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摘要：随着社会主义现代化建设的快速发展，我国的公路、桥梁建设事业也加快了发展步伐。在进行承台和桥墩施工过程中为了临时阻水而设计的钢沉箱围堰具有十分重要的现实意义，它能够为水上承台和水上桥墩的施工提供无水的作业环境。本文本主要阐述钢沉箱围堰在水中承台施工中的具体应用，希望对工程的顺利完成提供参考价值。
关键词：钢沉箱围堰；现场拼装；封底混凝土
随着社会的发展、科学的进步，传统的土围堰或钢围堰已经不能满足水中承台、墩柱施工过程中的无水作业环境要求，所以钢沉箱围堰的推广、使用便应运而生。在桥梁的建设过程中，水中承台的施工问题是影响桥梁建设质量、进度的重要因素之一，所以应充分应用钢沉箱围堰来保证水中承台的无水施工环境。因为钢沉箱围堰有着独特的自身优势：能够达到很深的埋置深度，而且整体的稳定性比较强，在施工的过程中钢沉箱围堰能够抵挡住来自于竖向或者是横向的很大的水冲击力，尤其适用于水位较深、水流速度较大水域；同时，钢沉箱围堰所涉及的施工工艺简单可行，工时、质量可控，所以在桥梁工程建设过程中应广泛推广并积极应用。
一、钢沉箱围堰设计和施工的过程
（一）设计阶段
在进行钢沉箱围堰的设计阶段首先应该考虑的是受力问题，当钢沉箱围堰被抽水之后，它将承受来自于土壤和水对于它的压力及水的冲击力。同时还应该考虑施工起吊和定位因素，除此之外还应该考虑到在进行水中承台的设计的时候，要根据水中承台的具体尺寸，把预留的施工作业空间计算出来，为施工操作带来方便，这样综合考虑之后再进行钢沉箱内径数值的计算[1]。
钢沉箱围堰吊装下沉定位之后的标高和箱底高度以及总高度都要进行合理的计算，然后将钢沉箱进行拼装，再把它的总重量测出来。但为了方便钢沉箱的运输和水中下沉，应在加工厂进行钢沉箱的分块加工，计算出钢沉箱的总体大小之后，计算所用的钢板长度，每一块钢板在加工完成后都要运送至施工现场，再通过吊车将其吊装到指定的位置。
（二）制作过程
钢沉箱制作所使用的材料为钢材，所有材料都应保证其应有质量，要求所用焊接材料及焊接工艺也应保证质量，并且应符合钢沉箱设计的标准规定。在进行坡口加工时，应采用刨边机进行制作，这样可以保证钢沉箱拼接工作的高质量以及焊接质量。如果在进行单块焊接的时候，应该坚持按照一定的焊接顺序，进行单块钢板的焊接。然后进行钢沉箱的加固工作，主要是通过围箍进行加固，为了增加钢沉箱的安全性和稳定性，应该在拼接缝处焊接钢板进行加固[2]。
钢沉箱制作完成后的图片如下图所示：
图1 钢沉箱安装完成之后的图片
（三）钢沉箱的运输起吊以及拼装过程
通过使用载重量为30吨的货车将钢沉箱进行运输，当货车将钢沉箱的材料运送至施工现场的时候，再通过吊车将其卸载。在进行钢沉箱的拼装之前，进行再一次的测量复核，确保其准确性，防止由于误差引起拼接失误。然后进行拼装，但是这个过程应该按照一定的顺序，首先将长边的第一块钢构件用吊车放入水中，并且要保持这个钢构件处于垂直的状态，之后再依次用吊车将第二块钢构件放入水中，使其与之前的钢构件进行拼接[3]，在确定好位置之后用螺栓将两块钢构件固定好，使用同样的方法将其余的钢构件拼接好，使其组成一个整圈的钢沉箱。在完成整圈的钢构件拼装之后，进行整体的焊接工作，为了保证钢沉箱在水中由于受到一定冲击之后的稳定性，应该对钢构元件之间的缝隙进行合理的焊接，对其进行加固。
（四）下沉过程
为了减少钢沉箱在下沉过程中受到的卵石层带来的摩擦阻力，采用高频液压振动锤这样的设备进行实施钢沉箱的下沉。该设备的工作原理是：当其接通电源之后，体内的偏心重轮高速工作然后产生振动，这样高频振动产生的振动力通过液压钳传递到钢沉箱，再通过钢沉箱将振动力作用到与其相接触的卵石层，由于受到了振动的挤压，卵石层被液化，这样可以大大减小摩擦力，使钢沉箱顺利到达河床底部。
