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【摘 要】 介绍钢吊箱的设计要点、结构组成及施工方法，实践证明采用有底钢吊箱施工深水高桩承台，具有工效高、成本低、安全性强等优点，值得同类工程参考。
【关键词】 深水承台；钢吊箱；拼装平台；封堵板
1 工程概况
某工程主桥采用50m+2×80m+50m预应力连续刚构箱梁，主墩下部结构为钢筋砼双柱矩形墩，采用群桩深水承台基础，承台尺寸为长10.6m×宽10.6m×高3m，四周为半径1.5m的倒圆角，承台顶标高1.2m，底标高-1.8m，河床标高约-8m～-10m，常水位1.8m。
2 施工方案的确定
施工期间河流要求满足日常通航要求，主桥墩位最大水深约12m，承台底距河床面最大高差达8.3m，河床地质情况为上覆厚2～5m淤泥层，厚3m砂砾，厚0～1m亚砂土，下伏基岩为强风化至微风化泥质砂岩。施工前期，主要对承台施工的围堰方案进行以下比选：
方案 1：若采用钢围堰，围堰高度将超过15m，使其自身重量较大，对施工平台承重能力及起吊安装设备的要求较高，导致施工成本较大；
方案2：若通过抛填土石提高河床标高后再进行围堰，或全部采用填土筑岛围堰，势必对船只航行及环保造成不利影响，且完工后河道清理工程量较大，该方案不可行；
方案3：若采用有底钢吊箱结构，则可大大缩小围堰高度，节省用钢量，且安装简便，周转速度快，是较为可行的方案。因此，最终选择该方案进行深水高桩承台施工。
3 有底钢吊箱设计
3.1 总体设计
根据承台结构设计和施工方案要求，封底混凝土厚度定为1.0m，则钢吊箱底标高确定为-2.8m；又据历年统计的平均最高水位为3.9m，考虑施工安全需要，钢吊箱顶标高确定为4.4m，则吊箱总高度为7.2m。吊箱侧板采用单壁结构，由厂家统一加工制作后运至现场安装，底板采用20cm厚C25钢筋砼预制板；现场墩位处利用护筒焊设牛腿，按照先底板后侧板的顺序将钢吊箱拼装成整体构造；利用“千斤顶+精轧螺纹粗钢筋”整体下放钢吊箱。施工示意图如图1所示。
3.2 结构设计
1）拼装平台
各墩单幅桩基施工完成后，移除钻机平台及相关设备，在施工阶段低水位以上30cm处焊设型钢牛腿。牛腿采用I40b工字钢，单根长0.8m，布置在每个护筒两侧，并保持同一水平面；纵向底托梁采用2I22b工字钢双拼，长度均为12m，安放在牛腿上，同时在吊杆位置设5cm×10cm预留孔；最后在托梁上横向布置4根长12m的I22b分配梁，形成钢吊箱拼装平台。牛腿在钢吊箱下沉之前由人工割除；底托梁和分配梁则在封底砼强度满足要求后拆除，采用抽取方法，即每根梁端先用钢丝绳挂住，待吊杆连接套筒松开后，使其自由下落，再进行逐一抽除。
2）底板
为方便现场制作、运输和拼装，钢吊箱底板根据其纵横轴线均分成4块；每边比承台宽度略大30cm，以方便侧板安装；拼缝处采用50mm×50mm角铁包边，以保证底板安装后焊接固定，并能有效止水；外周每隔60cm设置1个对拉螺栓孔，采用Φ18mm对拉钢筋使底板与侧板可靠连接，接缝处夹塞5mm膨胀止水条；板内设置10cm×10cm的Φ12mm钢筋网片加强；桩位处开孔半径比护筒大15cm，在桩基轴线处设置4个Φ80mm吊杆预留孔。示意图如图2所示。
3）侧板及内支撑
为尽量减少拼缝，侧板水平方向不分块，竖向分12块，其中倒圆角4块，每直线边长各分2块（单块宽3.8m），单块最大重量3.6t。壁体结构采用[12槽钢环向次梁与I12工字钢竖向次梁交叉焊接于6mm厚面板上作为内模板，次梁最大间距不超过60cm；环向主梁与竖向主梁均采用I22b工字钢，焊接于模板外侧作为主要支撑梁系，环向主梁由下至上间距依次为1.2m、1.2m和1.8m（承台顶面以上不设环向主梁），竖向主梁间距分别为1.5m、1.8m；为保证钢吊箱的整体刚度，在4.5m高的位置设置1道内支撑，采用Φ426mm×6mm钢管交叉焊接形成十字撑。拼装时，竖向接缝采用5mm膨胀止水条止水，Φ20mm高强螺栓连接。
