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【摘要】本文在原有的承台施工工艺基础上，结合海上施工的特点,总结出了三种海上承台围堰施工的方法并进行了概述。
【关键字】围堰无底钢套箱
【 abstract 】 this paper in the original pile caps is based on construction technology, combined with the characteristics of offshore construction, summarizes three offshore pile cap cofferdam method of construction and summarized.
【 key words 】 cofferdam no end of steel box set
中图分类号： TU473.5 文献标识码：A文章编号：
一、三种围堰施工的适用情况
填料筑岛围堰：在靠近海岸的地方，岩石裸露且在退潮时能露出，充分利用退潮时间，进行筑岛围堰施工。
钢板桩围堰：水深在4米以内且岩石覆盖层在5米以上的桥墩处，用钢板桩围堰施工。
钢套箱围堰：分有底钢套箱和无底钢套箱两种。水深在4米以上，用有底钢套箱施工。水深在4米以内，用无底钢套箱施工。
二、围堰施工工艺介绍
（一）填料筑岛围堰承台施工
风化料筑岛围堰施工过程中，为降低海水渗入基坑水量，围堰用粘土填芯，粘土坝外侧铺设不透水土工薄膜后采用袋装碎石进行围护。
筑岛施工选在退潮间隙时间进行，沿筑岛围堰外缘侧填筑顶宽1.5m的袋装粘土坝。例如：根据图纸设计水位平均高潮位为：1.39米，粘土坝高程为：1.39m+1m，并在顶部设置80厘米高的防浪板，坡度按1:0.3控制。
（二）无底钢套箱、钢板桩围堰施工[2]
在海水较浅，覆盖层能满足钢板桩锚固的要求时，可以用钢板桩围堰进行施工也可以用无底钢套箱围堰进行施工。
1.钢板桩防渗处理
运到工地的钢板桩经检查合格后，每片钢板桩锁口均涂黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3的混合油，增加钢板桩使用时防渗性能。
2.钢板桩内围囹施工
钻孔桩施工完毕，利用钻孔平台固定2道2[32a槽钢内围囹。内围囹在工地分段制作，按实际长度现场加工改制。
3.钢板桩的插打
钢板桩围堰拟用DZ90型振动锤逐片插打。插打过程中，使用导向桩控制第一片桩的垂直度。插打过程中须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。
4.清淤挖基
承台处于海床以上，对不满足封地砼厚度要求的进行清淤。若承台下悬空较大则抛填风化料后再进行封底施工。
5.无底钢套箱围堰施工的施工方法同有底钢套箱施工。承台底悬空部分抛填石块等清理海底淤泥，在承台底用水下凝土封底，抽水后进行承台施工。
（三）有底钢套箱围堰施工[3]
1.工况条件
根据钢套箱围堰施工工作时段及设计受力状态，可按以下几个工况进行分析：
（1）拼装下沉阶段；
（2）封底混凝土施工阶段；
（3）抽水阶段。
（4）承台施工阶段
2.施工现场准备
拆除钻机施工平台，在护筒上焊接支撑牛腿作为套箱拼装的平台。割除平台内钢管桩的连接支撑和护筒之间的连接泥浆串通管。用浮吊配合震动锤拔除平台内的钢管桩。
用特制大型筒刷刷洗护筒外壁,用废旧钢丝绳设两排，利用吊机或浮吊吊起筒刷对封底混凝土部位作重点刷除，以确保封底混凝土与护筒之间的粘结效果。
3.套箱拼装及下沉
底板：套箱底板在钢构件加工场加工制作试拼合格后运输至平台位置，根据现场实测的护筒平面位置，并充分考虑护筒的垂直度情况，开挖底板孔洞，孔洞的直径要大于护筒直径20cm。将底板吊起就位，顺着护筒沉放至水面以上1m左右，用4只倒链吊在护筒上，迅速安装支吊系统，解除临时吊挂倒链。然后安装封堵板，拼装侧板，围堰入水。