钢沉箱下沉过程中，产生振动力的振动锤、钢沉箱以及河底的卵石层三者共同的相互作用，使其形成一个完整的体系[4]。主要是由于受载后的振动锤的一些相关参数会发生一定的变化，这样导致与钢沉箱相接处的卵石层在受到振动力的作用之后发生了一定程度的改变，减小了对钢沉箱的摩擦力，使钢沉箱顺利的完成下沉过程。
（五）封底过程
由于受到自然环境的影响，河底的卵石之间的缝隙逐渐变大，导致钢沉箱底部会发生渗水的不良情况，为了避免这种现象的发生，应该在使用封底混凝土之前，先在钢沉箱底部外侧堆放高1米的沙袋圈，这样可以有效防止渗水现象的发生，确保水中承台内部工作环境的干燥。
在进行封底层混凝土的浇筑过程中砼浇筑应分两次进行，达到总厚度为40厘米。两次混凝土浇筑的厚度不同，其目的也不同。
第一次的浇筑目的是止水，由于混凝土的浇筑工作不太容易进行，所以发生局部渗水的現象是在所难免的。第二次混凝土浇筑目的是补漏，主要是为了封堵一些渗水漏水的地方。在进行第一次混凝土浇筑过程时，应采用水下浇筑的方式进行，保证浇筑厚度达到30厘米，在第一次浇筑的混凝土强度达到其设计值的80%之后，方可进行第二次砼浇筑[5]。
在第一次混凝土浇筑时，很关键的一项工作是进行导管的布置，在实施该任务时应该考虑的因素是混凝土的流动度。在进行混凝土的浇筑之前应该按照一定的操作原则进行，主要是要防止混凝土与水的直接相互接触。所以应该保证当完成了第一根导管的浇筑任务时，第二根导管能够被浇筑的混凝土牢牢包裹住。同时还要适时的检测混凝土的表面高度，一定要保证混凝土的高度，这样才能够实现钢沉箱围堰干燥的施工环境。当完成浇筑任务之后，还要进行一段时间的养护，此间应保证混凝土强度生成时不受干扰，养护时间一般为3天以上。在特定条件下，还应该对混凝土强度进行适时检测，只有当混凝土的强度达到一定值时才可以进行排水，如果混凝土强度没有达到要求的强度值，绝对不能够进行放水工作，否则将导致漏水现象的发生。 在排水之后，应彻底清扫第一次浇筑的混凝土封底层，并派施工人员仔细检查钢沉箱是否存在渗水或者漏水的现象。当发现有漏水或渗水的地方应该及时做好标记，在进行第二次混凝土浇筑时重点浇筑。为了防止漏水，应该加固封底层混凝土和钢沉箱之间的连接。
二、进行钢沉箱围堰施工过程中的主要注意事项
（一）在进行施工的过程中最重要的是防止漏水现象的发生，所以在施工作业现场，作业人员应该准备充足的填塞缝隙材料，以及一些潜水装置，当发生漏水或渗水状况时，可以对其进行及时的补救和维修。
（二）在混凝土的强度达到其设计强度70%时，才可以进行拆除钢沉箱内撑的工作，而且在进行拆除过程中要坚持对称和平衡拆除的原则。
（三）在使用钢沉箱围堰的过程中，应该保证围堰内外水位有一定的水位差，而且是内部高于外部。
（四）在低水位的地方进行连通管的安装，当进行抽水的时候再进行封闭工作。如果钢沉箱围堰进行抽水时候，发生了锁口处漏水的现象，就应该将一些细煤渣或者是吸水性好的木屑撒在外围，通过它们的吸水性来堵住渗漏。当渗漏被堵住的后，应将木屑等堵漏物质清除，此时应该顺着水流的方向，并且要接近漏缝处，且在进行清除时候注意，应使用缓慢的力度进行。
三、结语：
钢沉箱围堰是桥梁承台施工过程中行之有效的施工方法，所以应该在桥梁的建设过程中进行广泛的推广和使用，相关的工作人员应该严格认真的落实施工中的各项方案。这样可以极大程度降低施工难度，减少施工所用时间，为桥梁建设按时完工提供坚实保障。
参考文献：
[1]崔春义，黄建，孙占琦，魏超，聂淼鑫.不同水位下钢板桩围堰工作性状有限元分析[J].广西大学学报（自然科学版），2010（01）.
[2]张灵芝，蔡汝一.水中深基坑钢板桩围堰施工技术[J].重庆电子工程职业学院學报，2011（03）.
[3]曾庆敦，姚双龙.钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析[J].中外公路，2009（06）.
