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摘要：随着我国公路、铁路桥梁的大量兴建，深水承台套箱也得到了越来越多的应用，其套箱主要有钢套箱和钢筋混凝土套箱两大类，本文主要针对深水承台钢套箱的施工工艺流程和技术要点以及大体积混凝土的降温措施等进行介绍。
关键词：深水承台 套箱 施工技术 大体积混凝土 降温措施
一、引言:
随着我国公路、铁路桥梁的大量兴建，深水承台套箱也得到了越来越多的应用，其套箱主要有钢套箱和钢筋混凝土套箱两大类，本文主要针对深水承台钢套箱的施工进行介绍。钢套箱主要由支吊系统（吊杆、上承系统）、内支撑、侧板等组成。在桩基施工完成之后，通过吊装系统先将钢套箱拼装成整体，然后再安装下放至施工位置，使吸泥下沉到设计深度，再进行整平之后灌注封底混凝土，待水下混凝土达到要求的强度再将箱内的水抽干，最后就可以进行承台的施工。综合对比在承台施工中应用钢板桩围堰法与粘土袋围堰明挖法，深水承台套箱围堰更加便于拼装，且易于加工制作，其下沉中也有一定的韧性，虽然一次性的投入稍大，但是由于其工效快、作业周期短、安全性大，而且钢套箱圍堰在完成了承台施工之后，还可回收进行重复利用，因此在成本上其实还是比较经济的。
二、深水承台套箱施工工艺流程
桩基施工完成后，拆除钻孔平台→支吊系统安装、钢套箱侧板支撑拼装→钢套箱定位、下放→吸泥、钢套箱下沉→钢套箱封底混凝土施工→抽干水，割护筒及破桩头→承台钢筋混凝土施工→钢套箱拆除。
三、深水承台套箱施工技术要点
1、钢套箱的加工及拼装
在深水承台的施工中钢套箱不仅是作为承台施工的阻水结构，还兼作承台混凝土浇筑过程中的侧模，所以在其施工之前就要按照承受承台混凝土侧压力和抽水时的水压的双重作用进行验算。钢套箱通常采用双壁或单壁无底结构，由支吊系统、内支撑、侧板组成，其中套箱围堰的面板一般采用钢板，而主龙骨一般采用槽钢等型钢，钢板的厚度和主龙骨的型号要根据工程技术参数进行计算后确定。钢套箱围堰的相邻分块之间通常采用螺栓连接，其平面尺寸一般以每侧超出承台边长10cm为原则来确定，而高度则根据水深等以高出最高水位50cm为原则进行确定。在桩基施工完成之后，应将钻孔平台拆除，从而空出钢套箱安装的位置，而其余钢套箱平面范围以外的横梁和钢管桩，还可用于搭设钢围堰的施工平台。在施工平台上应首先将钢围堰的平面边线进行测量放样，然后再按顺序进行钢套箱围堰的拼装、钢套箱围堰内支撑的焊接以及钢套箱围堰导向架、连通管的设置；同时还应进行支吊系统的安装，包括安装卷扬机及滑车组、焊接吊点等，其安装完成之后还应先将钢套箱围堰整体进行略微地提升，以此来试机并检查钢套箱围堰支吊系统的受力情况。
而在钢套箱围堰的加工制作过程中，应采用分块流水作业，并保证加工平台表面的平整；对于拼装工作平台同样要水平，并且在首块钢套箱围堰安放时要在刃脚支垫2cm厚的钢板，以此来帮助之后钢套箱围堰的竖向接缝螺栓的连接工作；而钢套箱围堰之间在采用螺栓连接时，其中间衬垫应采用10mm厚的硬质泡沫，并且泡沫条接头的安放要保证紧密连续，而且中间不得有损坏或断缝；在侧板安装时，应当在下游侧板上割出两个洞口，并确保洞口略低于最低水位，从而保证封底时钢套箱的内外水头差能够基本为零。钢套箱的支吊设备安放要牢固、平稳，其滑车穿接钢丝绳的股数要保证一致，吊点的焊接受力也要合理，以避免其应力集中。
2、吸泥及钢套箱下沉
