钢套箱围堰施工作业指导书

1.0编制目的

明确钢套箱围堰施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范钢套箱围堰施工。

2.0编制依据

《公路桥涵施工技术规范》

《 公路工程质量检验评定标准 》

3.0适用范围

本作业指导书适用公路桥梁钢套箱围堰工序施工。（钢套箱围堰分为有底钢套箱或无底钢套箱。当承台底与河床之间距离较大时，一般采用有底套箱。当承台标高较低，承台底距离河床较近或已进入河床时，宜采用无底套箱。套箱围堰主要采用钢套箱．内部设钢木支撑。根据工地起吊、移运能力和现场实际情况，套箱可制成整体式或装配式，并采取相应措施，防止套箱接缝渗漏。）

4.0工艺概述

钢套箱围堰具有可靠的整体性和良好的防水性，亦有利于分块拼装重复使用。与土石围堰相比不仅节约填筑工程量，而且减少对河流的污染，减少挖基数量，桥梁钻孔桩使用钢套箱顶搭设钻机的工作平台和修筑承台座板的操作平台，既是围水设施又可作为基础或承台施工模板使用，如果相同结构型式墩台基础数量较多，钢套箱能周转使用时，则更不失为一种工程费用低、工期短的施工方法。

5.0作业内容

钢套箱围堰基础施工主要作业内容分为准备、制作、就位、下沉、清基和灌注水下混凝土、套箱的拆除等工序。施工准备时用船只组装成工作平台；制作系在岸上加工拼装组件，运往工作平台组装成套箱；就位系将工作台浮运或吊运至基础位置，按测量控制就位；下沉时将套箱吊起，拆去工作台上脚手架，慢慢下沉。

钢套箱围堰承台施工工艺主要作业内容为：钢套箱的加工试拼装、工作平台搭设、测定桩位、钢套箱的吊装、钢套箱在桩顶就位、封底混凝土灌注、排水、凿除桩头、吊装钢筋骨架、灌注承台混凝土、养护、拆除钢套箱等。

6.0施工准备

6.1钢套箱围堰基础施工准备

⑴应根据桥梁工程要求、河道水位要求、流速大小以及移动设备要求，做好钢套箱围堰的施工工艺设计。

⑵做好墩位基础的测量放样标志工作。

⑶做好钢材、机械设备的到场、天气预报等工作。

6.2钢套箱围堰承台施工准备

⑴深水桩基础已经施工完毕。

⑵根据河道的水流、水位情况．做好通航等工作。

⑶在桩顶上搭设脚手平台，测定桩位，为测定桩的位置及安装吊箱时作为导向之用。

6.3钢套箱准备

钢套箱是利用角钢、工字钢或槽钢等刚性杆件与钢板连接。在施工钻孔桩时，钢套箱周边尺寸和承台一致，也可比承台每边大0．1～O．2m；在扩大基础敞口开挖时，钢套箱应比基础尺寸大1.0～1.5m，同时应满足抽水设备和集水井设置的需要。套箱总高度应根据各施工阶段的最高水位、抽水最高水位、渡洪最高水位及冲刷深度、基坑需要开挖的深度以及基底地基稳定程度(如涌水、翻砂、拱起的可能性)确定。

为拼装、拆卸、吊装的方便，钢套箱每节高约2.5m。一般采用薄钢板制成长约2.5～4.Om、宽1.O～1.5。的钢模板，模板四周采用角钢焊接作为骨架，中间用角钢或槽钢焊成肋条，其间距可根据强度需要酌定。为便于拼装，钢模板可制成中间模板和角模板两种，模板间设5～8ram防水橡胶垫圈，用螺栓联结成型。为便于基础混凝土完成后，围堰能整体拆除，有时钢套箱可做成上小下大，设约2％的倒坡，以利于起吊。

根据侧压力情况安装设计所需的纵、横支撑。支撑间距当钢套箱作为常备定型设备时，可按支撑之间最大弯矩相等的原刚设置支撑：当把支撑作为常备构件或要求各层支撑的断面都相等时，可按各层支撑受力相等的规则设置，一般支撑间距不小于2.5m。

