2 钢套箱加工
1 钢套箱壁板加工制造
按照设计图纸在加工场加工成分块，并进行编号。
加工精度要求：
根据套箱结构的受力要求，保证每层水平肋板在同一高程很关键，加工时其
偏差不得大于2mm，保证在拼装阶段能够顺利对接。
每个壁板块段加工完成后均单独进行检验，其加工精度要求如下：
表1 壁板加工精度
序号项目允许偏差
1 宽度方向尺寸±15 mm
2 壁板厚度±2 mm
3 外形对角线±20 mm
4 高度方向0，-30 mm
2 钢套箱内支撑系统加工制造
根据现场的吊装能力，对内支撑进行分块；按照设计图纸在加工场加工成分
块，并进行编号。
加工精度：根据内支撑结构的受力要求，保证块之间顶、底层内支撑钢管在
同一高度很关键，加工时其偏差不得大于 2 mm，保证在拼装阶段能够顺利对接。
每个内支撑块段加工完成后均单独进行检验，其加工精度要求如下：
表2 内支撑加工精度
序号项目允许偏差
1 平面长宽尺寸±20 mm
2 高度方向尺寸±5 mm
3 钢套箱整体吊装、分节吊装
钢套箱整体吊装：当钢套箱平面尺寸较小，重量较轻时。可以采用浮吊或缆
索吊整体起吊。在岸边组拼钢套箱，气囊顶升后牵引下水，或在岸边滑道上拼装
钢套箱，拼装完毕，借助滑移设备滑移入水。用推轮将钢套箱推至浮吊作业区，
然后用浮吊或缆索吊起吊钢套箱下沉就位。
钢套箱分节吊装：当钢套箱整体重量较重，高度较高时，可以在岸上分节组拼，然后采用浮吊或缆索吊分节吊装。
4 钢套箱墩位处分块组拼
利用现有墩位钻孔平台作为拼装钢套箱时的支撑。在墩位平台上拼装钢套箱，接高钻孔灌注桩钢护筒，在其顶面设起吊分配梁，再由起吊系统滑车组起吊钢套
箱。并将钢套箱临时吊挂于钢护筒支撑牛腿上。拆除墩位平台，解除临时吊挂，
由起吊滑车组将钢套箱缓缓下沉就位。然后转换吊点，由多根吊杆将钢套箱吊挂
于钢护筒支撑钢牛腿上。
5 钢套箱水密试验
钢套箱每个分块加工完成后，应进行煤油渗透试验。即用刷子在焊缝两侧刷
上石灰水，待其干后在围堰内侧焊缝刷上煤油，等30～60min后察看围堰外侧是否有煤油痕迹。
试验检查不合格的部位应进行补焊并报告监理工程师，补焊后还须进行复验，合格后才能进入。钢套箱壁板在现场拼装完成为整体后，对现场拼装焊缝同样要
求进行煤油渗透试验，保证套箱壁板整体密水性能。
6.2.3 钢套箱的测量放线
用全站仪或经纬仪在平台上将该墩的纵横轴线放出，并标示于作业平台上。
在钢套箱的外壁板上标示出钢套箱的中心线，下放过程中，严格控制壁板中心与
平台上标示的纵横轴线对齐。
6.2.4 钢套箱下沉
1 钢套箱下沉
根据地质资料及实测情况，探明淤泥的厚度。为减少围堰着床后的吸泥工作量，在围堰着床前可以先用挖泥船清淤，待无底钢套箱着床后，再用高压水管和
吸泥机出土下沉。
无底钢套箱河床以下部分除土下沉的主要设备为吸泥机和与之配套的风压
机。当钢套箱围堰精密着床后，即进行吸泥下沉。
当水深较小时，用高压水破土，砂石泵吸泥；当水深较深时，用高压水破土，2台φ273空气吸泥机吸泥(管径及台数根据土质情况确定)；后期，当刃尖进入黏土层下沉较慢时，增加钻吸机出土吸泥。施工中因下沉系数太小，自重下沉难的
问题，可在套箱的顶部采用多台千斤顶加载的方法助沉。直至沉入需要的河床土
层及标高。吸泥时注意要由钢套箱的周边往中心均匀出土，以使钢套箱围堰均匀
下沉。
2 钢套箱下沉时的纠偏措施
钢套箱下沉过程中，要采用多次测量和系统比较的方法确定钢套箱的下沉情况，测定节段基准点的坐标，求得各轴线偏移、底中心偏移、刃脚高程、扭角、
倾斜等钢套箱观测资料，指导钢套箱接高下沉和纠偏的实施。
常用的纠偏方法有三种：
1）围堰内偏挖。在刃脚较高一侧多挖土，在围堰下沉的同时把倾斜纠正过
来。
2）偏心压重。在围堰顶面较高的一侧压重，可利用钢轨进行悬吊压重，以
纠正其倾斜。
3）堰外挖土或填土。在围堰较高的一侧挖土，以减小摩擦力；在低的一侧
填土增加其摩擦力，通过多次调整，使围堰恢复到设计位置。
6.2.5 钢套箱的定位
1 水流流速较小时的简易定位措施
根据水流速度，计算水流冲击力，在钻孔平台每边钢管支撑桩上设置倒链葫芦，钢套箱边下沉，边用倒链葫芦调整，以调整好套箱水平位置。
2 水流流速较大时的定位措施
当水流流速较大时，水面以上的水平定位可以用设置于钻孔平台钢管支撑桩
上的倒链葫芦，对钢套箱进行水平纠偏。水面以下钢套箱底部的定位则通过设置
于其下部1/3处的锚缆调整。
6.2.6 无底钢套箱基底处理
1 无底钢套箱河床清淤
当钢套箱通过出土下沉至设计位置，在进行封底混凝土前，要用高压水管和
吸泥机在钢套箱内侧彻底清除河床沉淀下的淤泥，以免影响封底混凝土的质量。
2 钢套箱封底混凝土施工
当河床基岩裸露，高低不平时，可对其进行二次封底：第一次先找平，再进
行第二次浇注；封底混凝土施工采用垂直导管法灌注水下混凝土，一般情况下，
由于封底混凝土面积较大，可以进行分仓，分次灌注封底混凝土，详见“ 2.4 有底钢套箱施工工艺”。
6.2.7 钢套箱抽水及内支撑安装
1 已安装内支撑的整体吊装、分节吊装钢套箱抽水
对于已安装内支撑的整体吊装、分节吊装的钢套箱，当封底混凝土强度达到
设计强度后。即可封闭钢套箱上所设的连通管，进行抽水施工。若在承台施工中，
内支撑对其有碍，则需对内支撑进行置换(一般在钢套箱设计时，内支撑要略高于承台顶50cm左右，尽量避开承台位置)。
2 墩位处分块组拼的钢套箱抽水及内支撑安装
于墩位处分块组拼的钢套箱，当封底混凝土强度达到设计强度后，即可封闭
钢套箱上所设的连通管，进行抽水施工。根据钢套箱内支撑的设计位置，可以将
底层的内支撑用钢丝绳先下沉至封底混凝土上，并将钢丝绳引出；然后抽水，当
抽水至第一层内支撑时，停止抽水，安装第一层内支撑，接着抽水安装第二层内
支撑，直至内支撑安装完毕，将套箱内水抽干，进行承台施工。
6.2.8 钢套箱的拆除
在桥墩灌注出水面后，钢套箱在承台顶面50cm以上部分可拆除回收。根据浮吊或缆索吊机的起吊重量可分段切割后整体吊出或分块切割解体起吊拆除。其具
体方法是：
1 拆除套箱内、外相干的物件，凿开吊耳眼孔，由潜水工在外壁板用潜水氧
电弧切割作业来实现。
2 当切割完毕，由潜水工再进行一次检查外壁板割缝，确认无一漏割后，再
由潜水工挂好吊钩，待潜水工及设备撤离安全地点后，全面进行水域检查，确认
无一障碍后起吊，运至岸上。
当套箱较小时，在套箱加工时可在承台顶面以上20cm位置处分节，此处采用螺栓连接，拆除时由潜水工拧掉螺栓即可。
7 劳动力组织
无底钢套箱围堰施工人员配备见表3。
表3 无底钢套箱围堰施工所需劳动力
序号工种人数序号工种人数
1 技术员
2 6 电工 2
2 领工员 2 7 电焊工 6
3 起重工
4 8 钳工 3
4 潜水员 3 9 船工8
5 测量工 3 10 普工12
8 主要机具设备
无底钢套箱围堰施工的顺利进行很大程度决定于施工机械的选择，当决定选
用何种机械时，需考虑现场条件。主要机械设备见表4。
表4 无底钢套箱围堰施工机具设备表
序号机械及设备名称规格及型号单位数量备注
1 等离子切割机LGK-8 台 1
2 电焊机台 6
3 汽车吊16t 台 1
4 顶杆自制支 4