在钢套箱围堰刃脚着床之前，应先将四周刃脚的河床标高吸泥位置进行调整到一致；当钢套箱围堰刃脚着床之后，应打开围堰的水平连通管，并开始在围堰内进行吸泥；在钢套箱围堰内进行吸泥时应根据先中间后四周的原则按顺序分层进行，且每层吸泥的厚度应控制在60cm左右；为了使吸泥效果能够达到最佳，在吸泥时可以在吸管口安装上高压水枪头，并通过不断摇动吸管，甚至必要时可让潜水工用高压水枪在水下冲赶泥土，以吸泥效果的优劣以吸管出水口的水是否浑浊来作为标准；同时吸泥时还要保持围堰内水位略高于围堰外或围堰内外水位基本相平，从而防止翻砂，并注意避免局部因吸泥过深而造成钢围堰的偏斜下沉；当钢围堰内的吸泥取土快到位时，要避免取土过深，同时钢套箱围堰下沉到设计标高之后，要采取措施来固定钢围堰，以防止钢围堰的继续下沉；而当钢套箱围堰下沉到位并且围堰内取土完毕之后，应派潜水工到水下冲洗刷除混凝土桩身或封底段钢护筒四周以及钢套箱围堰内侧板的浮泥浮土，以增加封底混凝土和桩周、侧板之间的粘结力。由于套箱的设计结构尺寸一般较大，在下沉过程中有时很难保证步调一致，因此采用的单壁钢套箱应具有一定的整体韧性，以此来适应一定程度上的不均匀下沉。
3、钢套箱混凝土封底以及抽水
在封底之前宜全断面进行均匀地抛填片石，这样既可防止封底混凝土施工时冲起砂子，又可以此来形成一层强度较高的片石混凝土，而此时不可用砂袋来代替，只因砂袋具有可变性，可能会被封底混凝土冲滚到成堆，导致封底失败。
混凝土宜按泵送混凝土要求配制，宜按封底作业时间的指标来设计混凝土的初凝时间（一般可设计为6～8小时）。混凝土的坍落度应控制在18～22cm，初灌时坍落度宜偏小，以保证导管的埋入深度；在接近封底混凝土顶面时，坍落度适当加大，以增加混凝土流动性，使封底混凝土表面更趋于平整。
封底混凝土的施工与桩基水下混凝土的施工类似，除了保证连续快速外，还应尽可能少地布置导管点，由于每多布置一个导管点，就意味着多一次首批料，从而使封底首批料不仅在水中多一次冲洗，而且还可能冲击其他水下混凝土从而多出一个交界面，也就意味着多一个薄弱环节。当基底处理检验合格之后，应当及时进行水下封底混凝土的施工。
混凝土封底应当沿承台长边方向从一侧往另一侧并沿逐个导管点进行推进。混凝土封底通常采用直径为300mm的导管，其导管布点可按照混凝土流动半径为4.0m来考虑，导管悬空30cm左右，首灌混凝土方量不宜少于3.0方，且应使导管埋入混凝土深度不小于0.8m。
封底混凝土施工开始后应保证快速连续，不得中途间歇，尽可能一气呵成，避免停滞时间过长造成堵管。在封底过程中，应当及时测量水下混凝土的标高，并及时复核混凝土方量，一般正常灌注时每隔10～15分钟测量一次，接近封底混凝土标高时，每5分钟测量一次，防止超灌或欠灌过多，增加凿除工作或影响封底混凝土的有效厚度。同时，随灌注混凝土量的增加，围堰内应排水，使围堰内外水位基本保持一致。在封底后的第二天，应组织潜水员对水下情况进行查看，若发现漏洞应及时采取措施来进行水下封堵。直到封底混凝土强度达到设计强度85%以上且施工时间不小于3天后，方能够在钢套箱内进行抽水工作。在抽水之前应封闭侧板上平衡水压的开口，同时在抽水过程中应随时关注内支撑的情况，若内支撑产生严重变形，应当立即停止抽水并且及时加强内支撑。
4、承台施工
在承台钢筋的制作安装过程中，应先对承台进行处理，将桩头破除并调整好桩顶钢筋，形成喇叭口。其钢筋的制作应严格按施工图纸及技术规范的要求来进行，并且保证墩身预埋钢筋的位置准确、牢固。在承台混凝土的浇筑过程中，其混凝土的配制既要满足施工图纸及技术规范的要求，还要确保能够满足施工的要求；混凝土浇筑时应分层进行，其分层厚度应根据振捣器的功率来确定，并满足技术规范的要求，采用插入式振捣器来进行混凝土振捣，并由专人负责，以防止过振或漏振。
5、钢套箱的回收
在承台施工完成，并且其混凝土达到一定强度之后，可以拆除钢套箱，从而进行回收循环利用。
四、大体积混凝土降温措施
1、采用“双掺技术”