高桩承台有底钢套箱围堰系有底的钢制围堰（如图6-1所示），形如开口箱体，兼作灌注承台混凝土模板。它由底板、侧板、扁担梁或固定托架、吊杆、联结系等组成。

7.0工艺及质量控制流程

钢套箱围堰基础施工工艺及质量控制流程如图7-1所示。

8.0施工方法及要求

8.1无底钢套箱围堰基础施工工艺

⑴工作平台拼装和就位

根据钢套箱重量，选用船只组装成工作平台，将工作台浮运或吊运至基础位置，按测量控制就位。

⑵钢套箱的制作

套箱在岸上或工厂加工拼装组件，运往工作平台组装成无底钢套箱。钢套箱组件的制作宜在工厂进行，按工艺设计将模板制成后拼装，然后分组、编号、上油保护。所用橡胶防水垫圈和联结螺栓等设专箱存放，与钢套箱钢模一起运送到工作平台待用组装。保证钢套箱拼接严密，防止接缝渗水。可在连接板缝口上喷涂1层厚1.0～1.5mm防水胶，再加垫l层10mm厚、与接缝同宽的泡沫橡胶垫。拼装好后，在接缝的内外侧各涂防水胶l道,贴玻璃丝布1层,再涂防水胶1道。

⑶钢套箱安装准备

①根据天气预报，选择水流速度小于2m/s、风速小于5级、波高小于1.0m的晴朗天气进行。

②准备钢套箱下水、浮运设备,完成必要的检算工作。

③在钢套箱承重梁上铺设操作平台,平台上备置套箱加固、封孔材料、千斤顶、焊割设备等工具。在承重梁处挂供工作人员上下的爬梯。

④在墩位处安装钢套箱接引定位设施。

⑤准备航道,没置安全设施。

⑷钢套箱的下沉

下沉套箱前．应清除河床表面障碍物,然后用浮吊船将钢套箱吊起,拆去工作台上脚手架，对准墩位的接引装置后吊缆徐徐放松,使钢套箱依靠自重慢慢下沉。

⑸清基封底

要解决好无底钢套箱底部因与土或岩层接触面不均匀密合产生的渗漏。需先将套箱脚与岩面间空隙部分的泥沙软层清除干净，然后在无底钢套箱脚堆码一圈砂袋,作为封堵砂浆的内模，再用布袋或水桶盛1:1水泥砂浆,将砂浆轻轻倒入无底钢套箱壁脚底与沙袋之间以增强封堵效果，防止清基时沙砾涌入套箱内。如因无底钢套箱本身变形而发生的渗漏,可用棉絮在内侧嵌塞，同时在漏缝外侧撒大量的木屑或谷糠,使其由水夹带至漏水处自行堵塞。清基可以采取水下挖基，用吹砂吸泥或静水挖抓泥沙的办法；当排干水后，清凿风化岩层时,若仍有少量渗水，则设置集水井,将水排出井外。

基底清理干净后，浇筑一层混凝土封底。封底混凝土顶面应保持平整，并符合表8-1所规定：

表8-1  钢围堰封底混凝土质量标准

8.2有底钢套箱围堰承台施工工艺

⑴有底钢套箱围堰加工与试拼装

为了保证有底钢套箱的加工精度,在河岸上找一较为开阔的场地，夯实并用水泥砂浆抹平，用钢板、型钢搭设简易的工作平台,在其上放样加工。

钢板下料采用剪切机和自动切割机。加工吊箱时严格控制栓接面顺直平整,确保栓接处的密封橡胶条的密贴。为保证栓接孔位置的准确,采用配钻的加工方法。

有底钢套箱试拼工作在工地钢结构加工场进行，搭设高约1m的支架，测量放线确定位置，在支架上先放托梁,然后吊放底模,调整底模的尺寸和水平,符合要求后．将底模临时点焊固定。侧模拼装从长方向中间开始,顺序延伸,最后拼装短方向并合拢。侧模试拼过程中,应检测侧模与侧模、侧模与底模的栓孔连接情况：安装侧模支撑及拉筋,检验侧模平面尺寸、垂直度及对角线方正情况。

