交底内容：

3# 、4#墩承台设置在河床以下，为进行东桥3#、4#墩承台施工，拟设置双壁无底钢套箱围堰。

1 、首先用长臂挖掘机、抓斗、泥沙泵将河床开挖至围堰底标高，平整。

2 、在钢平台上设置吊装系统，拼装第一层钢围堰，吊放入水，调整固定。

3 、拆除冲孔钢平台及吊装系统，逐节加高围堰、注水下沉。

4 、围堰下沉到河床底后，潜水员将刃脚外侧缝隙用沙袋填满。

5 、浇筑封底混凝土。 

6 、将围堰双壁内填充河砂加强抗浮稳定性，将围堰内壁中的水抽干。

7 、进行承台施工、墩身施工，逐节将内支撑拆除。

8 、水中墩身部分施工完成后，拆除钢围堰。

钢套箱内壁尺寸为21.9m×8.9m，每侧比承台宽15cm，外壁尺寸为24.324m×11.324m，双壁间距1.212m，高15.5m；钢套箱面板厚度12mm；∠100×8角钢作为套箱节块间拼装边肋；双壁钢之间设18横向互不通水的隔水舱，以便在下沉过程中根据施工需要分仓灌水以保证下沉平衡； ∠100×8角钢作为双壁间竖肋，∠100×8角钢作为横肋，[14槽钢作为双壁钢间水平支撑腹杆及斜支撑腹杆；钢套箱下设1.5m高的刃脚，留20cm的切土深度。

钢套箱分十节制作，最下节高2m，其余均为1.5m。现场拼装下沉。上下层套箱壁板打磨坡口后采用二级熔透焊连接；每层围堰上下设置环板，上下环板间采用M20高强螺栓连接；环板与壁板或隔仓板均采用二级熔透焊连接。

钢套箱下沉到底部，清理刃脚和封底底部，后进行水下混凝土封底，然后进行抽水，抽水到标高为112.5m后，在围堰内侧设置双拼45a工字钢纵横向围檩，用φ720mm*12mm钢管作围堰内横撑或角撑。

施工平面布置

施工要求

1 、围堰钢材均为Q235。内、外壁板对接焊缝、相邻节段焊接位置采用二级熔透焊，焊前接口应打磨50°角钝边2mm V型坡口；内、外环形板对接焊缝采用二级熔透焊，要求打磨45°角钝边2mm   V型坡口；横向及竖向背肋为交错间隔焊，焊200mm空100mm；斜撑与环形板、竖向角钢与内外壁板焊缝采用连续填角焊；隔仓板与内外壁板、环形板与内外壁板之间采用连续填角焊；焊缝根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）中二级焊缝质量等级要求，按焊缝长度的20%进行超声波探伤检测，并根据焊缝质量情况采用适量的射线探伤。

2 、钢围堰作为桥墩基础施工的围水结构，又兼作施工主要机具、人员工作平台的承重结构。

3 、钢围堰采用双壁自浮式结构，在定位、接高、下沉中要求有较强的自浮能力，内、外壁板及隔舱板等必须保证其水密性。

4 、为了保证围堰壁的强度满足要求，在施工桥墩墩身时，与墩身施工发生冲突的横撑可临时拆除，每次最多容许拆除1道，待该节段墩身施工完成且砼达到设计强度的90%后，在原横撑位置补上短支撑。

5 、钢围堰着床后，为抵抗水流冲击和冲刷，防止封底混凝土流失，并确保钢围堰稳定、可靠地工作，应先派潜水员下水搞清楚周边情况，必要时抛土袋进行防护，可在围堰周边10m范围内进行土袋防护，防护高度为4m，顶宽2m，边坡按1：2控制。

6 、钢围堰下沉到位后，调平、支垫及围堰防护完毕，由潜水工进行围堰端部处土袋封堵，并检查围堰内泥砂等复合物情况，必要时采取吸泥措施，为封底混凝土浇注做准备。

7 、钢围堰下沉到位后，应在钢围堰壁内填充5.5米高C30混凝土保证围堰稳定。

8 、为保证围堰的正常使用和安全性，设置于顶部的施工支承平台须设置尽量多的支承点，并以面均匀支承的方式支承于钢围堰顶上。施工单位应根据采用的平台重量，检算出各支承点的最不利应力，并在具体实施前反馈设计部门核定。