水化热稳升主要取决于水泥品种、水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用低水化热的矿渣水泥。同时，选择最佳混凝土配合比，尽量减少水泥用量，采用加掺粉煤灰等“双掺技术”，尽量降低混凝土的水化热温升，控制最终水化热。
2、降低混凝土的入仓温度
另外，还可采取减低混凝土入仓温度的方式，入仓温度是指混凝土的拌合，运输至模板仓内的温度。降低混凝土的入仓温度的措施是降低骨料温度，或将部分拌合水以冰屑代替，从而降低混凝土的入仓温度。
3、埋置冷却水管
采用埋置冷却水管（人工导热）的方式有效降低混凝土温度，即在混凝土浇注前埋置冷却水管，通水冷却是从散热降温角度出发，利用通入的冷水带走混凝土内部的部分热量，从而降低混凝土内部的最高温度。冷却水管可采用φ50×2.0mmPVC管，竖向分多层布置，层间距一般为1.0m，每层水平管的间距为1.0m。
冷却水管使用前进行试水，防止管道漏水、阻塞，并保证足够的通水流量，控制冷却用水的进水温度，冷却水管在该层混凝土开始浇注即开始通水，在散热过程中保持水管水温与混凝土的温度差为20～25℃，并进行连续通水10～12天，具体通水时间根据现场监测情况确定。
4、分层浇筑
深水承台一般结构尺寸厚度较大，可一次浇筑，也可分多次浇筑。若分多层浇筑，每层浇筑时间间隔宜为7到10天，避免混凝土出现温度裂缝和结构裂缝。
5、蓄水养生
在混凝土浇注完毕待终凝后立即在上面作蓄水养护，蓄水深度为30cm，以推迟混凝土表面温度的迅速散失，控制混凝土表面温度与内部中心温度或外界气温的差异，防止混凝土表面开裂，蓄水时间一般不宜超过3天。
6、施工监测
为做到信息化温控施工，出现异常情况能及时调整温控措施，在混凝土内部埋设测温仪器设备和应变计，加强监测，随时掌握情况，及时采取措施。
参考文献：
[1] 李若军.董春晖.李立波. 深海承台钢套箱施工定位测量技术[J]．公路交通科技(应用技术版)，2010(06).
[2] 张文萍.蔡辉.徐凯峰. 吴州大桥主墩承台无底钢套箱的设计与施工技术[J]．交通标准化，2010(01)．
关键词：深水承台 套箱 施工技术 大体积混凝土 降温措施
一、引言:
随着我国公路、铁路桥梁的大量兴建，深水承台套箱也得到了越来越多的应用，其套箱主要有钢套箱和钢筋混凝土套箱两大类，本文主要针对深水承台钢套箱的施工进行介绍。钢套箱主要由支吊系统（吊杆、上承系统）、内支撑、侧板等组成。在桩基施工完成之后，通过吊装系统先将钢套箱拼装成整体，然后再安装下放至施工位置，使吸泥下沉到设计深度，再进行整平之后灌注封底混凝土，待水下混凝土达到要求的强度再将箱内的水抽干，最后就可以进行承台的施工。综合对比在承台施工中应用钢板桩围堰法与粘土袋围堰明挖法，深水承台套箱围堰更加便于拼装，且易于加工制作，其下沉中也有一定的韧性，虽然一次性的投入稍大，但是由于其工效快、作业周期短、安全性大，而且钢套箱圍堰在完成了承台施工之后，还可回收进行重复利用，因此在成本上其实还是比较经济的。
二、深水承台套箱施工工艺流程
桩基施工完成后，拆除钻孔平台→支吊系统安装、钢套箱侧板支撑拼装→钢套箱定位、下放→吸泥、钢套箱下沉→钢套箱封底混凝土施工→抽干水，割护筒及破桩头→承台钢筋混凝土施工→钢套箱拆除。
三、深水承台套箱施工技术要点
1、钢套箱的加工及拼装