有底钢套箱结构合理,受力明确,具有抗浮力、防渗水、漏水等功能：钢套箱可在施工现场加工。减少工厂加工造成的运输费用,降低有底钢套箱的成本。   

有底钢套箱可以多次周转使用,除底模因伸人桩基无法拆除外,其余各部件均能拆除，多次倒用。减少加工数量，节约材料。

有底钢套箱抗浮力的关键技术：在有底钢套箱侧模与主粱间安放并楔紧工字钢，当水位上升、浮力大于钢套箱重量时,通过吊箱侧模、底模、底模托架、立柱等将力传至桩基．让桩基承受浮力。另外在有底钢套箱侧模的上部警戒水位线处,设置数个进水孔，以防汛期施工承台封底混凝土施工完后、灌注第一次承台混凝土前,水位突然升高引起浮力过大，造成有底钢套箱及封底混凝土的破坏。

有底钢套箱防渗漏水的关键技术：在有底钢套箱连接处采用螺栓连接并夹入槽形橡胶条密封，以防渗漏水；有底钢套箱底模预留孔与桩基钢护筒间有一定缝隙,在有底钢套箱安装完毕后,沿钢护筒外缘设两块半圆环形钢板。然后将水泥袋沿钢护筒外缘绕一圈，保证水下封底混凝土不漏浆；水下封底混凝土是有底钢套箱防渗漏的主体,并且与底模共同承载承台混凝土重量，应确保水下封底混凝土的灌注质量。

⑵搭设脚手平台、测定桩位

在桩顶搭脚手平台,用交会法测出桥墩的纵横中心轴线，并测出桩顶的中心线和高程。

⑶有底钢套箱吊装

在有底钢套箱安装前，应调查水文资料,掌握桥址处吊箱施工期的水位预报资料(尤其是高潮低潮水位)，在有底钢套箱安装前2～3d昼夜连续实测水位变化情况，并做分析比较；对水中墩现有桩护筒的实际位置(包括倾斜度)准确测量绘图．施工平台钢管桩的位置也要考虑是否影响有底钢套箱的安装、下沉,调查承台处是否有影响有底钢套箱施工的其他障碍物；做好拆除施工平台的工作．并准备好吊装有底钢套箱的浮吊、平板驳及千斤顶；在桩基础预留1m,表面凿毛清洗干净，测量放样定出有底钢套箱立柱的准确位置后将立柱吊人桩基内,高程误差不大于5mm,垂直度不大于H/1000,并灌注不低于桩基强度等级的混凝土。

陆地用汽车吊机将底模装在长板汽车上运至河边码头，吊车卸车装船。用驳船搭设支架．按相对位置先放托梁再按顺序放底模,其平整度及各部尺寸符合要求后,在底模上将吊杆及其护管安装好，并将吊点焊在底模上。用拖船将平板驳船运至墩位,在低潮位时，用浮吊将底模吊起,沿钢护筒的边缘缓慢下降(不要进入水中),然后用千斤顶将其稳住。用浮吊拼装侧模,其拼装顺序按试拼的顺序进行，在水上拼装侧模时,每片侧模外侧设置轻型活动钢筋吊架，以便进行侧模与侧模、侧模与底模的螺栓连接。将有底钢套箱内的内模支撑及拉筋安装好，侧模的整体尺寸通过支撑、拉筋和螺栓来调整,使之符合施工图要求。有底钢套箱底模侧模安装完毕后，将有底钢套箱沿护简下降至施工图高程。用浮吊安装抗浮工字钢及主梁，将主梁与立柱焊接牢固,并将主梁、工字钢、侧模之间塞紧以便共同受力。安装上部吊杆的锚具、锚梁及垫板。吊杆为吊箱的生根受力部件,材料为32MM精轧螺纹钢筋，可多次使用。用2块半圆的环形钢板沿护筒套下去，并用水泥袋将护筒与底模的空隙堵住。