5 射水设备台
6 交通船艘
7 吸泥设备台
8 抛锚船艘根据实际需要选用
9 浮吊艘 1
10 驳船艘 1
11 拖船艘 1
序号机械及设备名称规格及型号单位数量备注
12 卷扬机、滑车组数量根据需要确定
13 千斤顶台数量根据需要确定
9 质量控制
9.1 易出现的质量问题
9.1.1 在加工拼装过程中，焊缝质量不合格；
9.1.2 钢套箱下沉过程中，偏离设计值。
9.2 保证措施
9.2.1 焊缝检验措施
1 外观检验。所有焊缝均应冷却后进行外观检查，并填写检查记录。所有焊
缝不得有裂纹、未熔合、夹渣、未填满及漏焊等缺陷，不得有外观检查不合格的
焊接件，在未返修合格前不得进入下一道工序。
2 内部质量检查。对钢吊箱下方吊点位置的受力焊缝应沿焊缝进行全长超声
波探伤，质量等级要求为I级。
3 对加工件的各条焊缝要求进行密水试验。
9.2.2 常用的纠偏方法有三种：
1 围堰内偏挖。在刃脚较高一侧多挖土，在围堰下沉的同时把倾斜纠正过来。
2 偏心压重。在围堰顶面较高的一侧压重，可利用钢轨进行悬吊压重，以纠
正其倾斜。
3 堰外挖土或填土。在围堰较高的一侧挖土，以减小摩擦力；在低的一侧填
土增加其摩擦力，通过多次调整，使围堰恢复到设计位置。
10 安全措施
10.1 主要安全风险分析
10.1.1 现场大型设备操作使用过程中，出现安全事故；
10.1.2 水上作业，施工船舶作业，通航时安全事故；
10.1.3 在施工过程中，施工水域其他船舶通过时的安全事故。
10.2 保证措施
10.2.1 施工现场内的管理人员、特种作业人员必须持证上岗，对电工、焊工、塔吊、起重工等工人还要进行培训、考核，要求持相关证件上岗。
10.2.2 大型浮吊、缆索吊等专用设备操作应按安全作业规程严格进行，上岗
前必须经过专门培训，考核合格后方可上岗。
10.2.3 对安全设施、设备、防护用品等要严格进行检查验收。
10.2.4 加强现场安全管理。
1施工现场的布置须符合防火、防爆、防高温、防雷电、防风、防雾、防坠江
等安全规定和文明施工要求。
2 加强易燃、易爆危险品管理。
10.2.5 加强施工期间水上安全管理。
1 施工船舶(包括交通船、运料船)应办理签证，是施工船舶在港内航行和作业，应实行定期签证。未办理签证的船舶，不准航行和作业。
2 严格遵守水上交通安全管理。
3 制定施工船舶安全管理，并严格执行。
4 加强施工船舶的安全检查。
11 环保措施
11.1 建立健全环境保护管理机构，制定各项规章制度，并加强监督和检查。
11.2 加强教育宣传工作，提高全体职工的文明施工和环境保护意识。
11.3 减少施工中噪声和振动，避免扰民。
11.4 采取有效措施，防止机械用油、施工和生活垃圾污染河水。
12 应用实例
12.1 工程简介
中铁一局福州湾边大桥5＃墩位于主河槽，河床覆盖层均为砂层，套箱断面尺寸横向较承台外轮廓线大60cm，顶面标高控制在5米，根据施工期的水位变化情况，可对顶面进行加高，在洪水期能够施工，为保证洪水期施工将迎水面的板块
加固，钢套箱长度适当加大，套箱制作尺寸为28.5×10.2×14米。
12.2 施工情况
钢吊箱实施过程中，环节多，控制点多，通过实施前的各种计算模拟及严格
的现场监控实施，按照预定工期完成了基础部分施工。
12.3 工程结果评价
从技术角度讲，无底钢套箱的设计与施工技术已趋于成熟；从经济角度讲，
与其他施工方法比较，无底钢套箱使用从一定程度了节约了施工成本。
12.4 建设效果及施工图片
图3钢套箱内支撑图4 钢套箱下沉
钢板桩围堰施工方案
目录 第一章编制依据 (2) 第二章工程概况 (2) 一、主要工程概况 (2) 二、气象、水文条件 (2) 第三章钢板桩围堰方案设计 (2) 一、钢板桩尺寸的确定 (3) 二、钢板桩数量的确定 (3) 三、围檩支撑设置 (3) 四、封底混凝土厚度 (4) 第四章钢板桩围堰施工方案 (4) 一、工艺流程 (4) 二、施工工艺 (4) 第五章施工组织安排 (6) 一、人员组织 (6) 二、设备组织 (6) 第六章进度计划安排 (6) 第七章施工安全保证措施 (7) 一、安全保证体系及组织机构设置 (7) 二、围堰施工过程中安全管理措施 (8) 三、常规安全管理措施 (8) 四、特殊安全管理措施 (8) 1、用电安全管理 (8) 2、设备安全管理 (9) 3、防火安全管理 (9) 五、安全管理其他措施 (9) 1、安全教育管理 (9) 2、特殊工种管理 (9) 3、安全检查制度 (9) 第八章计算书 (10) 一、钢板桩验算 (10) 二、I36b型工字钢围檩验算 (10) 三、Ф529钢管平撑验算 (11) 四、封底混凝土厚度计算 (11)
第一章编制依据 一、《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011） 二、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014） 三、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015） 四、《钢结构设计规范》(GB50017-2003) 五、《简明深基坑工程设计施工手册》 六、《建筑桩基础规范》(JGJ94-2008) 七、《简明施工计算手册》 八、《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 九、《站南路索河桥定位规划》 十、荥阳市站南路西延道路工程招标文件、设计图纸，工程地质勘察报告 十一、《兴华路索河桥定位规划》 十二、《荥阳市兴华路索河桥工程地质报告》 十三、兴华路北延道路工程招标文件、设计图纸，工程地质勘察报告 十四、施工现场的自然地理、地形、地貌、水文、气候及地质等 第二章工程概况 一、主要工程概况 站南路和兴华路是荥阳市区域路网中的重要组成部分，是疏通城市交通的重要通道。站南路西延工程东接站南西路，向西跨索河，与S232省道相接，是站南西路的一部分；兴华路向北工程南接兴华路，向北跨索河，与科学大道相交。该项目的建设对加快荥阳市城区的建设与发展有着重要意义。本项目建设内容包括：两座索河桥及引道工程。站南路西延全长1.134公里，兴华路向北全长1.22公里。 荥阳市站南路西延索河桥桥梁起点桩号为K0+221.4，终点桩号为K0+498.6，桥梁跨径组成为5*30m+2*30m+5*30m，桥长277.2m。桥梁上部结构采用预应力混凝土预制箱梁，先简支后连续，下部结构为桩柱式结构，钢筋混凝土盖梁；桥台为桩接盖梁式桥台。桩基直径1.5m，立柱直径1.4m。其中2#墩—6#墩位水中墩，需进行水上作业。 荥阳市兴华路向北索河桥桥梁起点桩号为K0+241.4终点桩号为K0+608.6，桥梁跨径组成为5*30m+2*30m+5*30m，桥长367.2m。桥梁上部结构采用5孔预应力混凝土预制箱梁+2孔现浇预应力混凝土箱梁+5孔预应力混凝土预制箱梁。下部结构为桩柱式结构，钢筋混凝土盖梁；桥台为桩接盖梁式桥台。桩基直径1.5m和2.0m两种，立柱直径1.4m和1.8m 两种。其中5#墩、6#墩为水中墩，需进行水上作业。 二、气象、水文条件 荥阳市春夏秋冬四季分明，属温带季风性干旱气候，，多年平均年降水量608.2米，降水量时空分部不均，夏季多雨，汛期集中在7-9三个月，占降水量的65%左右。 索河为贾鲁河的主要支流，淮河的三级支流，枯水期水流极缓，水面平稳无明显高差和暗流。 第三章钢板桩围堰方案设计 本工程水深约3m，根据地质、水文条件、河床高程以及承台设计高程情况，经过对水中承台施工的几种常用施工方法进行比选，因需要进行基坑开挖，采用套箱施工方法难以实现；沉井和钢板桩围堰方法的比较：沉井方案虽然可行，但不环保，制作下放周期太长，无法满足工期要求；支撑支护的拉森IV型钢板桩围堰方案（以下简称围堰）在施工