侧板：先将侧板按顺序提前吊放在驳船上利用浮吊安装侧板。安装完成后，全面检查套箱拼装质量和封堵板情况，确认无遗漏后，套箱下沉。安装侧板的关键是确保侧板的密封性，拼缝间设置10mm（压缩后为3～4mm）泡沫橡胶垫以防漏水。
内支撑：内圈梁直接焊在侧板上。在侧板拼装完成后焊接内支撑斜撑梁。内圈梁四个角要焊接固定。
套箱下沉利用四台液压穿心千斤顶，用精轧螺纹螺帽来调整各吊点高程，每次升降高度严格控制在150mm以内，沉放时，要有专人指挥，协调一致，确保套箱下沉的平稳安全，避免扭曲变形。
套箱下沉到位后，利用侧板顶面标高控制沉放高度。
防浪板：套箱拼装下沉完成后，在套箱侧板顶部加焊1米高防浪板。
4.套箱定位与堵漏
由于在围堰侧板设有导向定位装置（该装置是根据护筒的实际偏位设计的），因此，套箱下沉到位后其平面位置偏差均在施工规范允许误差范围以内。用钢楔将导向与护筒之间的间隙抄死。然后用两台千斤顶从两端对称地逐一对根吊杆进行调整，使其受力均匀。
护筒开口封堵板用橡胶皮带，将橡胶皮带分条用螺栓固定在圆形压板上。利用橡胶皮带的刚度包紧护筒以达到封堵的目的。压板周围要设限位装置，以使能在平面位置做适当的滑动，以满足护筒适量偏位的需要，套箱下沉到位并精确定位后，由潜水员下水检查，以确保封堵效果。
5.封底砼施工
封底混凝土的作用：一是利用封底混凝土与护筒之间的摩阻力作为平衡重的主体；二是防水渗漏；三是抵抗水浮力在套箱底部形成的弯曲应力；四是作为承台的承重底模。
封底混凝土拟采用一次封底法，待混凝土达到设计强度后，进行箱内抽水，抽水时应限制抽水速度，密切观察套箱状况，以确保安全。抽水后，套箱侧板拼缝处可能会有个别漏水处，要用棉纱或棉絮进行封堵处理。
封底混凝土灌注是套箱围堰施工成败的一大关键。为了保证混凝土质量，在施工中拟采取了以下几点措施：
（1）套箱下沉前，用自行研制的大型圆筒形钢丝刷清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物，确保封底混凝土与钢护筒间粘结力；套箱定位后至水封前，每天测量其平面位置，观察套箱是否稳定。
（2）水封前潜水员逐一对护筒四周进行认真检查，以确保封底时围堰底板不漏混凝土。
（3）提高封底混凝土坍落度，将混凝土坍落度控制在18～20cm，另外采取方法提高混凝土的流动性，延长其初凝时间。
封底混凝土采用泵送混凝土法多点快速灌注。用工字钢作为导管固定架，用卡环卡紧导管，待混凝土浇完以后再提出导管。灌注过程中要用垂球随时测量控制好混凝土顶面高度，尽量使混凝土顶面平整。争取用2～3小时灌注结束。
为保证灌注质量，导管要在其灌注范围内做平面移动，导管在移至新位置时，应插入水下混凝土内，并用自吸泵将导管内的水抽干，再行灌注混凝土，以确保混凝土结合的良好性。（根据现场实际情况，为了防止封底时套箱内水位高于箱外水位，视水位情况，施工中用抽水泵保持套箱内与海面水位一致，以保证施工安全。）
封底混凝土达到设计强度的70％后，即可解除支吊系统，割除护筒，凿除桩头，进行承台施工。
【参考文献】
[1] 关峰. 海上勘察方法和特点分析[J].价值工程，2011,28（1）
[2] 于成雨. 钢板桩围堰海上施工[J]. 港工技术，2005,21（21）
[3] 姜言泉.橋梁水下无封底混凝土套箱建造技术 [M]. 北京：人民交通出版社，2011 .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键字】围堰无底钢套箱
【 abstract 】 this paper in the original pile caps is based on construction technology, combined with the characteristics of offshore construction, summarizes three offshore pile cap cofferdam method of construction and summarized.