[4]邹利军.利用浮平台夹持下沉法施工钢套箱围堰[J].铁道标准设计，2011（08）.
[5]李占先.跨海大桥浅水区新型钢板桩围堰施工技术[J].铁道建筑技术，2014（09）.
关键词：钢沉箱围堰；现场拼装；封底混凝土
随着社会的发展、科学的进步，传统的土围堰或钢围堰已经不能满足水中承台、墩柱施工过程中的无水作业环境要求，所以钢沉箱围堰的推广、使用便应运而生。在桥梁的建设过程中，水中承台的施工问题是影响桥梁建设质量、进度的重要因素之一，所以应充分应用钢沉箱围堰来保证水中承台的无水施工环境。因为钢沉箱围堰有着独特的自身优势：能够达到很深的埋置深度，而且整体的稳定性比较强，在施工的过程中钢沉箱围堰能够抵挡住来自于竖向或者是横向的很大的水冲击力，尤其适用于水位较深、水流速度较大水域；同时，钢沉箱围堰所涉及的施工工艺简单可行，工时、质量可控，所以在桥梁工程建设过程中应广泛推广并积极应用。
一、钢沉箱围堰设计和施工的过程
（一）设计阶段
在进行钢沉箱围堰的设计阶段首先应该考虑的是受力问题，当钢沉箱围堰被抽水之后，它将承受来自于土壤和水对于它的压力及水的冲击力。同时还应该考虑施工起吊和定位因素，除此之外还应该考虑到在进行水中承台的设计的时候，要根据水中承台的具体尺寸，把预留的施工作业空间计算出来，为施工操作带来方便，这样综合考虑之后再进行钢沉箱内径数值的计算[1]。
钢沉箱围堰吊装下沉定位之后的标高和箱底高度以及总高度都要进行合理的计算，然后将钢沉箱进行拼装，再把它的总重量测出来。但为了方便钢沉箱的运输和水中下沉，应在加工厂进行钢沉箱的分块加工，计算出钢沉箱的总体大小之后，计算所用的钢板长度，每一块钢板在加工完成后都要运送至施工现场，再通过吊车将其吊装到指定的位置。
（二）制作过程
钢沉箱制作所使用的材料为钢材，所有材料都应保证其应有质量，要求所用焊接材料及焊接工艺也应保证质量，并且应符合钢沉箱设计的标准规定。在进行坡口加工时，应采用刨边机进行制作，这样可以保证钢沉箱拼接工作的高质量以及焊接质量。如果在进行单块焊接的时候，应该坚持按照一定的焊接顺序，进行单块钢板的焊接。然后进行钢沉箱的加固工作，主要是通过围箍进行加固，为了增加钢沉箱的安全性和稳定性，应该在拼接缝处焊接钢板进行加固[2]。
钢沉箱制作完成后的图片如下图所示：
图1 钢沉箱安装完成之后的图片
（三）钢沉箱的运输起吊以及拼装过程
通过使用载重量为30吨的货车将钢沉箱进行运输，当货车将钢沉箱的材料运送至施工现场的时候，再通过吊车将其卸载。在进行钢沉箱的拼装之前，进行再一次的测量复核，确保其准确性，防止由于误差引起拼接失误。然后进行拼装，但是这个过程应该按照一定的顺序，首先将长边的第一块钢构件用吊车放入水中，并且要保持这个钢构件处于垂直的状态，之后再依次用吊车将第二块钢构件放入水中，使其与之前的钢构件进行拼接[3]，在确定好位置之后用螺栓将两块钢构件固定好，使用同样的方法将其余的钢构件拼接好，使其组成一个整圈的钢沉箱。在完成整圈的钢构件拼装之后，进行整体的焊接工作，为了保证钢沉箱在水中由于受到一定冲击之后的稳定性，应该对钢构元件之间的缝隙进行合理的焊接，对其进行加固。
（四）下沉过程
为了减少钢沉箱在下沉过程中受到的卵石层带来的摩擦阻力，采用高频液压振动锤这样的设备进行实施钢沉箱的下沉。该设备的工作原理是：当其接通电源之后，体内的偏心重轮高速工作然后产生振动，这样高频振动产生的振动力通过液压钳传递到钢沉箱，再通过钢沉箱将振动力作用到与其相接触的卵石层，由于受到了振动的挤压，卵石层被液化，这样可以大大减小摩擦力，使钢沉箱顺利到达河床底部。
钢沉箱下沉过程中，产生振动力的振动锤、钢沉箱以及河底的卵石层三者共同的相互作用，使其形成一个完整的体系[4]。主要是由于受载后的振动锤的一些相关参数会发生一定的变化，这样导致与钢沉箱相接处的卵石层在受到振动力的作用之后发生了一定程度的改变，减小了对钢沉箱的摩擦力，使钢沉箱顺利的完成下沉过程。