钢套箱围堰施工工艺
钢套箱围堰施工工艺 一工艺概述 适用于流速小、埋置不深、覆盖层较薄、平坦岩石河床的水中基础，也可以修建桩基承台。无底套箱用木板、钢板或钢丝水泥制成，内部设钢木支撑。根据工地起吊、移运能力和现场实际情况，钢套箱可制成整体式或装配式，并采取相应措施，防止套箱接缝渗漏。 钢套箱具有可靠的整体性和良好的防水性，亦有利于分块拼装重复使用。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，减少挖基数量，桥梁钻孔桩使用钢套箱顶搭设钻机的工作平台和修筑承台底板的操作平台，既是围水设备又可作为基础或承台施工模板使用，如果相同结构型式墩台基础数量较多，钢套箱能周转使用时，则更不失为一种工程费用低，工期短的施工方法。二适用条件 适用于水深较深，地质条件较差无法采用钢板桩围堰的桥梁工程承台施工。三作业内容 钢套箱围堰基础施工主要作业内容分为准备、制表、就位、下沉、清基和灌注水下混凝土、套箱的拆除等程序。施工准备时用2―4艘20吨船只组成工作平台；制作系在岸上加工拼装组件，运往工作平台组成工作无底套箱；就位系将工作平台浮运或吊运至基础位置，按测量控制就位；下沉时将套箱吊起，拆去工作平台上的脚手架，慢慢下沉。钢套箱围堰承台施工工艺主要作业内容为：钢套箱的加工试拼、工作平台搭设测定桩位、钢套箱的吊装、钢套箱在桩顶就位、封底混凝土灌注、排水、凿除桩头、吊装钢筋骨架灌注承台混凝土、养护、拆促钢套箱。 四质量标准及检验方法
五施工准备 1 钢套箱围堰基础施工准备 1）应根据桥梁工程要求、河道水位要求、流速大小以及移动设备要求，做好钢套箱的施工工艺设计。 2）做好墩台基础的测量放样标志工作。 3）做好钢材、机械设备的到场、天气预报等工作。 2 钢套箱围堰施工准备 1）深水桩基础或沉井基础已经施工完毕。 2）根据河道的水流、水位情况，做好通航等工作。 3）在桩顶上搭设脚手平台，测定桩的位置及安装吊箱时作为导向之用，在墩位上选出10根桩，每根桩上套上一个特制桩帽。 3 组织技术交底和技术培训。 六施工机械及工艺装备 为拼装、拆卸、吊装的方便，钢套箱每节高约 2.5m，一般采用薄钢板制成长约2.5—4.0m、宽1.0—1.5m的钢模板，模板四周采用角钢焊接作为骨架，中间用角钢焊接作为骨架，中间用用角钢或槽钢焊成肋条，其间距可根据强度需要酌定。为便于拼装，钢模版可制成中间模板和角模板两种，模板间设5――8mm 防水橡胶垫圈，用螺栓联接成型。 高桩承台有底钢套箱围堰系有底的钢制围堰，型如开口箱体，兼做浇筑承台混凝土模板。它由底板、侧板、扁担梁或固定托架、吊杆、连接系等组成。 七工艺及质量控制流程 工艺及质量控制流程见框图 八工艺步序说明 1 钢套箱施工工艺 1）工作平台拼装和就位
钢吊箱施工方案
青岛海湾大桥第二合同段 非通航孔桥承台钢吊箱施工方案 一、工程概况 1、工程概况：青岛海湾大桥第二合同段起讫桩号为K10+310～K14+150（右幅），K10+310～K14+030（左幅），全桥长3840m（右幅），3720（左幅）。非通航孔桥承台共计102个，其中D类承台有20个，E类承台个36，F类承台46个。 D类承台采用正方形圆倒角承台，承台顶标高+0.300m，承台厚3.0m，平面尺寸为6.9×6.9m。 E类承台采用正方形圆倒角承台，承台顶标高+0.300m，承台厚3.0m，平面尺寸为7.7×7.7m。 F类承台采用正方形圆倒角承台，承台顶标高+0.300m，承台厚3.5m，平面尺寸为8.5×8.5m。 2、气象特征 青岛地处胶州湾畔，濒临黄海，属季风气候区，气候季节变化较明显。冬半年（10月至翌年的3月）呈大陆性气候特点，气候干燥、温度低；夏半年（4月至9月）受东南季风影响，空气湿润，雨量充沛，日温差小，呈现海洋性气候特征。 工程区一年四季均有灾雾和高温、暴雨、飑线、倒春寒等。对大桥施工影响的害性天气发生，主要灾害性天气有大风、冰雹、干旱、台风、寒潮、霜冻、浓主要为大风和大雾。 距海面不同高度不同重现期10min平均风速计算值（m/s） 3、水文特征 胶州湾属规则半日潮类型，两次高潮的高度基本一致，但低潮有日不等现象，两次低潮的高度略有差异。潮汐周期约为12小时25分，涨潮时间相对较短，落潮时间相对较长，两者相差1小时10分种左右。 青岛港与红岛潮汐特征值
工程区设计潮位计算成果 设计流速计算成果表（规范）（单位：cm/s） 100年一遇设计波要素 以上资料来自《青岛海湾大桥招标文件》的《参考资料》。 根据以上参考资料，本工程设计和施工工况采用：20年一遇极端高潮位+3.04m，极端低潮位- 3.20m，水流速度109cm/s，风速31.6m/s。 二. 编制依据 ⑴《青岛海湾大桥第二合同段招标文件项目专用本》 ⑵《青岛海湾大桥第二合同段工程施工图设计》 ⑶《青岛海湾大桥第二合同段合同协议书》
《钢围堰施工质量控制及验收标准》
钢套箱围堰施工质量控制及验收标准 总则 0.0.1为加强对本工程主塔钢套箱围箱围堰（以下简称为钢围堰）质量控制，保证钢围堰工程质量，统一钢钢围堰施工质量的验收，依据《铁路钢桥制造规范》TB10212－2009、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001、《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》TB10752、《洞庭湖特大桥围堰施工设计图》制定本标准。 0.0.2本标准适用于本工程钢围堰制作及安装的施工过程质量控制及验收。 0.0.3本标准按质量控制环节和施工验收环节划分为5章。将“钢套箱围堰工程”划分为基础分部下的子分部，分项工程按照施工工艺、工序进行划分，划分为“单元件组焊”、“节段拼装”、“下沉定位”3个分项工程。 0.0.4钢围堰工程施工中采用的工程技术文件、承包合同文件或编制的施工方案、工艺规程对施工质量控制及验收的要求不得低于本标准的规定。 0.0.5钢围堰施工质量的控制及验收，必须采用经计量检定、校准合格的计量器具。 1 施工准备 本章适用于对钢围堰施工前期制造单位选择、技术准备、加工场地确定、单元件加工胎架制作的控制。 1．1制造单位选择 1．1．1钢围堰制造单位应具备相应的钢结构工程施工资质，施工现场质量管理应有相应的施工技术标准、质量管理体系、质量控制及检验制度。填写《分包单位资格报审表》（TA3） 报总监理工程师审批。 