9 、在墩身施工完成后，应切割拆除承台顶之上的钢围堰。

10 、为了确保钢围堰的正常使用和安全性，加工中应严格保证各部焊缝的质量。对关键受力焊缝应作探伤检验。对有水密性要求的所有焊缝应作水密性试验。对各种型式的焊缝应作标准样焊缝试验。

11 、拼装误差：内径不大于+（D/500），同一平面并相互垂直的直径误差不大于±20mm，倾斜度不大于h/1000，各构件间的接缝、各分块间的拼接缝均应无凹凸面。

12 、钢围堰第1节段首先拼装完成后，应对其进行水压水密试验，即采用分别在平面对称的一组（两个）隔舱内等速注水的方法，逐组依次对其进行水压水密性试验。试验时，相邻隔舱水头差不大于6m。其余节段拼装完后，均应进行相应的水压水密性试验。

13 、钢围堰填壁混凝土应分舱、对称、等速进行浇注。

14 、水位控制：钢围堰在悬浮状态时，江面水位高出隔舱内水位不得大于3.0m。下沉落床后，隔舱水位不能高于隔舱外水位3.0m。浇筑承台抽水时江面水位不应高于+114.00m，各施工阶段应严格控制隔舱内外水位高差不大于5.0m。

15 、根据结构尺寸对偏差的容忍程度，设计要求围堰施工的水平容许偏差度（钢围堰顶底面中心与设计中心的偏差）为10cm。

16 、砼封底

封底为C30水下混凝土，厚度2.0m，应在保证质量的前提下，尽可能加大混凝土单位时间的供应量。混凝土供应量应保证能使整体混凝土面每小时上升0.2m，以保证浇筑时间控制在36个小时之内。在浇筑水下混凝土的过程中，应保证浇注导管的埋入深度，确保水下混凝土的密实度和质量。

内业准备

(1) 方案选择

钢套箱施工决定采用先桩后堰法进行施工。

此法是先搭设钻孔平台进行钻孔桩施工，钻孔桩施工结束后，钢套箱借助钻孔平台拼装下水。接高桩基钢护筒作为钢套箱悬吊系统的承重立柱，在承重立柱上安装悬吊系统主梁（贝雷梁或型钢），主梁上安装横梁（多为型钢），横梁上安装导链或千斤顶。利用钻孔平台拼装首节钢套箱，并于套箱与钢护筒之间焊接导向架，以便克服水流冲击影响，保证下沉位置准确。然后用导链或千斤顶将首节套箱提起，拆除套箱下部的钻孔平台，下沉钢套箱入水至自浮状态，继续拼装第二节钢套箱，然后注水下沉，直至钢套箱着床。 

钢套箱着床后使用长臂挖掘机、抓斗或空气吸泥机继续下沉至设计高程，清底后在刃脚内外抛填沙袋或片石，然后对钢套箱进行封底。

（2）明确设计要求

双壁钢套箱多采用工厂加工，现场拼装的方法，为便于运输和拼装一般立面分层高度不大于3m，平面分块长度不大于5m，壁厚0.8～1.5m。节段采用高强螺栓连接，并设置橡胶止水带用于止水密封。同时分设多个横向互不通水的隔水仓，以便在下沉过程中根据施工需要分仓对称灌水。

顶部标高较施工期最大洪水位高出50～70cm，底部标高应保证封底混凝厚度要求即可，封底混凝土厚度按相关公式进行计算，本标段钢套箱封底混凝土厚度为2.0m；同时需对结构强度、刚度及稳定性进行检算，编制专项施工方案，并报监理单位审批。

（3）对全体施工人员进行技术交底和岗前技术培训。

由于双壁钢套箱施工难度大、技术要求高，且大部分为水上作业，因此必须做好技术交底及岗前培训工作。

外业准备

（1）双壁钢套箱的加工与试拼

在工厂按预定的分块制作双壁钢吊箱，编号贮存，完工后在加工场附近进行试拼，并进行焊接质量检查和水密试验。

（2）搭设拼装平台

钻孔桩施工完成后，拆除原有钻孔桩施工平台，接高桩基钢护筒作为悬吊系统的承重立柱。

（3）钢套箱起重牛腿

套箱起重牛腿设置在距套箱顶60cm处，分别对称布置在套箱面板的外壁和内壁。

双壁钢套箱制作拼装要求

双壁钢套箱加工时必须按设计尺寸及规范规定进行加工制作，严格控制加工质量和焊接残余变形。

双壁钢套箱制作拼装允许误差如下表4.3-1。

表4.1-1 双壁钢套箱制作拼装允许误差

钢套箱围堰施工工艺流程

长安三桥东桥3 ^# 、4 ^# 墩承台施工采用双壁钢套箱围堰，钻孔桩施工结束后，接高桩基钢护筒作为钢套箱悬吊系统的承重立柱，在钢平台上拼装首节钢套箱。本工程悬吊系统主梁采用贝雷梁（每组两片间距45cm），上横梁采用4根双拼45a工字钢，吊杆采用φ32精轧螺纹钢并用连接器进行接长，使用液压千斤顶下沉或锁紧钢套箱。

