來源：工程技術平臺

鋼套箱顧名思義是套在永久結(jié)構外面的臨時結(jié)構，起到圍堰作用。鋼套箱為橋梁基礎及下部構造水上施工作業(yè)中常用的一類圍護結(jié)構形式，尤其適合于大河流中的深水基礎，能承受較大的水壓，保證基礎全年施工安全度汛。特別是在一些施工條件困難或受水文、地形、地質(zhì)條件限制而無法采用鋼板樁、筑島圍堰等圍護結(jié)構的條件下，鋼套箱更顯示出了其優(yōu)越性。常用的鋼套箱分單壁和雙壁兩種，由于單壁鋼套箱剛度差，一般深水基礎較少采用，實際工程中大部分情況下采用雙壁鋼套箱。

鋼套箱圍堰是一種無底結(jié)構，下沉后底部著床或嵌入河床，然后用水下混凝土封底，排水后形成圍堰。

（二）、鋼套箱構造

鋼套箱平面形狀可根據(jù)承臺形狀加工成圓形、矩形、也有其他形狀。立面分層，平面分塊。堰壁鋼殼由有加勁肋的內(nèi)外壁板和多層水平桁架所組成。堰壁底端設刃腳，以利切土下沉。在堰壁內(nèi)腔，用隔艙板將其對稱地分為若干個密封的隔艙，以利于下沉和排水。

雙壁鋼套箱多采用工廠加工，現(xiàn)場拼裝的方法，為便于運輸和拼裝一般立面分層高度不大于3m，平面分塊長度不大于5m，壁厚0.8～1.5m。節(jié)段采用高強螺栓連接，并設置橡膠止水帶用于止水密封。同時分設多個橫向互不通水的隔水倉，以便在下沉過程中根據(jù)施工需要分倉對稱灌水。

（三）、鋼套箱安裝及下沉

1、先樁后堰法施工

此法是先搭設鉆孔平臺進行鉆孔樁施工，鉆孔樁施工結(jié)束后，鋼套箱借助鉆孔平臺拼裝下水。接高樁基鋼護筒作為鋼套箱懸吊系統(tǒng)的承重立柱，在承重立柱上安裝懸吊系統(tǒng)主梁（貝雷梁或型鋼），主梁上安裝橫梁（多為型鋼），橫梁上安裝導鏈或千斤頂。利用鉆孔平臺拼裝首節(jié)鋼套箱，并于套箱與鋼護筒之間焊接導向架，以便克服水流沖擊影響，保證下沉位置準確。然后用導鏈或千斤頂將首節(jié)套箱提起，拆除套箱下部的鉆孔平臺，下沉鋼套箱入水至自浮狀態(tài)，繼續(xù)拼裝第二節(jié)鋼套箱，然后注水下沉，直至鋼套箱著床。

鋼套箱著床后使用長臂挖掘機、抓斗或空氣吸泥機繼續(xù)下沉至設計高程，清底后在刃腳內(nèi)外拋填沙袋或片石，然后對鋼套箱進行封底。

先搭設鉆孔作業(yè)平臺鉆孔后下沉鋼套箱施工工藝流程圖

2、先堰后樁法施工

鋼套箱施工

該方法鋼套箱下沉到位后可作為鉆孔樁的施工平臺，能夠降低工程成本，但需要搭設鋼套箱沉放平臺。鋼套箱沉放平臺以鋼管樁為支撐，套箱下沉完畢后拔除內(nèi)側(cè)鋼管樁。鋼管樁下端距水面30cm處焊接牛腿，牛腿上縱向鋪設工字鋼作分配梁，上鋪橫向工字鋼作為套箱的承重梁。鋼管樁上布置在前、后、左、右四個方向，分上下2 層導向橫撐和滾動軸承，安置位置全部需由測量班精確定位，保證套箱下沉精度。

鋼套箱節(jié)段按設計要求在施工場地加工，節(jié)段拼焊后進行焊接質(zhì)量檢驗及水密試驗。完成后用駁船將分節(jié)段運至墩位。利用水上浮吊及過渡段上支立汽車吊吊裝節(jié)段，在鋼管樁下方的承重梁上分節(jié)段拼裝鋼套箱。