1．2技术准备 1．2．1钢围堰制作前，承包人应熟悉和校核全部施工设计图纸后，根据图纸要求编制制造方案和工艺规程。填写《施工组织设计/方案报审表》（TA1）报监理工程师审批。 1．2．2承包人应依据图纸要求，提供涵盖钢围堰主要焊接接头类型的焊接工艺评定试验报告，确定工艺参数，报监理工程师认可。 1．2．3拟投入的主要管理人员、特种作业人员（焊工）应填写《主要进场人员报审表》（TA5）报监理工程师审批。 1．3制作场地、加工胎架 说明：钢围堰为大形钢结构，为了便于制造及运输，钢围堰平面分舱、高度分节，划分后的单元舱节即为“钢围堰单元件”，由内、外壁板、隔舱板及内支撑、竖向加劲肋等部件组焊成形。钢围堰侧板单元件为圆弧形或矩形的大型钢结构，为保证其尺寸的准确并控制焊接质量和变形，必须借助胎架制作。 1．3．1钢围堰制作场地（包括拼装场地）由承包人按制作要求选择，其面积、环境条件和工作台的尺寸、场地硬化、平整度应满足制作要求。 1．3．2胎架应具有足够的尺寸精度、强度、刚度和稳定性，以控制钢围堰单元构件在组装、焊接过程中的变形。 1．3．3设置胎架的场地条件应满足在组焊钢围堰单元件的全过程中保证其单元不变形的要求。 1．3．4胎架数量可根据生产能力及施工工期确定，但不同胎架应力求尺寸精确一致，以保证组焊单元件尺寸的一致性。 1．3．5对胎架应定期检查，发现问题及时处理。
钢套箱围堰安全施工方案
一、工程概况青岛海湾大桥位于胶州湾北部，起于青岛侧胶州湾高速公路李村河大桥北200m处，设李村河互通与胶州湾高速相接，终于黄岛侧胶州湾高速东1km处，顺接在建的南济青线，中间设立红岛互通与拟建的红岛连接线相接，主线全长26.767km，其中跨海大桥25.880km，黄岛侧接线长0.827km，红岛连接线长1.3km。其中第4合同段起点为红岛互通西终点，顺接红岛互通内主线非通航孔桥。 青岛海湾大桥土建工程第4合同段，起止桩号为：左幅K16+010～K19+130，长度为3120m；右幅K15+830～K19+130，长度为3300m。主要施工内容为：此段标准跨度的主线非通航孔桥下部桩基、承台、墩身及支座垫石施工，墩号范围：左幅130～180号墩，右幅127～180号墩，不含本合同两端共用墩。本合同段共用墩24个（左幅：12，右幅：12），连续墩81个（左幅39，右幅：42）。 本合同段桥墩采用群桩基础，一个承台下设4根直径为1.6m钻孔灌注桩，均为摩擦桩，桩长51.0～59.0m，桩底持力层为弱风化安山岩和弱风化角砾岩；承台采用四边形圆倒角承台，顶标高全部为0.30，承台厚3.0m，平面尺寸为6.8m×6.8m；桥墩身均采用花瓶墩，连续墩的高度为6.798m，共用墩的高度为7.028m；横桥向墩顶6.1m 范围内呈曲线变化，纵桥向墩身厚度在墩顶约6.1m范围内由2.4m直线渐变至3.6m，墩身采用圆端形断面实心墙式墩。 二、现场组织机构设置及职责 （一）组织机构设置 工程采取项目法施工，贯彻项目经理负责制，项目经理受企业法
人代表委托，代表单位全权处理施工管理中的一切事，项目经理为安全生产第一责任人，项目书记为安全生产直接责任人。工程施工过程中将结合本工程施工特点建立健全安全管理制度，并严格实施，确保对整体施工安全进行有效地控制。 项目领导及各部门领导、各工区长和班组长都是兼职安全员，在施工中充分发挥各自的职能。 （二）主要职责 1、项目经理 全权负责本标工程的生产、安全、质量、保安和经营合同管理，具有人、财、物的独立调配、使用、奖励权及对职工的处罚辞退权。 项目经理是本合同工程安全保证的第一责任人，负责指导和督促参阅健全安全生产保证体系与措施，建立和实施安全生产责任制，确保各项安全活动的正常开展。 2、项目副经理 协助项目经理负责安全及保安等工作管理，对本合同工程生产安全承担一定义务。 主要负责现场安全生产管理，施工中，抓好施工生产计划落实，处理施工中出现的具体问题；严把安全、质量生产关，抓好安全、质量工作，把安全质量生产责任制落实下去。 项目经理不在工地期间，代表项目经理行使权力。 3、专职安全员 制定本合同工程的安全管理工作规划；负责安全综合管理，编制
钢吊箱施工
操作要点及注意事项 (1) 钢吊箱施工 钻孔灌注桩浇注完成以后，在钻孔桩上设置钢管定位桩。铺设钢吊箱工作平台，完成体系转换。钢吊箱施工采用岸上构件场分块加工，运输至墩位后组拼，分节下沉。其施工步骤见图5.3-4。 a钢吊箱制作 钢吊箱围堰按施工设计图进行加工制造，作为承台模板，必须保证加工制作精度。执行公路桥涵施工技术规范对钢模板的相关规定。钢吊箱制造分块进行。 长边侧模分成6块、短边分成4块。底模根据桩基布置特点，沿桥向每2根分成一块，共分3块，组拼前进行预拼编号。在钢吊箱的组成部分中，侧模分块的重量最大，为了保证其加工制作的方便以及满足工地已有的起重和运输能力的要求，在不破坏其主体结构完整性的前提下，将钢吊箱壁体沿竖直方向分块进行加工。考虑到焊接收缩及装配误差，每块壁体单元都预留一定的余量，其中壁体的第一块为定位块，其余量在块体装配焊接完毕并经测量校核后割除，其余各块体的余量则留待整体拼装时割除。 底模在桩基位置处要开洞设导向喇叭口，开洞位置按照施工现场准确测设的直径为2.4m的钢护筒的实际位置及倾斜数据，并预留12cm的富余量，以利套箱整体顺利下放。所有模板均做好编号，并注明上、下游及方向，以便套箱精确组拼及准确吊装。 吊挂系统的预埋立柱部分先行制作，在桩基施工平台拆除前预埋完成。要求6根预埋立柱顶面处于同一标高，顶面标高误差允许值为：+0，-20mm；平面位置误差允许值为±10mm。 内支撑与侧模配套加工，以确保结构尺寸及必要的加工拼装精度。吊挂系统挑梁上的4个内支撑吊耳在工厂制作，运到工地在组拼好的挑梁上就地精确放线焊接安装。 b钢吊箱的拼装 在工厂加工预拼好的钢围堰，按标识编号分块运至水中工作平台上组拼。在
无底钢套箱围堰施工工艺.pdf
无底钢套箱围堰施工工艺 1 前言 1.1 工艺工法概况 桥梁深水基础的施工，施工技术各有差异，且各具特色。无底钢套箱在深水低承台桩基础的施工中，得到了广泛的应用。 1.2 工艺原理 无底钢套箱相对有底钢套箱而言，去掉了底板系统，钢套箱侧面壁板直接插入河床，并通过吸泥下沉至设计标高，浇筑封底混凝土后，使嵌入河床的钢套箱 与河床、共同组成封闭的临时隔水结构。 2工艺工法特点 2.1无底钢套箱一般用于低桩承台施工，此时水中钻孔桩施工已经完成，可利用钻孔工作平台及钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平台。 2.2其结构构造简单，下沉施工干扰小，封底混凝土直接与河床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利用率高。 2.3无底钢套箱下沉定位难度大，封底混凝土易漏失，数量不确定，套箱围堰需着床，对河床表面的地质情况及大面平整要求较高。 3 适用范围 无底钢套箱适用于水深10m以内，河床易清淤吸泥，河床覆盖软弱层较薄的低桩承台的施工。 4 主要技术标准 《铁路桥涵地基和基础设计规范》（TB 10002.5） 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB 10415） 《铁路桥涵施工规范》（TB 10203） 《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1） 《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50） 《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-1） 1