在深水承台的施工中钢套箱不仅是作为承台施工的阻水结构，还兼作承台混凝土浇筑过程中的侧模，所以在其施工之前就要按照承受承台混凝土侧压力和抽水时的水压的双重作用进行验算。钢套箱通常采用双壁或单壁无底结构，由支吊系统、内支撑、侧板组成，其中套箱围堰的面板一般采用钢板，而主龙骨一般采用槽钢等型钢，钢板的厚度和主龙骨的型号要根据工程技术参数进行计算后确定。钢套箱围堰的相邻分块之间通常采用螺栓连接，其平面尺寸一般以每侧超出承台边长10cm为原则来确定，而高度则根据水深等以高出最高水位50cm为原则进行确定。在桩基施工完成之后，应将钻孔平台拆除，从而空出钢套箱安装的位置，而其余钢套箱平面范围以外的横梁和钢管桩，还可用于搭设钢围堰的施工平台。在施工平台上应首先将钢围堰的平面边线进行测量放样，然后再按顺序进行钢套箱围堰的拼装、钢套箱围堰内支撑的焊接以及钢套箱围堰导向架、连通管的设置；同时还应进行支吊系统的安装，包括安装卷扬机及滑车组、焊接吊点等，其安装完成之后还应先将钢套箱围堰整体进行略微地提升，以此来试机并检查钢套箱围堰支吊系统的受力情况。
而在钢套箱围堰的加工制作过程中，应采用分块流水作业，并保证加工平台表面的平整；对于拼装工作平台同样要水平，并且在首块钢套箱围堰安放时要在刃脚支垫2cm厚的钢板，以此来帮助之后钢套箱围堰的竖向接缝螺栓的连接工作；而钢套箱围堰之间在采用螺栓连接时，其中间衬垫应采用10mm厚的硬质泡沫，并且泡沫条接头的安放要保证紧密连续，而且中间不得有损坏或断缝；在侧板安装时，应当在下游侧板上割出两个洞口，并确保洞口略低于最低水位，从而保证封底时钢套箱的内外水头差能够基本为零。钢套箱的支吊设备安放要牢固、平稳，其滑车穿接钢丝绳的股数要保证一致，吊点的焊接受力也要合理，以避免其应力集中。
2、吸泥及钢套箱下沉
在钢套箱围堰刃脚着床之前，应先将四周刃脚的河床标高吸泥位置进行调整到一致；当钢套箱围堰刃脚着床之后，应打开围堰的水平连通管，并开始在围堰内进行吸泥；在钢套箱围堰内进行吸泥时应根据先中间后四周的原则按顺序分层进行，且每层吸泥的厚度应控制在60cm左右；为了使吸泥效果能够达到最佳，在吸泥时可以在吸管口安装上高压水枪头，并通过不断摇动吸管，甚至必要时可让潜水工用高压水枪在水下冲赶泥土，以吸泥效果的优劣以吸管出水口的水是否浑浊来作为标准；同时吸泥时还要保持围堰内水位略高于围堰外或围堰内外水位基本相平，从而防止翻砂，并注意避免局部因吸泥过深而造成钢围堰的偏斜下沉；当钢围堰内的吸泥取土快到位时，要避免取土过深，同时钢套箱围堰下沉到设计标高之后，要采取措施来固定钢围堰，以防止钢围堰的继续下沉；而当钢套箱围堰下沉到位并且围堰内取土完毕之后，应派潜水工到水下冲洗刷除混凝土桩身或封底段钢护筒四周以及钢套箱围堰内侧板的浮泥浮土，以增加封底混凝土和桩周、侧板之间的粘结力。由于套箱的设计结构尺寸一般较大，在下沉过程中有时很难保证步调一致，因此采用的单壁钢套箱应具有一定的整体韧性，以此来适应一定程度上的不均匀下沉。
3、钢套箱混凝土封底以及抽水
在封底之前宜全断面进行均匀地抛填片石，这样既可防止封底混凝土施工时冲起砂子，又可以此来形成一层强度较高的片石混凝土，而此时不可用砂袋来代替，只因砂袋具有可变性，可能会被封底混凝土冲滚到成堆，导致封底失败。
混凝土宜按泵送混凝土要求配制，宜按封底作业时间的指标来设计混凝土的初凝时间（一般可设计为6～8小时）。混凝土的坍落度应控制在18～22cm，初灌时坍落度宜偏小，以保证导管的埋入深度；在接近封底混凝土顶面时，坍落度适当加大，以增加混凝土流动性，使封底混凝土表面更趋于平整。
封底混凝土的施工与桩基水下混凝土的施工类似，除了保证连续快速外，还应尽可能少地布置导管点，由于每多布置一个导管点，就意味着多一次首批料，从而使封底首批料不仅在水中多一次冲洗，而且还可能冲击其他水下混凝土从而多出一个交界面，也就意味着多一个薄弱环节。当基底处理检验合格之后，应当及时进行水下封底混凝土的施工。
混凝土封底应当沿承台长边方向从一侧往另一侧并沿逐个导管点进行推进。混凝土封底通常采用直径为300mm的导管，其导管布点可按照混凝土流动半径为4.0m来考虑，导管悬空30cm左右，首灌混凝土方量不宜少于3.0方，且应使导管埋入混凝土深度不小于0.8m。