先下沉鋼套箱后搭設鉆孔作業(yè)平臺施工工藝流程圖

下沉平臺上層平面圖

下沉平臺下層平面圖

在下沉平臺下層拼裝首層鋼套箱，每節(jié)連接處必須放置止水條，所有連接螺栓全部擰緊，保證鋼套箱的密封性。

第一層套鋼箱拼裝完成后，利用鋼管樁平臺上的千斤頂沉放系統(tǒng)下沉。沉放系統(tǒng)由接高的平臺鋼管樁、千斤頂、扁擔梁及精軋螺紋鋼吊桿組成。

沉放系統(tǒng)

鋼套箱下沉步驟：千斤頂起吊鋼套箱，拆除承重梁，利用千斤頂循環(huán)操作下沉鋼套箱入水，鋼套箱自浮，拆除起吊梁，固定鋼套箱在鋼管樁牛腿上，拼裝下沉第二層鋼套箱，下沉力不足時，向艙內(nèi)注水，增加鋼套箱下沉自重。沉至河床時，遇到阻力，注水仍下沉力不足時，可利用長臂挖掘機、抓斗或吸泥機將鋼套箱刃腳處礫石排出使鋼套箱下沉到設計高程。

在流水中施工，鋼套箱下沉時會受到水平力的作用，在下沉過程中鋼套箱傾斜度及平臺位置要求不超過規(guī)范允許值，采用有效的導向、定位設施是必須的。鋼套箱定位系統(tǒng)可利用鋼管樁作為定位樁，安裝導向橫撐和滾動軸承，布置在前、后、左、右四個方向，分上下2 層，既控制了鋼套箱平面位置，又能控制其傾斜度。鋼套箱定位系統(tǒng)是在露出水面的鋼管樁上對稱焊接兩層導向橫撐，控制套箱斜度。導向橫撐前端安裝滾動軸承，以利下沉滑動。

鋼套箱入水

鋼套箱自浮，解除沉放系統(tǒng)

第二節(jié)鋼套箱拼裝

·插打鉆孔樁鋼護筒

埋設時首先在鋼套箱上對鉆孔樁位進行測量放樣，按規(guī)范要求定位安裝導向框架；然后用浮吊配合，將鋼護筒從導向框架內(nèi)徐徐下放到河床上，再用浮吊、振動錘等設備將鋼護筒打設到設計標高。在該過程中，要用測量儀器進行全程監(jiān)控，以防鋼護筒偏位、傾斜等，控制值要符合規(guī)范要求。

·鋼套箱封底

鉆孔樁鋼護筒全部插打完成后，進行鋼套箱封底施工。為保證封底質(zhì)量，應將鋼套箱沉放平臺中間的臨時鋼管樁拔除?？紤]水深、樁間距、封底面積、承臺底高程等因素經(jīng)計算確定封底混凝土厚度，封底混凝土為水下混凝土，標號不宜小于C30，使用導管灌注，導管布設應符合砼流動性要求，并在砼初凝前完成封底施工。 為保證澆注封底混凝土的防水效果，在澆注混凝土前先在側(cè)板上開設洞口或澆注時安放水泵抽水，保證箱內(nèi)外的水位一致，減少鋼套箱內(nèi)的水壓力，以免影響混凝土質(zhì)量。

鋼套箱封底

·鉆孔平臺搭設

考慮到在后期鉆孔樁施工時平臺上需要走行混凝土罐車及吊車等大型機械設備，因此在布置平臺分配梁時，鋼套箱中間需要布置鋼管樁，鋼套箱下沉平臺外側(cè)鋼管樁不動，直接作為鉆孔平臺。采用工字鋼作為鉆孔樁平臺橫梁及分配梁，橫梁布設在鋼管樁上，套箱側(cè)壁也作為橫梁的支撐。鉆孔平臺不應與鋼護筒連接。

套箱中間增加的鋼管樁，可在封底混凝土施工過程中安裝，為保證封底混凝土質(zhì)量，鋼管樁下端插入封底混凝土深度不應大于1m。

鉆孔平臺搭設平面圖

鋼套箱管樁布設

鉆孔中的鉆孔平臺

3、鋼套箱整體吊裝法

多用于先施工鉆孔樁后沉放鋼圍堰的情況，適用于低樁承臺。

4、鋼套箱浮運法

多用于先沉放鋼圍堰后施工鉆孔樁的情況，適用于低樁承臺

鋼圍堰現(xiàn)場組拼船舶組合布置示意圖

首節(jié)圍堰浮運入水示意圖

圍堰在拖輪的推動下，浮運輸?shù)蕉瘴滑F(xiàn)場后，利用兩側(cè)導向船上的懸臂吊起吊圍堰，然后退出工作船，下放圍堰入水。