《钢结构设计规范》（GB 50017）5 施工方法 无底钢套箱与有底钢套箱的施工方法基本相同，包括墩位组拼和场外组拼两种。不同的是套箱定位后，由大型起吊设备配合下沉套箱至床上，并通过高压水破土，吸泥机吸泥，使套箱下沉至河床中的设计标高，施工封底混凝土，套箱内抽水机及内支撑安装，施工承台混凝土。6 工艺流程及操作要点6.1 施工工艺流程 具体施工工艺流程见图 1。 图1 无底钢套箱围堰施工工艺流程图 6.2 操作要点 6.2.1 无底钢套箱的设计 无底钢套箱围堰与有底钢套箱区别是无底钢套箱底部直接落在河床上。无底 套箱加工 质量检查、试拼 套箱吊装就位 准备起吊设备 套箱下沉就位 清基、吸泥下沉围堰堵漏 围堰内基地找平 灌注封底混凝土 抽水、查堵漏洞、内支撑安装 清理基坑、承台施工
钢围堰计算
钢套箱围堰设计计算资料 一、已知条件： 1. 水深： m 5.7 2. 承台尺寸： m 5.57? 3. 封底砼的设计厚度： []h =m 1 4. 钻孔桩数量及尺寸：m m 162.16?-φ 二、初拟围堰的尺寸： 长?宽?高=m 868?? 三、校核封底砼的厚度： ct f b M k h ???= max 5.3+D <[]h 其中：k —安全系数 65.2=k b —板宽，一般取 1=b CT f —砼抗拉强度（20C ） ct f 21200m t = D —水下砼与井底泥土掺混需增厚度 3.0=d ～m 5.0 21 ??=p k M m qx 其中：=1 矩形板计算跨度 =1 m 6（取其较小者） -k 弯矩系数根据21 选用 75.08 6 21== ，故0673.0=k （简明施工手册—275页） 静水压力形成的荷载-p ： 25.7m t p = （m t p 5.7=—单位宽度） m t p k M -=??=??=171.1865.70673.0221max
故：b f M k h ct ???= max 5.31200 1171 .1865.25.3???= +D 5.0+ m m 1875.05.0375.0<=+= 符合强度要求。 围堰简图附后 四、确定壁板21 （见图示） 1． 设5.021= 2． 壁板厚度为mm 6=δ 3． 壁板与纵肋、横肋为四周焊 则 11(0829.0Y M a =-最大， “建筑结构静力计算手册”291页） 4． 静水压力为：m t q 5.7=(单位宽度) 5． 壁板材料[]m t 18000=σ(单位宽度) 6． 计算 1和2 211max ??=q a M []2max 6 1 δσ??=M []22 1 16 1 δσ=?? q a []q a ???=12 16δσ = 6 5.70829.000 6.0180002 ???m 417.0= 取：mm 4001= 则：mm 8002= 五、计算横向加劲肋的强度 1． 横肋采用87575??<的角钢，其235.11,93.27cm A cm W == 2． 横肋采用材料的允许应力[]21800cm kg =σ 3． 横肋按五跨连续梁计算（以大纵肋为支点） 2max ??=q k M 其中：046.0=K cm 120= cm kg m t q 755.7==
钢套箱围堰方案
唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路） 水中钢套箱围堰专项施工 方案 编制人：职务：职称： 审核人：职务：职称： 审批人：职务：职称： 江西中煤建设集团有限公司 唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路）项目经理部 二○一七年十二月
目录 一、工程概况 (3) 1.地质情况 (3) 2.气象条件 (3) 3.水文条件 (3) 4.水中围堰 (3) 二、编制目的原则和依据 (3) 1.目的 (3) 2.原则 (4) 3.依据 (4) 三、施工人员、设备和主要材料安排 (4) 1.施工队伍 (4) 2.机械设备 (4) 3.主要材料 (5) 四、钢套箱围堰施工方法 (6) 1.钢套箱围堰施工工艺流程 (6) 2.钢套箱施工前的准备工作 (6) 3.水中抽槽 (7) 4.钢套箱围堰设计情况 (8) 5.钢套箱侧板受力分析及计算 (9) 6.钢套箱施工 (10) 五、抽水止水 (11) 六、承台基坑开挖和承台施工 (11) 七、保证措施 (11) 1.质量保证措施 (12) 2.工期保证措施 (13) 3.安全文明保证措施 (13)
1.水深3米时计算 (15) 2.水深4米时计算 (18) 3.做设静动压按均匀承载计算 (21) 九、钢套箱围堰示意图 (22)
唐龙大桥水中钢套箱围堰施工专项方案 一、工程概况： 唐龙大桥及接线（赣丰路-唐章路）起点为赣丰路交叉口，终点与唐章路相接，道路等级为城市主干线。采用双向六车道布置，设计速度为50km/h，道路红线宽度56米，主桥桥梁宽度为35.5米，路线全长1.09km，总工期为579天。 1、地质情况：本桥位于赣州市南康区唐江镇横江村，横跨上犹江，华南褶皱系、赣西南凹陷（赣州-吉安）拗陷、信丰-于都拗褶断束红色岩系断陷盆地内。地层产状平缓-倾斜，厚度数百余米，分布稳定；地质构造表现为单斜构造或者不规则向斜盖层构造，场区附近无活动性深大断层。区域地质构造稳定。 2、气象条件：桥所处区域属中亚热带季风湿润气候，年平均气温19.3℃，冬无严寒，夏无酷暑，雨量充沛。12月均温8.8℃，7月均温28.6℃，无霜期286天左右，年平均降雨量1443.2毫米，年均日照时数1856.6小时。 3、水文条件：桥位轴线走向近南北，河流走向近东西，勘察区地貌属低山丘陵地段，桥位区地面黄海高程 104.43～125.60m，总体表现为南高北低。现状河流蜿蜒曲折，呈“S”型，宽约200m，水深2.95～3.5m。 4、水中围堰：水中钢套箱围堰只有主墩6#、7#。现在属于沽水季节，水深2.6～3.0m，每墩8根桩，共计16根，桩径2.2米，总桩长320米，承台尺寸为10.1m×9.1m，高度为3.5m。 二、编制目的、原则和依据： 1、目的： 为了加强唐龙大桥建设的施工管理，并对工程的安全、质量、工期、实
单壁钢围堰计算书