封底混凝土施工开始后应保证快速连续，不得中途间歇，尽可能一气呵成，避免停滞时间过长造成堵管。在封底过程中，应当及时测量水下混凝土的标高，并及时复核混凝土方量，一般正常灌注时每隔10～15分钟测量一次，接近封底混凝土标高时，每5分钟测量一次，防止超灌或欠灌过多，增加凿除工作或影响封底混凝土的有效厚度。同时，随灌注混凝土量的增加，围堰内应排水，使围堰内外水位基本保持一致。在封底后的第二天，应组织潜水员对水下情况进行查看，若发现漏洞应及时采取措施来进行水下封堵。直到封底混凝土强度达到设计强度85%以上且施工时间不小于3天后，方能够在钢套箱内进行抽水工作。在抽水之前应封闭侧板上平衡水压的开口，同时在抽水过程中应随时关注内支撑的情况，若内支撑产生严重变形，应当立即停止抽水并且及时加强内支撑。
4、承台施工
在承台钢筋的制作安装过程中，应先对承台进行处理，将桩头破除并调整好桩顶钢筋，形成喇叭口。其钢筋的制作应严格按施工图纸及技术规范的要求来进行，并且保证墩身预埋钢筋的位置准确、牢固。在承台混凝土的浇筑过程中，其混凝土的配制既要满足施工图纸及技术规范的要求，还要确保能够满足施工的要求；混凝土浇筑时应分层进行，其分层厚度应根据振捣器的功率来确定，并满足技术规范的要求，采用插入式振捣器来进行混凝土振捣，并由专人负责，以防止过振或漏振。
5、钢套箱的回收
在承台施工完成，并且其混凝土达到一定强度之后，可以拆除钢套箱，从而进行回收循环利用。
四、大体积混凝土降温措施
1、采用“双掺技术”
水化热稳升主要取决于水泥品种、水泥用量及散热速度等因素，因此施工中选用低水化热的矿渣水泥。同时，选择最佳混凝土配合比，尽量减少水泥用量，采用加掺粉煤灰等“双掺技术”，尽量降低混凝土的水化热温升，控制最终水化热。
2、降低混凝土的入仓温度
另外，还可采取减低混凝土入仓温度的方式，入仓温度是指混凝土的拌合，运输至模板仓内的温度。降低混凝土的入仓温度的措施是降低骨料温度，或将部分拌合水以冰屑代替，从而降低混凝土的入仓温度。
3、埋置冷却水管
采用埋置冷却水管（人工导热）的方式有效降低混凝土温度，即在混凝土浇注前埋置冷却水管，通水冷却是从散热降温角度出发，利用通入的冷水带走混凝土内部的部分热量，从而降低混凝土内部的最高温度。冷却水管可采用φ50×2.0mmPVC管，竖向分多层布置，层间距一般为1.0m，每层水平管的间距为1.0m。
冷却水管使用前进行试水，防止管道漏水、阻塞，并保证足够的通水流量，控制冷却用水的进水温度，冷却水管在该层混凝土开始浇注即开始通水，在散热过程中保持水管水温与混凝土的温度差为20～25℃，并进行连续通水10～12天，具体通水时间根据现场监测情况确定。
4、分层浇筑
深水承台一般结构尺寸厚度较大，可一次浇筑，也可分多次浇筑。若分多层浇筑，每层浇筑时间间隔宜为7到10天，避免混凝土出现温度裂缝和结构裂缝。
5、蓄水养生
在混凝土浇注完毕待终凝后立即在上面作蓄水养护，蓄水深度为30cm，以推迟混凝土表面温度的迅速散失，控制混凝土表面温度与内部中心温度或外界气温的差异，防止混凝土表面开裂，蓄水时间一般不宜超过3天。
6、施工监测
为做到信息化温控施工，出现异常情况能及时调整温控措施，在混凝土内部埋设测温仪器设备和应变计，加强监测，随时掌握情况，及时采取措施。
参考文献：
[1] 李若军.董春晖.李立波. 深海承台钢套箱施工定位测量技术[J]．公路交通科技(应用技术版)，2010(06).
[2] 张文萍.蔡辉.徐凯峰. 吴州大桥主墩承台无底钢套箱的设计与施工技术[J]．交通标准化，2010(01)．