4）承重及下沉系统
承重及下沉系统由承重梁、千斤顶和吊杆组成。吊箱承重梁作为底托梁、底板、钢吊箱及封底砼的主要承载体，考虑到施工方便，直接采用4m长3I36b工字钢拼焊而成，布置在各个护筒顶面横向轴线上；两层承重梁之间对称安放2台50t千斤顶；每个护筒设2根吊杆，吊杆采用φ32mm精轧螺纹钢，贯穿底托梁和承重梁，支承点以螺母、垫板固定，形成一个完整的承重下沉结构。承重及下沉系统待封底砼强度满足要求后，抽水后拆除。
5）封堵板设计
吊箱下沉就位后、封底砼浇筑前，底板开孔口与护筒之间的缝隙采用封堵板封堵，以保证封底砼顺利浇筑。封孔板断面呈L型，采用8mm钢板制作，为环形板单元结构，内半径与钢护筒相同，板宽30cm，每个护筒周围由3片组成。
安装时，安排潜水员潜入水中将每个孔位的封堵板逐一安放好，并用铁丝绑扎牢固，然后检查封堵板与护筒的贴合情况，利用麻布进行初步塞缝后，再用砂袋完全压住，施工示意图如图3所示。
3.3 设计工况及验算结果
根据施工流程及最不利原则，分以下4种工况进行验算：
工况一：钢吊箱拼装完成未下沉时，钢吊箱、底板及底托梁通过牛腿支撑，此工况控制型钢牛腿与护筒的焊接强度；
工况二：钢吊箱封底砼浇筑完成未产生强度时，此工况控制吊箱底板结构及吊杆的强度；
工况三：钢吊箱抽水完成、在最不利高水位时，钢吊箱通过封底砼与护筒间的握裹力平衡其自重和向上浮力，此工况控制吊箱侧板的强度、封底砼与护筒间的握裹力（避免吊箱上浮）；
工况四：承台砼浇筑完成未产生强度时，此工况控制吊箱侧板的强度、封底砼的强度及其与护筒间的握裹力（避免吊箱及封底砼整体下沉）。
根据以上各工况分析验算，结果表明各工况钢吊箱的强度和稳定性均满足要求，且具有一定的安全储备。
4 有底钢吊箱施工
桩基施工完成后，首先将钻机平台的机具设备全部撤离清空，拆除平台的所有梁系和平联，在护筒上标识出吊箱钢牛腿的贴焊位置，并保证各牛腿在同一基准面；然后用吊车按底托梁→分配梁→砼底板的顺序布置拼装平台，施工时应加强测量，保证底托梁和砼底板的吊杆预留孔在同一位置。
侧板拼装前，先在底板上将承台的理论纵横轴线和单块壁体的安装位置测放出来，并做明显标示，再在底板外周一圈拼缝处用胶水粘贴膨胀止水条，最后按先圆角段再直线段的顺序开始安装侧板。每块侧板安装到位后，其平面位置和竖直度检查合格后，内侧采用Φ48mm钢管与护筒临时焊接，以避免倾覆。整个吊箱拼装完成后，解除内侧的临时钢管支撑，施工外侧的对拉钢筋，并采用10t葫芦把底托梁与侧板拉紧，使侧板、底板与底托梁有效形成一体。
吊箱下沉前，应在各钢护筒上焊接2根短型钢，作为下沉的导向装置和偏位控制。施工前，先同时启动千斤顶，将吊箱顶升5cm左右，检查各受力部位的焊缝及连接，合格后再继续将吊箱顶升50cm左右，最后割除吊箱的拼装牛腿，完成吊箱下沉准备。下沉过程应注意同步性和连贯性，确保精轧螺纹粗钢筋受力均匀，千斤顶的单次行程应控制在25cm以内。
吊箱拆除前，先全部割除外侧的对拉钢筋，使其与底板完全脱离后，再进行逐块拆除。施工效果图见图4-6。
5 结语
本工程采用有底钢吊箱施工深水高桩承台，除钢筋砼底板外其它材料均被回收；由于设计合理、明确，使得施工难度小、对机械要求低，安拆简便，砼封底后未出现漏水现象。实践证明，该工法施工深水高桩承台，具有工效高、成本低、安全性强等优点，值得同类工程参考。
参考文献
[1] 杨文渊，徐犇.桥梁施工工程师手册[M]. 北京：人民交通出版社.1997
[2] 周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社.2001
[3] JTJ023-85. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]