单壁钢围堰计算书 一、计算依据 1、xxxxxx施工设计图； 2、《钢结构设计规范》（GB50017-2003）； 3、水利水电工程钢闸门设计规范（SL74-95） 4、《钢结构计算手册》 二、工程概况 本设计主要为xxxx大桥水中墩系梁施工用钢围堰，该项目共计12个水中墩，其中9#、12#—19#墩因系梁底标高较低，采用单壁钢围堰施工。现场调查，施工最高水位为414米，根据各墩位系梁标高，确定 三、主要技术参数 1、现场调查，施工最高水位为414米； 2、Q235钢[σ]=140Mp，[σw]=145Mp，[τ]=85Mp 3、钢弹性模量Es＝2.1×105MPa； 四、围堰构造 围堰采用单壁钢围堰，面板为8mm厚钢板，竖向背楞采用8号槽钢，间距400mm，竖向设置三道围檩，围檩使用I32b，对应围檩设置三道内支撑，每道支撑为4根φ140x5.5mm钢管。封底混凝土厚 1.5米，采用C20混凝土，采用水下多点灌注的方式。 五、计算过程 （一）面板计算
面板按支撑在围檩上的连续加筋板计算，横向取3.2米宽一条（一块板），竖向取全长7.9米，荷载为静水压力荷载。简图如下： 正面图 侧面图
荷载为静水压力，按水深7.6米考虑（水面标高414米，围堰底标高406.9米），则q=7.6x10=76KN/m2。 3、计算结果 按上述图示与荷载，计算结果如下： （1）面板变形： （2）面板应力：
通过以上两图，可以看到面板最大变形为 2.35mm，最大应力77Mpa，满足要求。 结论：面板采用8mm厚钢板刚度与强度满足要求。 （二）竖向背楞计算 1、计算简图 竖向背楞简化为支撑在围檩上的连续梁，计算简图如下： 2、计算荷载 荷载主要为静水压力，Q=76KN/m2，竖肋间距400mm，荷载q=76/100x400=30.4N/mm 3、计算结果 根据上述图示及荷载，计算竖向背楞的结果如下： (1)下部0-3.7米内单元（采用2[8截面] Mmax=6.9105KNxm Qmax=85.379KN [8的几何特性为：
钢围堰施工技术总结
钢围堰施工技术总结 篇一：大型钢板桩围堰施工技术总结 龙源期刊网.cn 大型钢板桩围堰施工技术总结 作者：陈建利赵彪 来源：《建筑工程技术与设计》20XX年第32期 【摘要】乌达国道110线黄河特大桥主墩大型钢板桩围堰施工难点及解决方法。 【关键字】钢板桩下沉、内支撑安装、水下封底、体系转化 乌达国道110线黄河特大桥主墩钢板桩围堰的平面尺寸为：37.2×20.4m，，钢板桩长21m，开挖深度为12m。围堰桩顶标高为1076m，桩底标高1055m，现地面标高为1073m，钢板桩要打入地面以下18m。 所以该围堰无论是从平面尺寸还是钢板桩长度来说都都属于大型钢板桩围堰了。大型钢板桩围堰的施工是非常的有难度的或者说是非常的复杂的。比如钢板桩的打入、内支撑的安装、围堰内的开挖、封底等等各个施工环节都有其施工难点。下面我逐一的介绍一下该围堰施工过程中遇到的困难以及解决的办法。 在钢板桩的打设过程中我们遇到的困难是：钢板桩不能打到位，有的差几十公分有的差几米。乌达黄河特大桥主墩处地层为全新统冲、洪
积成因的砂类土、卵砾石土。对于钢板桩的打设穿透卵砾石土层是非常困难的，为了解决这个问题，我们采取方法有： 1、用旋挖钻引孔换填。如果钢板桩的打入深度完全引孔换填的话，钢板桩的打设将会变得容易，但是这样引孔的时间和所花费的费用将增加，为了节约成本该项目最初决定引孔深度为穿透卵砾石土层（大约引孔深度为13.0m）。但是这个决定被后来证实是个错误的决定。因为虽然已经引孔了13米并且穿透了卵砾石层，但是卵砾石层下是板砂层，当钢板桩施工到板砂层时钢板桩在振动锤的振动下强烈的反弹就是不能下沉，持续振动10分钟钢板桩的贯入度不到1cm，给钢板桩的施打带来非常大的困难； 2、采用击振力大的振动锤。开始我们用dz120型振动锤施打钢板桩，但是由于有5米的板砂层没有引孔，钢板桩又过长，导致dz120型振动锤的振动力不能把钢板桩打到位，为此我们更换成dz150型振动锤，dz150型振动锤施打的结果仅仅比dz120型振动锤多打近1米左右，钢板桩还不能完全打不到位； 3、高压射水辅助沉桩法：由于更换成大的振动锤还是不能打到位，于是又想到采用高压射水辅助沉桩的方法，即在每片要施打的钢板桩上焊一根水管，水管与高压泵相连，在振动锤震动过程中高压泵同时泵水，把水送到施打的钢板桩前端，对 钢板桩前端的土层进行液化减小摩阻力，从而把钢板桩打到位。高压射水辅助沉桩的方法被证实在这种板砂层或是密实的卵石图层还是很有效果的。多种方法并用，经过一个多月的努力我们把钢板桩围堰
水中钢板桩围堰计算及施工应用
水中钢板桩围堰计算及施工应用 摘要：介绍临海大桥主塔横系梁钢板桩围堰设计计算和应用，供同类型桥梁施工借鉴。 关键词：潮汐地区；水中钢板桩围堰；设计计算；应用 1、概况 1.1工程概况 临海大桥位于浙江省临海市区中心，横跨灵江，是临海市江南分区与老城区的交通要道。桥梁总长度746m，其中主桥306m，北引桥216m，南引桥224m。主桥采用（36＋110＋160）m预应力砼独塔单索面斜拉桥，桥面宽31.2m。 主塔基础位于灵江江心，采用分离式承台钻孔桩基础，两承台之间设横系梁连接。横系梁按预应力构件设计，施加预应力用以平衡倾斜塔柱的水平推力，系梁为矩形截面，宽度为6.0m，高度为3. 0m，长31.532m。 1.2水文地质情况 桥址段灵江为典型半日潮，既受洪水控制，又受潮水控制。5年一遇最高水位为+5.0m。横系梁顶面标高+1.8m，河床顶面标高-2.5m，地质报告中河床顶面以下约11m为淤泥质粘土。 2、钢板桩围堰结构 钢板桩围堰沿横系梁两侧设置，两端与承台钢套箱连接，围堰长31.532m，宽10.6m，钢板桩长15m。钢板桩围堰顶面标高设置为+5.5m，高出最高施工水位0.5m。钢板桩施工完成并抛填
片石挤淤至-2.5m左右后，然后浇筑50cm封底混凝土。围堰内设置一层水平支撑梁和支撑柱，支撑梁采用2I40，支撑柱采用直径2 2.5cm、壁厚5mm的钢管。考虑到横系梁施工和施工后支撑拆除方便，支撑尽量设置在横系梁顶面以上。 3、设计计算 3.1设计说明 3.1.1计算水位取+2.5m；钢板桩采用IV 型拉森桩，重量75kg/m，每1米宽截面模量W=2037cm3,允许应力为[σ]=180 Mpa 。 3.1.2土质按地质报告提供参数。 3.2钢板桩入土深度验算 钢板桩围堰结构如图所示，围堰内抽水后水头差为7.5m，由此引起的水渗流，其最短流程为紧靠板桩的2h，故在此流程中，水对土粒渗透的力，其方向应是垂直向上。对于较薄且面积较大的封底混凝土，按不考虑封底混凝土作用时的涌流问题近似进行计算比较偏于安全。现近似地以此流程的渗流来检算坑底的涌流问题，要求垂直向上的渗透力不超过土在水中的密度，故安全条件如公式所示：式中：-安全系数；-水力梯度； -分别为水的密度及土在水中的密度，； ，其中G 为土粒的比重;n 为土的孔隙率以小数计。 土层按淤泥质粘土，查地质报告中G=1.7、n=0.590，h= 7m，安全系数取1.4。
钢围堰封底砼检算