图4.1-1 承台钢套箱围堰施工工艺流程图

双壁钢套箱的设计

3 ^# 、4 ^# 墩承台施工使用双壁钢套箱作为围堰，钢套箱顶面标高为115.3m， 钢套箱封底砼标号为水下C30，封底厚度为2.0m，钢套箱底面标高为99.8m。

本方案将重点针对长安三桥东桥钢套箱施工进行介绍。

钢套箱内壁尺寸为21.9m×8.9m，每侧比承台宽15cm，外壁尺寸为24.324m×11.324m，双壁间距1.212m，高15.5m；钢套箱面板厚度12mm；∠100×8角钢作为套箱节块间拼装边肋；双壁钢之间设18横向互不通水的隔水舱，以便在下沉过程中根据施工需要分仓灌水以保证下沉平衡； ∠100×8角钢作为双壁间竖肋，∠100×8角钢作为横肋，[14槽钢作为双壁钢间水平支撑腹杆及斜支撑腹杆；钢套箱下设1.5m高的刃脚，留20cm的切土深度。

钢套箱分十节制作，最下节高2m，其余均为1.5m。现场拼装下沉。上下层套箱壁板打磨坡口后采用二级熔透焊连接；每层围堰上下设置环板，上下环板间采用M20高强螺栓连接；环板与壁板或隔仓板均采用二级熔透焊连接。

钢套箱下沉到底部，清理刃脚和封底底部，后进行水下混凝土封底，然后进行抽水，抽水到标高为112.5m后，在围堰内侧设置双拼45a工字钢纵横向围檩，用φ720mm*12mm钢管作围堰内横撑或角撑。 

钢套箱结构剖面图如图4.2-1；平面图如图4.2-2。

图4.2-1 钢套箱剖面图

图4.2-2双壁钢套箱平面图（尺寸单位mm）

钢套箱沉放系统设计及安装

为保证钢套箱下沉时的同步稳定性及安全性，沉放系统主要采用方便同步操作的8台20t千斤顶下放（行程为30cm）。

（1）千斤顶承重梁布置
首先布置千斤顶承重梁，承重梁由主梁及扁担梁组成。主梁采用贝雷梁（标准3m桁片），长度为21m，安装在钢护筒上部；扁担梁采用双拼45a工字钢，长度13m，安装在承重横梁上，位置与底托梁相对应，在千斤顶安放处及吊杆位置上下翼缘板用20mm钢板加强，腹板用10mm钢板加强。吊杆采用φ32精轧螺纹钢，长度为7m，上横梁及钢套箱起重牛腿上布置锚固螺母，沉放系统布置见图4.3-1

图4.3-1钢套箱沉放系统布置图

第一层钢套箱拼装下沉

钢套箱壁板节段按设计要求在工厂加工，节段拼焊后进行焊接质量检验及水密试验。完成后在钢平台一侧支立汽车吊吊装节段，在钢平台上分节段拼装钢套箱。拼装时，先由测量班在底板上精确放出承台边线。先由汽车吊对称吊装钢套箱的拐角节段，由拐角节段两侧同时拼装0.8m节段（为加快施工进度，可在场地内预拼出二、三块节段再吊装到拼装平台上拼装钢套箱），上下壁板必须按照设计打磨坡口，然后采用熔透焊焊接，保证钢套箱的密封性，第一层吊钢箱拼装完成后，安装钢套箱悬吊系统，利用吊杆将底托梁与扁担梁连接，在钢套箱内壁与桩基护筒之间安装限位装置。

钢套箱下沉步骤

钢套箱下沉步骤：千斤顶起吊钢套箱，拆除钢套箱下部的钻孔平台，利用千斤顶循环操作下沉钢套箱入水，钢套箱自浮，拆除起吊梁，固定钢套箱在钢管桩牛腿上，拼装下沉第二层钢套箱，下沉力不足时，向舱内注水，增加钢套箱下沉自重。沉至河床时，遇到阻力，注水仍下沉力不足时，可利用长臂挖掘机、抓斗或吸泥机将钢套箱刃脚处砾石排出使钢套箱下沉到设计高程。 