⑷灌注封底水下混凝土

有底钢套箱就位后,灌注一定厚度水下混凝土封底。有底钢套箱底面积较大，一次封底较为困难。施工时,用薄钢板根据钢护筒的位置，将底模分为若干块。每块依次用移动式导管灌注水下封底混凝土。在低水位时抽水检查封底混凝土的质量，如有漏水可用水泥袋进行堵漏。切除有底钢套箱内钢护筒，封底混凝土表面凿毛，清理干净，清除有底钢套箱内的积水。

⑸抽水、凿桩头、绑扎承台钢筋骨架

⑹灌注承台混凝土

按分层灌注混凝土方式，分3次灌注承台混凝土。用混凝土输送泵灌注，插入式振捣棒振捣。当下层混凝土强度达到施工图标示强度的80％时方可灌注上一层混凝土。灌注混凝土自中心开始对称向两端延伸．以保证有底钢套箱及下一层混凝土均匀受力。

⑺有底钢套箱的拆除

拆除有底钢套箱上平台,割断钢箍，用起重船将有底钢套箱侧板逐块拆除。有底钢套箱内的支撑随承台混凝土分层灌注逐层拆除，未灌注部分的支撑暂不拆除。承台混凝土灌注完后72h卸下吊杆．拆除底模托梁，吊走主梁及抗浮工字钢。潜水员将水中侧模与底模的连接螺栓和侧模间的连接螺栓拆除，其余螺栓水上拆除。先拆除短边侧模，然后拆除长边侧模。

9.0质量标准及检验方法

表9-1  钢围堰制作拼装质量验收标准：

10.0作业组织

钢套箱围堰法桥基配备的机械设备包括：汽车吊或塔吊、浮吊船、驳船、电焊机、千斤顶或倒链，潜水泵。

钢套箱围堰法桥基施工人员应包括：施工平台浮运定位、钢套箱围堰拼装、围堰浮吊下沉、清基封底、水下混凝土灌注等班组。

11.0安全生产与环境保护

11.1安全要求

(1)施工过程中，严格遵守操作规则，严防落物伤人及坠落事故。

(2)开工前各种机具设备必须进行检修、试运行，使之处于完好、正常运转状态，并定期检修保养。电器必须由专职电工安装和修理，设置标志，严禁酒后上班和上班喝酒。

(3)参加施工人员要熟知本工种的安全操作规程，坚守岗位，严禁酒后操作。特殊工种人员如电工、电焊工、混凝土工、起重工、钢筋工等施工人员，必须经过专门培训，熟练掌握操作要求，严格执行本工种的安全操作规程，必须随身携带有关证件（或复印件）上岗备查。

(4)各种电气设备运转和漏电保护装置，不准随意改换安装方式，尤其对于施工作业面的投光灯，装接工作，一点不准马虎、丝毫不能漏电，确保安全。一切容易碰砸的电气设备加装防护罩或遮栏，防止碰伤危险。

(5)起吊作业须有专职安全人员现场监控，操作手必须为熟练工，且经过安全培训。现场有管理人员统一调配指挥。

(6)加强对施工平台安全监测，对钢套箱的变形等安全情况的观测,一发现有情况应立即采取补救措施。

(7)水上作业，施工人员要穿救生衣、防滑鞋、戴安全帽等，施工期间，要昼夜严密监视水位的变化情况。

8.2环保要求

(1)箱内排水应采取措施，保护环境不受污染。

(2)套箱内塞填止水材料时，注意不要污染河道。

(3) 施工过程中,必须做好河道环境的保护工作,不能将施工垃圾随意抛弃在河道中。

(4)应注意混凝土生产、水泥运输等产生的粉尘对环境影响。混凝土所用材料，特别是外加剂，应满足环保要求。

(5)混凝土运输、泵送过程中，严禁抛洒，多余、少量混凝土应合理利用。

(6)建筑用废水须先沉淀，再排入生活用污水管道，或回收利用，防止污染水域。

(7)搞好驻地环境卫生、食品卫生、饮水卫生，定期消毒。