钢围堰封底砼检算 （一）封底砼厚度验算 抽水后，封底砼底面上作用的向上水压力： q=13.48（水压力）－(2.4×3.0)(砼重量)=6.28t/m 2 按周边简支支承的圆板，承受均布荷载，板中心的弯矩［桥梁地基与基础397页］ M=pa 2(3+μ)/16 式中p=6.28t/m 2圆板上作用的均布荷载 a=11.8m(圆板的计算半径，取自刃脚斜面一半) μ=1/6（砼的侧向变形系数，即泊桑比） M=(6.28×11.82)(3+1/6)/16=173.06t .m 根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》中6.1.13规定，水下封底混凝土的厚度，应按下式计算： t u h h = + t h —水下封底混凝土厚度()mm ； M —每米宽度最大弯矩的设计值()N mm ?； b —计算宽度()mm ，取1000mm ； t f —混凝土抗拉强度设计值()2/N mm ； u h —附加厚度，可取300mm 。 则，0.3 2.67t u h h m = == 实际工程封底混凝土的厚度取为3.0 2.67m m >。
（二）各种荷载 1、各种面积及体积 ①刃脚底围堰内面积f1=π12.12 =459.96m2 ②封底砼体积V1=π(12.12-10.92)×1.3/2+π10.92×3=1176.2m3 ③围堰内外壁空隙体积 V2=π(12.12-10.9 2)×11.3-173320/7850=957.7m3 ④围堰内共12根φ1.8m桩，钢护筒直径取2.2m，其与砼接触表面积 f2=π2.2×3×12=248.8m2 2、浮力F= f1γ水h=459.96×13.48=6200t 3、抗力 ①钢围堰重力含壁内砼(浇注至承台底标高砼重量) P1=340(围堰)+480(壁舱内砼)=820t ②封底砼重量 P2= V1×2.4=1176.2×2.4=2822.9t ③围堰壁内水重量 P3= V2×1=957.7×1=957.7t ④封底砼与钢护筒间的摩擦力(钢护筒与砼摩擦系数10.4t/m2) P4= f2×15=248.8×10.4=2588t 抗浮力P= P1+P2+P3+P4=820+2822.9+957.7+2588=7188.6t （三）封底混凝土受剪计算 封底砼所受剪力F-P2 -P4=6200-2822.9-2588=789.1t
钢套箱围堰施工方案
钢套箱围堰施工方案 钢套箱围堰在15#墩右侧的岸边加工场内分节块加工，共分3节段，12个节块。在墩位根据测量放样利用钢护筒及定位轮定位钢套箱，在护筒周边利用H400*400*13*21焊接牛腿搭设简易平台，将底节套箱置于简易平台上安装焊接，并临时与钢护筒加固处理，组拼时分节接高、然后采用倒链吊挂分步注水配重均匀下沉，确保钢围堰准确下沉就位。由于底节套箱设计高度不等，需要采用垫块进行找平。 根据工期要求在此采用先桩后堰的施工顺序，钢围堰的拼装待钻孔桩施工完成后在钻孔桩施工平台上进行。钢围堰下沉就位后，进行钢围堰水下混凝土封底，封底混凝土采用分区灌注，混凝土由低处向高处分区域施工，封底混凝土达到设计强度的90%以上时，进行套箱内排水，凿出桩头进行承台施作。 1施工工艺 在15#墩钻孔桩完成后在墩位施作双壁钢套箱围堰，具体施工步骤如下： 15#墩双壁钢套箱堰施工工艺详见下图。
15#墩双壁钢套箱围堰施工流程图 在承台位置水面以上的钢护筒上焊接牛腿→搭建组拼平台→拼装首节钢围堰→安装限位装置→在护筒顶拼装纵横梁→安装提升系
统→吊起钢套箱围堰→拆除底平台→使钢套箱围堰下沉至设计位置→接高钢套箱围堰到设计高度→钢套箱围堰拼装完成后对焊接进行全面检查→经检查符合要求后注水下沉→下沉过程中及时按设计调整钢套箱围堰位置→下沉到位后清理钢套箱围堰内封底厚度部分的碴土→然后灌注水下封底混凝土→强度达到90%后，边排水边安装钢套箱围堰内支撑→围堰内排水，清理基底，割除设计承台底高程以上的钻孔桩钢护筒→凿除桩头混凝土，检测桩基质量→合格后绑扎承台钢筋和塔吊底节段钢筋→安设降温管→灌筑承台混凝土→混凝土养生后→拆除钢围堰。 2施工方法 2.1加工制作 根据工地运输设备、起吊设备及施工场地的能力，钢套箱围堰在15#墩左侧岸边加工场地内分节分块加工制作安装。在岸上进行下料制作，由履带吊吊放在拼装台上按节组拼，进行检查、校正、围焊。 为防止钢围堰隔仓内漏水，应对其进行水密性检验。 下沉前，应检查焊缝质量，将焊碴除去后，检验焊接处是否有孔洞，并在焊缝处涂煤油，验其背面是否有渗出。 2.2工作平台的搭设 搭设组拼平台。钻孔灌注桩施工结束后，拆除钻孔平台，用长臂挖掘机将承台位置河床底面大致钩平，长臂挖掘机型号为30t
钢吊箱围堰施工技术
钢吊箱围堰施工的技术与应用 一，钢吊箱围堰技术 1、结构设计 钢吊箱围堰是为承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过吊箱围堰侧板和底板上的封底混凝土围水，为承台施工提供无水的干燥施工环境。钢吊箱的结构构造由底板、侧板、内支撑、悬吊及定位系统组成。 底板是竖向主要受力构件。钢吊箱底板的结构形式主要有型钢网格分配梁底板以及空间桁架式底板。其中，型钢网格分配梁底板施工加工量小，底板安装快捷、方便、工期短，缺点是分配梁底板刚度较小，如设计不当容易导致底板变形较大，从而导致浇筑的封底混凝土受拉开裂，质量不易保证。 侧板是钢吊箱水平向承受静水压力、水流力和波浪力的受力构件。侧板构造形式分为单壁围堰和双壁围堰。单壁围堰的优点是只有一侧壁板，结构简单，加工方便；缺点是必须现场拼装，下沉较为困难，下沉中如发生问题较难控制。双壁围堰的优点在于下沉过程中可以充分利用水的浮力，通过调节隔舱内的水来调节吊箱的位置，这就使得双壁围堰施工有明显的主动性；缺点是结构复杂，施工难度大。 内支撑由内团梁、水平撑杆及竖向支架三部分组成。内团梁设在吊箱侧板的内侧，安装在侧板内壁牛腿上。内团梁的作用主要是承受侧板传递的荷载，并将其传给水平撑杆。水平撑杆的作用是通过对吊箱侧板的支撑减小侧板位移，竖向支架的作用主要是支撑水平撑杆，同时减小水平撑杆的自由长度。竖向支架的底端焊接到底板上，上端与水平撑杆焊接。 悬吊系统以钻孔桩钢护筒为依托，由纵、横梁，吊杆及钢护筒组成。横梁支点设置在护筒内侧牛腿上，横梁的作用是将悬吊荷载通过钢护筒传递给桩基。纵梁的作用是支撑吊杆，并将吊杆传来的荷载传给横梁。吊杆上端固定于支架的纵梁上，下端固定于底板的吊杆梁之上。吊杆的作用是将吊箱自重以及封底板的重量传给纵梁。 由于钢吊箱下沉人水后受流水压力的作用，吊箱围堰会向下游漂移，为便于调整吊箱位置，确保顺利下沉需设置定位系统。定位系统有多种方式，在水流较小的情况下，可以采用导链牵引、抽注水方式定位，在水流较急的情况下，也可以采用定位船克服 水流力来纠偏。 设计思路：利用精扎螺纹钢吊杆将吊箱重量和承台混凝土重量通过钢板梁传递给基桩顶预埋的钢立柱上，再由钢立柱传递给基桩。钢吊箱设计本着安全经济实用的原则，设计时需综合考虑，运输方式、浮吊起重能力、下沉工艺等均应满足施工要求，钢吊箱分块现场拼接下沉。块件最大重量小于5 t，模板最大尺寸小于5 rn，以便于钢吊箱的运输、吊装及下沉。分离的模板要求水密。各施工阶段均应考虑最高水位、最低水位不利工况，钢吊箱的强度和刚度及稳定性均应符合规范要求。 2、施工流程及注意事项 1) 加工吊箱 加工中必须严格控制加工尺寸及焊接质量，防止或减少焊接变形。 2) 平台和底模的设计 无论采用何种形式，必须使其可以承受吊箱自重及作业附加荷载，同时保证在吊箱下沉前易拆除对下沉有障碍的构件。 3) 拼装底节侧板和吊点系统 拼装侧板须注意接缝的密封和模板变形的调整。吊点系统必须焊接牢固，保证下沉时节点系统、倒链行程及脱钩等能顺利进行。 4) 吊箱下沉与拼装