在流水中施工，钢套箱下沉时会受到水平力的作用，在下沉过程中钢套箱倾斜度及平台位置要求不超过规范允许值，采用有效的导向、定位设施是必须的。钢套箱定位系统可利用钢管桩作为定位桩，安装导向横撑和滚动轴承，布置在前、后、左、右四个方向，分上下2 层，既控制了钢套箱平面位置，又能控制其倾斜度。钢套箱定位系统是在露出水面的钢管桩上对称焊接两层导向横撑，控制套箱斜度。导向横撑前端安装滚动轴承，以利下沉滑动。 

钢套箱拼接时上下壁板及环板、隔仓板必须按照设计打磨坡口，然后采用熔透焊焊接，保证钢套箱的密封性。

钢围堰着床：本工程钢围堰设计为置于原扩大基础顶面，据地勘和影像资料显示原扩大基础顶面基本平整。在围堰施工前由专业水下清淤作业队伍对原扩大基础顶面的淤泥及杂物清理，当钢围堰下沉距离扩大基础顶面1m时，在由潜水员水下逐一检查清理，局部突出部位混凝土水下凿出。围堰着床后再次检查钢围堰与基础顶面接触平稳，对局部缝隙处采取钢板塞垫，测量人员和定位系统配合直至围堰平整着床。

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。

常用的纠偏方法有以下几种：

1 ）利用隔仓注水纠偏。在倾斜度超过允许值时，对较高部位隔仓内增加注水，把倾斜围堰纠正过来。

2 ）差动滑轮组纠偏。当围堰各角点偏差过大时，在围堰顶面工作平台上设置差动滑轮组，利用差动滑轮组将围堰各角点纠正，直至平面坐标误差在允许范围内（允许范围不超过10mm）。

3 ）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。

4 ）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。

5 ）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。

钢套箱封底

封底混凝土采用水下导管法对称灌注，混凝土在拌和站集中拌和。

封底混凝土厚度计算。考虑封底时水深、桩间距、套箱排水后的浮力及封底混凝土与钻孔桩之间的摩擦力等，钢套箱围堰采用2.0m厚水下C30混凝土进行封底，同时也是保证套箱内能够干燥施工的主要途径，因此，封底混凝土必须浇注成功，有效的阻止套箱外侧水流涌入。

(1) 采用水下混凝土方法浇注，为使水下混凝土灌注质量达到封底要求，其和易性及流动性必须达到要求。套箱内面积为21.9*8.9m=194.91㎡，扣除8根2.20m护筒，共计164.51m ² ，混凝土329.03m ³ ，按90m ³ /h浇注速度计算，需浇注3.5个半小时，必须在混凝土中掺加缓凝剂，水下混凝土配合比缓凝时间≥3.5小时，防止混凝土凝固过早影响混凝土的流动，保证混凝土浇注的连续性。

(3) 保证混凝土的流动面积（每根导管最大流动范围为3m）及封底质量，考虑到护筒对混凝土流动的影响，采用8根导管同时灌注水下封底混凝土，采用输送泵泵送混凝土或吊车吊运料斗，导管固定在施工平台上。灌注混凝土时，应控制混凝土下落速度，以免速度过快对导管口的混凝土造成冲击，影响质量。

(4) 用测绳随时测量各点位的混凝土浇注高度及流动面积，必要时调整导管位置，移动导管位置时，必须慢速挪移，不可脱离混凝土面，造成混凝土被水冲刷离析；或直接拔除导管换到其他位置重新封底浇注。为保证浇注封底混凝土的防水效果，在浇注混凝土前先在侧板上开设洞口或浇注时安放水泵抽水，保证箱内外的水位一致，减少钢套箱内的水压力，以免影响混凝土质量。
（5）导管在工作平台上预先分段拼装，吊放时再逐渐接长，下放时保持轴线顺直。导管口下沉至底板后提升至距底板面层20～40cm，然后用倒链固定在工作平台上。浇注平台结构见图6.4-1所示。封底导管的布置要特别注意使混凝土在钢管桩周围和围堰内的流动顺畅。封底前设置8个测点进行测点标高的测定，确保封底厚度基本一致。