【 key words 】 cofferdam no end of steel box set
中图分类号： TU473.5 文献标识码：A文章编号：
一、三种围堰施工的适用情况
填料筑岛围堰：在靠近海岸的地方，岩石裸露且在退潮时能露出，充分利用退潮时间，进行筑岛围堰施工。
钢板桩围堰：水深在4米以内且岩石覆盖层在5米以上的桥墩处，用钢板桩围堰施工。
钢套箱围堰：分有底钢套箱和无底钢套箱两种。水深在4米以上，用有底钢套箱施工。水深在4米以内，用无底钢套箱施工。
二、围堰施工工艺介绍
（一）填料筑岛围堰承台施工
风化料筑岛围堰施工过程中，为降低海水渗入基坑水量，围堰用粘土填芯，粘土坝外侧铺设不透水土工薄膜后采用袋装碎石进行围护。
筑岛施工选在退潮间隙时间进行，沿筑岛围堰外缘侧填筑顶宽1.5m的袋装粘土坝。例如：根据图纸设计水位平均高潮位为：1.39米，粘土坝高程为：1.39m+1m，并在顶部设置80厘米高的防浪板，坡度按1:0.3控制。
（二）无底钢套箱、钢板桩围堰施工[2]
在海水较浅，覆盖层能满足钢板桩锚固的要求时，可以用钢板桩围堰进行施工也可以用无底钢套箱围堰进行施工。
1.钢板桩防渗处理
运到工地的钢板桩经检查合格后，每片钢板桩锁口均涂黄油：干膨润土：干锯沫＝5：5：3的混合油，增加钢板桩使用时防渗性能。
2.钢板桩内围囹施工
钻孔桩施工完毕，利用钻孔平台固定2道2[32a槽钢内围囹。内围囹在工地分段制作，按实际长度现场加工改制。
3.钢板桩的插打
钢板桩围堰拟用DZ90型振动锤逐片插打。插打过程中，使用导向桩控制第一片桩的垂直度。插打过程中须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。
4.清淤挖基
承台处于海床以上，对不满足封地砼厚度要求的进行清淤。若承台下悬空较大则抛填风化料后再进行封底施工。
5.无底钢套箱围堰施工的施工方法同有底钢套箱施工。承台底悬空部分抛填石块等清理海底淤泥，在承台底用水下凝土封底，抽水后进行承台施工。
（三）有底钢套箱围堰施工[3]
1.工况条件
根据钢套箱围堰施工工作时段及设计受力状态，可按以下几个工况进行分析：
（1）拼装下沉阶段；
（2）封底混凝土施工阶段；
（3）抽水阶段。
（4）承台施工阶段
2.施工现场准备
拆除钻机施工平台，在护筒上焊接支撑牛腿作为套箱拼装的平台。割除平台内钢管桩的连接支撑和护筒之间的连接泥浆串通管。用浮吊配合震动锤拔除平台内的钢管桩。
用特制大型筒刷刷洗护筒外壁,用废旧钢丝绳设两排，利用吊机或浮吊吊起筒刷对封底混凝土部位作重点刷除，以确保封底混凝土与护筒之间的粘结效果。
3.套箱拼装及下沉
底板：套箱底板在钢构件加工场加工制作试拼合格后运输至平台位置，根据现场实测的护筒平面位置，并充分考虑护筒的垂直度情况，开挖底板孔洞，孔洞的直径要大于护筒直径20cm。将底板吊起就位，顺着护筒沉放至水面以上1m左右，用4只倒链吊在护筒上，迅速安装支吊系统，解除临时吊挂倒链。然后安装封堵板，拼装侧板，围堰入水。
侧板：先将侧板按顺序提前吊放在驳船上利用浮吊安装侧板。安装完成后，全面检查套箱拼装质量和封堵板情况，确认无遗漏后，套箱下沉。安装侧板的关键是确保侧板的密封性，拼缝间设置10mm（压缩后为3～4mm）泡沫橡胶垫以防漏水。