承台施工方案及计算书
樟林大桥水下承台施工方案 一、工程概况 莆田市华林经济开发区樟林大桥工程位于莆田市城厢区华亭镇下花村与樟林村之间，路线全长1060m工程包括全长848m的樟林大桥及两岸桥头212m 的引道路基。樟林大桥的建成将对连接木兰溪南北两岸的交通产生积极的意义。 本工程施工区桥址岸上地势较为平坦，地表标高在 2.16 ~ 13.05m,地貌上属于剥蚀残丘一山前冲洪积一滨海相淤积平原过渡地段地貌单元。 桥址横跨木兰溪，河面宽约220m水深约4?6m,为常年流水性河道平、枯水季节河水流速较为缓慢，河岸两侧未进行临时性砌坡护岸，河岸地面咼程介于7.28 ~9.48m （黄海咼程），咼出河面平均水位标高约为1.50 ~ 3.50m,河底地形一般起伏不大，河底面高程一般为2.5?4.5m。地貌上属于木兰溪一级阶地地貌单元。 二、机械设备
三、劳动力组织 装吊工10人；电焊工12人；潜水员2人；钳工3人；普工18 人，合计45人。 四、时间计划 单个承台时间计划：拆除工作平台7天；套箱拼装、下沉、定位 7天；水下砼封底3天；封底砼育龄期7天；抽水及焊接支撑8天; 切割钢护筒、破桩头及检桩 10天；承台钢筋7天；承台砼1 天; 合计50天。 五、施工方案 （一）钢套箱作用、几何尺寸 ①钢套箱作用： 钢套箱作用是为了实现承台的干施工，其侧板为浇筑封底砼及承台砼的侧模，同时钢套箱顶面也作为砼浇筑的操作面。 根据承台施工作业时段的水文特征及施工工艺要求，拟定抽水水位为 +8.5m,水位达到+9.0m时即停止施工。 ②钢套箱结构图附后。 （二）施工工艺流程 钢套箱施工工艺流程图如下：
钢套箱施工工艺流程图 搭设工作平台
套箱围堰施工
围堰施工 近年来，随着我国经济建设的不断发展，跨越大江大河的桥梁也越来越多。我们中国铁道建筑总公司近几年来也修建了许多深水桥梁，深水基础的施工水平逐渐提高。在许多方面已赶上和达到了国内先进水平。本文针对深水桥梁施工中的难点——低桩承台的施工围堰加以总结，以便我系统在类似工程的施工中参考。 一、围堰的类型 目前，围堰主要有以下几种：钢板桩围堰、混凝土围堰、钢套箱围堰以及钢-混凝土组合结构围堰。其中，钢板桩围堰主要为单壁结构；混凝土围堰又分为重力式钢筋混凝土围堰和双层薄壁钢筋混凝土围堰；钢套箱围堰又分为单壁、双壁以及单双壁组合式钢围堰；钢-混凝土组合结构围堰也可分为上钢下混凝土、下钢上混凝土形式。每种围堰都有自己的特点和适用条件，因此需根据各自的水文、地质、材料价格以及设备情况等比选而定。下面分别就每种围堰的结构形式及适用条件结合实例加以综述。 二、钢板桩围堰 钢板桩围堰是一种比较传统的深水基础施工方法。钢板桩是从国外引进的一种制式产品，我系统主要为德国拉森式钢板桩。钢板桩可以打入上中或连到物件上，组成承载及
防水结构，工作结束后，拔出或拆下重复使用。 1．结构型式及特点 钢板桩围堰一般采用单壁的矩形、圆形等结构形式，内部根据水位情况设置支撑，该围堰因为是重复使用，因此，一般没有封底混凝土；它是一种施工简单、快捷、成本较低的围堰形式。但是，该围堰也有其很大的局限性，其一，由于是组拼式结构，整体刚度较小，因此其抗水流及冲刷能力差，不宜于在流速较大的情况下使用；其二，由于其本身强度、刚度局限，在承台较深时，需设置强而密的支撑，对后续的承台及墩身施工干扰很大，因此，不宜于在水位较高的情况下使用；其三，因为要重复使用，不宜灌注封底混凝土，因此，在既要满足底部支撑力，又要满足较小渗流的情况下，对河床提出了较高的要求，因此，不宜在透水性强，承载力小的地层条件下使用。 2．施工工艺及施工要点 （1）施工工艺流程（图1） （2）施工要点 a.插打钢板桩 应用固定的临时导向架插打钢板桩，在稳定的条件下安置桩锤。一般宜插桩到全部合龙，然后再分段、分次打到标高。插桩顺序，在无潮汐河流一般是从上游中间开始分两侧对称插打至下游合龙，在潮汐河流，有两个流向的关系，为减少水流阻力，可采取从
钢套箱设计计算方案
钢套箱设计计算方案 一、 工程概况 XX 大桥XX 线X 号、X 墩为水中基础，桩基为X 根Φ2.2m 钻孔灌注桩，横桥向2排，每排3根。承台顶面设计标高为XXXXm ，底面设计标高为XXXm ，承台平面尺寸为14.40×10.9×4m 。 按项目部施工组织设计X#、X#墩承台围堰采用单壁钢套箱施工，钢套箱尺寸为承台尺寸放大100mm ，作为承台的模板。钢护筒外径2.4m 。 根据项目实测的地质情况后研究决定，X 号墩钢套箱施工设计水位为XXXm ，封底砼标高为XXXm ，钢套箱顶面标高为：XXXm ，钢套箱共分两节加工，（2m+5.5m ）,最下层按不拆除考虑,钢套箱设计示意图如下： 二、荷载取值 荷载的取值依据为《公路桥涵设计通用规范》荷载组合V 考虑钢吊箱围堰设计组合。 水平荷载：静水压力+流水压力+风力+其它 三、Q235钢材许用应力 轴向应力： []Mpa z 140=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa z 1823.1140=?=σ 弯曲应力： []Mpa 145=σ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1883.1145=?=σ 剪应力： []Mpa 85=τ 容许应力提高系数1.3 []Mpa 5.1103.185=?=τ 四、具体结构设计 （一）、封底砼设计 封底砼按1.5m 厚设计，用C30砼。 1、抗浮校核 浮力：131.1371917.91t ??= 封底砼自重：131.13 2.3 1.5452.4t ??= 钢护筒握裹力：1.5 3.14 2.4610678.24t ????=
钢套箱自重:52t 抗浮安全系数: 452.4678.2452 1.29 1.1917.91 K ++= => 满足要求 2、封底砼强度校核 取封底混凝土板计算。封底混凝土板由钢护筒与混凝土的握裹力和封底混凝土板自重抵抗作用于封底砼板的静水压力。为便于计算偏于安全地将封底混凝土板简化为空间梁格，钢套筒中心连线作为支点。简化模型梁宽按钢套筒间净距 4.1m 和1.6m 计算，梁高与混凝土板厚相同，取1.5m 计算。计算模型如下图所示。 水压力：271023 1.53 5.5/p KN m =?-?= 2136 4.1147.6/g KN m =?= 2236 2.693.6/g KN m =?= 内力计算结果： 最大计算弯矩：max 344.71M KN m =? 最大计算剪力：max 396.45Q KN = 最大支座反力：792.9KN 砼梁强度校核： 30#封底混凝土容许拉应力为：[]0.75Mpa σ= [] 1.65Mpa τ= 6max max 2 6344.71100.220.7541001500M Mpa Mpa W σ??===