图5.4-1浇注平台结构示意图

（6）灌注封底混凝土时，导管底口距底板不应超过20cm，以确保导管埋深。导管使用之前，做气密性试验，合格才能投入使用。

（7）封底混凝土从两端往中间浇注，相邻导管间的水下砼灌注时应掌握好灌注时间（砼初凝前灌注）。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（根据计算首盘混凝土方量，加工大型储料斗，按水下混凝土灌注方法进行封底施工；根据现场实际情况，为方便施工，混凝土灌注采用从下游端开始依次倒移向上游前进施工）。

（8）封底砼浇筑过程中，应勤测封底砼面的标高，测锤底部加焊一块钢板（20cm×20cm×1cm），提放测锤要缓慢，以免封底砼面的水泥浆被水过多地洗走；封底砼面的最终灌注高度应比设计提高3-5cm，封底混凝土具有一定强度（混凝土试块试验）后进行下一跨施工，确保履带吊在桩顶上施工不会扰动桩周混凝土。 

（9）灌注混凝土遵循“由低往高、由边往中”的原则，在工艺上要求“保证不间断供料，埋管足够，逐管压注。砼灌注过程中派专人用测锤每隔一段时间，测出砼表面标高，将原始资料记录下来，随时告诉现场值班技术员，用以指导各导管提升及下料，要求砼均匀上升，以免造成砼面高低偏差过大，同时，也避免导管埋置过浅而使导管悬空，砼浇注终结时，用测绳多方位测量深度，尽量保证砼表面平整度。

钢套箱排水

在与封底混凝土同等条件下养护的混凝土试件抗压强度达到设计强度的100%后，用潜水泵对钢套箱围堰内部进行排水，每小时排水量应控制在20m ³ 左右。边排水边注意观察钢吊箱围堰有无漏水及变形情况发生，水全部排除后查看封底混凝土有无渗漏及鼓冒现象，如发现不利情况应立即停止排水，视情况及时向围堰内部补水，然后汇报指挥部研究处理。

为预防钢套箱排水后由于外部水压过大产生向内变形，在排水过程中根据需要设置临时内支撑。内支撑采取在钢吊箱内侧焊接2×I45a工字钢围檩，再在围檩上用φ720mm×12mm钢管做横撑及角撑。根据需要可将钢套箱双壁间的水排降至适当高度。

拆除钢套箱悬吊系统及套箱回收

首先拆除φ32精轧螺纹钢吊杆，然后拆除护筒顶部的上横梁及主梁工字钢；最后拆除作为承重柱的桩基钢护筒。

钢套箱分为十层，上九层套箱拆除时按常规施工方法拧开左右及上下连接螺栓后即可用吊车吊起。根据现场实际情况（水位、操作难易程度、成本）决定是否拆除回收下层钢吊箱。

钢套箱施工常见问题与处理措施

双壁钢套箱施工常见问题及处理措施见表4.9-1。

双壁钢套箱制作加工

（1）加强焊接作业质量控制。

焊接作业人员必须持证上岗，焊缝质量采用超声波探伤或射线法检查。

（2）钢套箱加工完毕后必须进行试拼装。

通过试拼装，达到对缺陷早发现早治理的目的，杜绝质量隐患。

（3）进行水密性试验

通过水密性试验，对缺陷之处进行修正。

双壁钢套箱沉放

（1）加强钢套箱偏位控制

由于钢套箱首节壁板定位控制着后续施工质量，必须做到首节钢套箱定位准确。

（2）吊装前构件立焊施工质量控制

焊件坡口及搭接质量符合设计要求，立焊焊缝均匀饱满，焊缝尺寸符合设计要求，无夹渣、焊瘤、气孔、裂缝、漏焊。

（3）加强钢套箱连接处质量控制

由于钢套箱采用分节、分块制作、下沉，下沉时各块件间采用螺栓连接，因而为薄弱环节。螺栓连接必须紧固到位，全部螺栓拧紧后要求进行全面检查，合格后方允许下沉。

封底混凝土

封底混凝土必须按水下混凝土灌注工艺一次连续浇筑完成，对边角处、围壁处严格进行控制，防止空隙过大出现渗水、漏水现象。

由于封底混凝土灌注面积过大，混凝土灌注过程中随时探测顶面、地面标高，防止出现封底混凝土厚度薄厚不一、表面不平整现象发生。封底混凝土实测项目见表7.3-1。

表7.1-1封底混凝土实测项目

交底单位：

交底人：

接受交底人签名：

测量工程师：

质检工程师：

现场施工负责人、施工员：

实验工程师：

机务部：

材料部：

施工班组长（负责人）：