内支撑：内圈梁直接焊在侧板上。在侧板拼装完成后焊接内支撑斜撑梁。内圈梁四个角要焊接固定。
套箱下沉利用四台液压穿心千斤顶，用精轧螺纹螺帽来调整各吊点高程，每次升降高度严格控制在150mm以内，沉放时，要有专人指挥，协调一致，确保套箱下沉的平稳安全，避免扭曲变形。
套箱下沉到位后，利用侧板顶面标高控制沉放高度。
防浪板：套箱拼装下沉完成后，在套箱侧板顶部加焊1米高防浪板。
4.套箱定位与堵漏
由于在围堰侧板设有导向定位装置（该装置是根据护筒的实际偏位设计的），因此，套箱下沉到位后其平面位置偏差均在施工规范允许误差范围以内。用钢楔将导向与护筒之间的间隙抄死。然后用两台千斤顶从两端对称地逐一对根吊杆进行调整，使其受力均匀。
护筒开口封堵板用橡胶皮带，将橡胶皮带分条用螺栓固定在圆形压板上。利用橡胶皮带的刚度包紧护筒以达到封堵的目的。压板周围要设限位装置，以使能在平面位置做适当的滑动，以满足护筒适量偏位的需要，套箱下沉到位并精确定位后，由潜水员下水检查，以确保封堵效果。
5.封底砼施工
封底混凝土的作用：一是利用封底混凝土与护筒之间的摩阻力作为平衡重的主体；二是防水渗漏；三是抵抗水浮力在套箱底部形成的弯曲应力；四是作为承台的承重底模。
封底混凝土拟采用一次封底法，待混凝土达到设计强度后，进行箱内抽水，抽水时应限制抽水速度，密切观察套箱状况，以确保安全。抽水后，套箱侧板拼缝处可能会有个别漏水处，要用棉纱或棉絮进行封堵处理。
封底混凝土灌注是套箱围堰施工成败的一大关键。为了保证混凝土质量，在施工中拟采取了以下几点措施：
（1）套箱下沉前，用自行研制的大型圆筒形钢丝刷清除封底混凝土高度范围护筒表面氧化层及附着物，确保封底混凝土与钢护筒间粘结力；套箱定位后至水封前，每天测量其平面位置，观察套箱是否稳定。
（2）水封前潜水员逐一对护筒四周进行认真检查，以确保封底时围堰底板不漏混凝土。
（3）提高封底混凝土坍落度，将混凝土坍落度控制在18～20cm，另外采取方法提高混凝土的流动性，延长其初凝时间。
封底混凝土采用泵送混凝土法多点快速灌注。用工字钢作为导管固定架，用卡环卡紧导管，待混凝土浇完以后再提出导管。灌注过程中要用垂球随时测量控制好混凝土顶面高度，尽量使混凝土顶面平整。争取用2～3小时灌注结束。
为保证灌注质量，导管要在其灌注范围内做平面移动，导管在移至新位置时，应插入水下混凝土内，并用自吸泵将导管内的水抽干，再行灌注混凝土，以确保混凝土结合的良好性。（根据现场实际情况，为了防止封底时套箱内水位高于箱外水位，视水位情况，施工中用抽水泵保持套箱内与海面水位一致，以保证施工安全。）
封底混凝土达到设计强度的70％后，即可解除支吊系统，割除护筒，凿除桩头，进行承台施工。
【参考文献】
[1] 关峰. 海上勘察方法和特点分析[J].价值工程，2011,28（1）
[2] 于成雨. 钢板桩围堰海上施工[J]. 港工技术，2005,21（21）
[3] 姜言泉.橋梁水下无封底混凝土套箱建造技术 [M]. 北京：人民交通出版社，2011 .
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。