（五）封底过程
由于受到自然环境的影响，河底的卵石之间的缝隙逐渐变大，导致钢沉箱底部会发生渗水的不良情况，为了避免这种现象的发生，应该在使用封底混凝土之前，先在钢沉箱底部外侧堆放高1米的沙袋圈，这样可以有效防止渗水现象的发生，确保水中承台内部工作环境的干燥。
在进行封底层混凝土的浇筑过程中砼浇筑应分两次进行，达到总厚度为40厘米。两次混凝土浇筑的厚度不同，其目的也不同。
第一次的浇筑目的是止水，由于混凝土的浇筑工作不太容易进行，所以发生局部渗水的現象是在所难免的。第二次混凝土浇筑目的是补漏，主要是为了封堵一些渗水漏水的地方。在进行第一次混凝土浇筑过程时，应采用水下浇筑的方式进行，保证浇筑厚度达到30厘米，在第一次浇筑的混凝土强度达到其设计值的80%之后，方可进行第二次砼浇筑[5]。
在第一次混凝土浇筑时，很关键的一项工作是进行导管的布置，在实施该任务时应该考虑的因素是混凝土的流动度。在进行混凝土的浇筑之前应该按照一定的操作原则进行，主要是要防止混凝土与水的直接相互接触。所以应该保证当完成了第一根导管的浇筑任务时，第二根导管能够被浇筑的混凝土牢牢包裹住。同时还要适时的检测混凝土的表面高度，一定要保证混凝土的高度，这样才能够实现钢沉箱围堰干燥的施工环境。当完成浇筑任务之后，还要进行一段时间的养护，此间应保证混凝土强度生成时不受干扰，养护时间一般为3天以上。在特定条件下，还应该对混凝土强度进行适时检测，只有当混凝土的强度达到一定值时才可以进行排水，如果混凝土强度没有达到要求的强度值，绝对不能够进行放水工作，否则将导致漏水现象的发生。 在排水之后，应彻底清扫第一次浇筑的混凝土封底层，并派施工人员仔细检查钢沉箱是否存在渗水或者漏水的现象。当发现有漏水或渗水的地方应该及时做好标记，在进行第二次混凝土浇筑时重点浇筑。为了防止漏水，应该加固封底层混凝土和钢沉箱之间的连接。
二、进行钢沉箱围堰施工过程中的主要注意事项
（一）在进行施工的过程中最重要的是防止漏水现象的发生，所以在施工作业现场，作业人员应该准备充足的填塞缝隙材料，以及一些潜水装置，当发生漏水或渗水状况时，可以对其进行及时的补救和维修。
（二）在混凝土的强度达到其设计强度70%时，才可以进行拆除钢沉箱内撑的工作，而且在进行拆除过程中要坚持对称和平衡拆除的原则。
（三）在使用钢沉箱围堰的过程中，应该保证围堰内外水位有一定的水位差，而且是内部高于外部。
（四）在低水位的地方进行连通管的安装，当进行抽水的时候再进行封闭工作。如果钢沉箱围堰进行抽水时候，发生了锁口处漏水的现象，就应该将一些细煤渣或者是吸水性好的木屑撒在外围，通过它们的吸水性来堵住渗漏。当渗漏被堵住的后，应将木屑等堵漏物质清除，此时应该顺着水流的方向，并且要接近漏缝处，且在进行清除时候注意，应使用缓慢的力度进行。
三、结语：
钢沉箱围堰是桥梁承台施工过程中行之有效的施工方法，所以应该在桥梁的建设过程中进行广泛的推广和使用，相关的工作人员应该严格认真的落实施工中的各项方案。这样可以极大程度降低施工难度，减少施工所用时间，为桥梁建设按时完工提供坚实保障。
参考文献：
[1]崔春义，黄建，孙占琦，魏超，聂淼鑫.不同水位下钢板桩围堰工作性状有限元分析[J].广西大学学报（自然科学版），2010（01）.
[2]张灵芝，蔡汝一.水中深基坑钢板桩围堰施工技术[J].重庆电子工程职业学院學报，2011（03）.
[3]曾庆敦，姚双龙.钢板桩围堰及支撑系统的稳定安全性分析[J].中外公路，2009（06）.
[4]邹利军.利用浮平台夹持下沉法施工钢套箱围堰[J].铁道标准设计，2011（08）.
[5]李占先.跨海大桥浅水区新型钢板桩围堰施工技术[J].铁道建筑技术，2014（09）.