[4] JTJ 041-2000. 公路桥涵施工技术规范[S]
【关键词】 深水承台；钢吊箱；拼装平台；封堵板
1 工程概况
某工程主桥采用50m+2×80m+50m预应力连续刚构箱梁，主墩下部结构为钢筋砼双柱矩形墩，采用群桩深水承台基础，承台尺寸为长10.6m×宽10.6m×高3m，四周为半径1.5m的倒圆角，承台顶标高1.2m，底标高-1.8m，河床标高约-8m～-10m，常水位1.8m。
2 施工方案的确定
施工期间河流要求满足日常通航要求，主桥墩位最大水深约12m，承台底距河床面最大高差达8.3m，河床地质情况为上覆厚2～5m淤泥层，厚3m砂砾，厚0～1m亚砂土，下伏基岩为强风化至微风化泥质砂岩。施工前期，主要对承台施工的围堰方案进行以下比选：
方案 1：若采用钢围堰，围堰高度将超过15m，使其自身重量较大，对施工平台承重能力及起吊安装设备的要求较高，导致施工成本较大；
方案2：若通过抛填土石提高河床标高后再进行围堰，或全部采用填土筑岛围堰，势必对船只航行及环保造成不利影响，且完工后河道清理工程量较大，该方案不可行；
方案3：若采用有底钢吊箱结构，则可大大缩小围堰高度，节省用钢量，且安装简便，周转速度快，是较为可行的方案。因此，最终选择该方案进行深水高桩承台施工。
3 有底钢吊箱设计
3.1 总体设计
根据承台结构设计和施工方案要求，封底混凝土厚度定为1.0m，则钢吊箱底标高确定为-2.8m；又据历年统计的平均最高水位为3.9m，考虑施工安全需要，钢吊箱顶标高确定为4.4m，则吊箱总高度为7.2m。吊箱侧板采用单壁结构，由厂家统一加工制作后运至现场安装，底板采用20cm厚C25钢筋砼预制板；现场墩位处利用护筒焊设牛腿，按照先底板后侧板的顺序将钢吊箱拼装成整体构造；利用“千斤顶+精轧螺纹粗钢筋”整体下放钢吊箱。施工示意图如图1所示。
3.2 结构设计
1）拼装平台
各墩单幅桩基施工完成后，移除钻机平台及相关设备，在施工阶段低水位以上30cm处焊设型钢牛腿。牛腿采用I40b工字钢，单根长0.8m，布置在每个护筒两侧，并保持同一水平面；纵向底托梁采用2I22b工字钢双拼，长度均为12m，安放在牛腿上，同时在吊杆位置设5cm×10cm预留孔；最后在托梁上横向布置4根长12m的I22b分配梁，形成钢吊箱拼装平台。牛腿在钢吊箱下沉之前由人工割除；底托梁和分配梁则在封底砼强度满足要求后拆除，采用抽取方法，即每根梁端先用钢丝绳挂住，待吊杆连接套筒松开后，使其自由下落，再进行逐一抽除。
2）底板
为方便现场制作、运输和拼装，钢吊箱底板根据其纵横轴线均分成4块；每边比承台宽度略大30cm，以方便侧板安装；拼缝处采用50mm×50mm角铁包边，以保证底板安装后焊接固定，并能有效止水；外周每隔60cm设置1个对拉螺栓孔，采用Φ18mm对拉钢筋使底板与侧板可靠连接，接缝处夹塞5mm膨胀止水条；板内设置10cm×10cm的Φ12mm钢筋网片加强；桩位处开孔半径比护筒大15cm，在桩基轴线处设置4个Φ80mm吊杆预留孔。示意图如图2所示。
3）侧板及内支撑
为尽量减少拼缝，侧板水平方向不分块，竖向分12块，其中倒圆角4块，每直线边长各分2块（单块宽3.8m），单块最大重量3.6t。壁体结构采用[12槽钢环向次梁与I12工字钢竖向次梁交叉焊接于6mm厚面板上作为内模板，次梁最大间距不超过60cm；环向主梁与竖向主梁均采用I22b工字钢，焊接于模板外侧作为主要支撑梁系，环向主梁由下至上间距依次为1.2m、1.2m和1.8m（承台顶面以上不设环向主梁），竖向主梁间距分别为1.5m、1.8m；为保证钢吊箱的整体刚度，在4.5m高的位置设置1道内支撑，采用Φ426mm×6mm钢管交叉焊接形成十字撑。拼装时，竖向接缝采用5mm膨胀止水条止水，Φ20mm高强螺栓连接。
4）承重及下沉系统
承重及下沉系统由承重梁、千斤顶和吊杆组成。吊箱承重梁作为底托梁、底板、钢吊箱及封底砼的主要承载体，考虑到施工方便，直接采用4m长3I36b工字钢拼焊而成，布置在各个护筒顶面横向轴线上；两层承重梁之间对称安放2台50t千斤顶；每个护筒设2根吊杆，吊杆采用φ32mm精轧螺纹钢，贯穿底托梁和承重梁，支承点以螺母、垫板固定，形成一个完整的承重下沉结构。承重及下沉系统待封底砼强度满足要求后，抽水后拆除。
5）封堵板设计
吊箱下沉就位后、封底砼浇筑前，底板开孔口与护筒之间的缝隙采用封堵板封堵，以保证封底砼顺利浇筑。封孔板断面呈L型，采用8mm钢板制作，为环形板单元结构，内半径与钢护筒相同，板宽30cm，每个护筒周围由3片组成。
安装时，安排潜水员潜入水中将每个孔位的封堵板逐一安放好，并用铁丝绑扎牢固，然后检查封堵板与护筒的贴合情况，利用麻布进行初步塞缝后，再用砂袋完全压住，施工示意图如图3所示。
3.3 设计工况及验算结果
根据施工流程及最不利原则，分以下4种工况进行验算：
工况一：钢吊箱拼装完成未下沉时，钢吊箱、底板及底托梁通过牛腿支撑，此工况控制型钢牛腿与护筒的焊接强度；
工况二：钢吊箱封底砼浇筑完成未产生强度时，此工况控制吊箱底板结构及吊杆的强度；
工况三：钢吊箱抽水完成、在最不利高水位时，钢吊箱通过封底砼与护筒间的握裹力平衡其自重和向上浮力，此工况控制吊箱侧板的强度、封底砼与护筒间的握裹力（避免吊箱上浮）；
工况四：承台砼浇筑完成未产生强度时，此工况控制吊箱侧板的强度、封底砼的强度及其与护筒间的握裹力（避免吊箱及封底砼整体下沉）。
根据以上各工况分析验算，结果表明各工况钢吊箱的强度和稳定性均满足要求，且具有一定的安全储备。
4 有底钢吊箱施工
桩基施工完成后，首先将钻机平台的机具设备全部撤离清空，拆除平台的所有梁系和平联，在护筒上标识出吊箱钢牛腿的贴焊位置，并保证各牛腿在同一基准面；然后用吊车按底托梁→分配梁→砼底板的顺序布置拼装平台，施工时应加强测量，保证底托梁和砼底板的吊杆预留孔在同一位置。
侧板拼装前，先在底板上将承台的理论纵横轴线和单块壁体的安装位置测放出来，并做明显标示，再在底板外周一圈拼缝处用胶水粘贴膨胀止水条，最后按先圆角段再直线段的顺序开始安装侧板。每块侧板安装到位后，其平面位置和竖直度检查合格后，内侧采用Φ48mm钢管与护筒临时焊接，以避免倾覆。整个吊箱拼装完成后，解除内侧的临时钢管支撑，施工外侧的对拉钢筋，并采用10t葫芦把底托梁与侧板拉紧，使侧板、底板与底托梁有效形成一体。
吊箱下沉前，应在各钢护筒上焊接2根短型钢，作为下沉的导向装置和偏位控制。施工前，先同时启动千斤顶，将吊箱顶升5cm左右，检查各受力部位的焊缝及连接，合格后再继续将吊箱顶升50cm左右，最后割除吊箱的拼装牛腿，完成吊箱下沉准备。下沉过程应注意同步性和连贯性，确保精轧螺纹粗钢筋受力均匀，千斤顶的单次行程应控制在25cm以内。
吊箱拆除前，先全部割除外侧的对拉钢筋，使其与底板完全脱离后，再进行逐块拆除。施工效果图见图4-6。
5 结语
本工程采用有底钢吊箱施工深水高桩承台，除钢筋砼底板外其它材料均被回收；由于设计合理、明确，使得施工难度小、对机械要求低，安拆简便，砼封底后未出现漏水现象。实践证明，该工法施工深水高桩承台，具有工效高、成本低、安全性强等优点，值得同类工程参考。
参考文献
[1] 杨文渊，徐犇.桥梁施工工程师手册[M]. 北京：人民交通出版社.1997
[2] 周水兴，何兆益，邹毅松.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社.2001
[3] JTJ023-85. 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S]
[4] JTJ 041-2000. 公路桥涵施工技术规范[S]