广雅大桥双壁钢围堰方案与钢吊箱围堰方案比选

广雅大桥双壁钢围堰方案与钢吊箱围堰方案比选

摘要：近年来，随着我国公路建设的迅速发展，桥梁建设也取得了巨大成就。深水基础是大跨度桥梁施工的关键，施工技术复杂，投入的船舶机具设备很多，对整个桥梁工程造价影响甚大。目前大跨度桥梁深水基础多采用钻孔灌注群桩基础，由于基础施工是在水下进行，受水位影响较大，且制约着承台及上部结构的施工，因此选择合适的施工方案非常重要。文章分析广雅大桥地处的水文、地质、气象、航道等条件的不同，并对钢吊箱围堰和双壁钢围堰予以简单介绍，阐述采用双壁钢围堰的依据。

关键词：桥梁；钢吊箱围堰；双壁钢围堰；设计

中图分类号：k928.78 文献标识码：a 文章编号：

一、钢吊箱围堰

吊箱围堰就是悬吊在水中的有底套箱，目前广泛应用于深水高桩承台施工，当承台底面距河床面较高，或承台以下较厚的软弱土层、且水深流急，修建桥梁深水桩基及其承台时可采用吊箱围堰。

其结构主要由侧板、底板、内支撑、支吊系统四部分组成，支吊系统又可分为上承系统、下承系统和吊杆。其工作原理是：在深水桩基完成后，用吊装设备将钢吊箱整体或逐部分拼装成整体后，安装下放，然后通过力的转换，将整个套箱重量(及以后封底混凝土重量)悬吊在桩基主护筒顶部，然后灌注水下混凝土封底；待水下混凝土形成强度后，钢吊箱即和封底混凝土结合在一起，并通过封底混凝土锚固在桩基主护筒上，抽干水后，撤去原来的钢吊箱支吊

系统，然后进行一系列承台施工。

二、双壁钢围堰

双壁钢围堰施工工艺原理，在加工场进行单元块加工，制作完成后，将单元块运至拼装场地进行拼装；拼好水密性检查合格后，下水，用拖轮将围堰拖至桥位处，经测量精确定位后，注水下沉至设计标高。

双壁钢围堰工艺流程是：加工场制作单元块——按块号进行首层组拼——按块号进行下层组拼——水密性检查——下水——测量

定位——下沉至设计标高。

三、广雅大桥双壁钢围堰与钢吊箱围堰比选

（一）广雅大桥设计概况

广雅大桥初步设计中，主墩13#、14#、15#墩（原14#、15#、16#）基础施工封水方案采用了双壁钢围堰，外径45.5米、内径42.5米、壁厚1.5米。后经我部优化为近似矩形的六边形，使围堰周长减少了20米，大幅度地降低了制作成本。

（二）广雅大桥选择双壁钢围堰依据

对于广雅大桥，钢吊箱围堰和双壁钢围堰优缺点比较见下表1：

1、地质情况：

柳江在广雅大桥桥址处覆盖层很薄，13#和15#墩河床底最浅的覆盖层厚度80cm，14#墩只有30cm，搭设平台时插打的钢管桩埋深很浅，不满足施工平台的稳定性要求，因此平台需要与钢围堰连成一

体。双壁钢围堰和吊箱围堰相比，由于双壁钢围堰落在河床底，浇筑完封底混凝土后，其稳定性远远优于悬浮在水中的钢吊箱围堰，大大增强了平台的稳定性，保证了施工的安全。

2、水文情况：

根据柳江近几年水文情况分析，在5—8月份汛期，洪水来势迅猛，水位变化很大，尤其在2009.7.4日水位上升至89.64，为20年一遇特大洪水，江面上很多漂浮物，如遇平台阻挡，冲击力会很大，如果采用钢吊箱围堰，整个吊箱围堰浮在水中，阻水面积很大，整个平台、围堰、悬挂吊箱的定位桩都易遭破坏。

3、安全渡洪方面：

柳江一到汛期水位便猛涨，流速也较大，一般只能在洪水期停工，待水位下降后继续施工，在此期间必须要保证已经施工的工程的安全。和钢吊箱围堰相比，双壁钢围堰结构刚性大，能承受较大水压，尽可能地提高抽水水位，所以，不怕洪水淹没围堰，也不怕下沉时翻砂，施工十分安全可靠，能安全渡洪。

初步设计中钢材用量和砼量都很大，为此，我部召开了专家组会议，并与设计单位和业主沟通后，决定改为矩形（设尖端）双壁钢围堰，围堰尺寸根据承台尺寸设计，后期兼做承台模板，长度为47.3米，宽16.9米，优化后的围堰单个封底混凝土方量为3040方，大大节省了封底混凝土用量，钢材用量也大幅减少。

4、造价方面：

就围堰制作来说，钢吊箱围堰用钢量小，材料费低于双壁钢围堰，

但钢吊箱围堰所需的工作平台结构复杂，钢材用量大，且平台管桩内冲孔的费用高。双壁钢围堰的钢材用量大于钢吊箱围堰，但平台相对简单，钢材用量很小。（二者材料对比见表2）

双壁钢围堰的造价约为652万元，钢吊箱的造价约586.7万元。

表2

四、结语

深水基础施工封水方案主要取决于当地地质条件、水文情况、工程概况等，对广雅大桥来说，桥址处河床底覆盖层很薄，平台钢管桩的埋深很浅，在洪水期不能满足稳定性要求，因此采用双壁钢围堰增强整个施工平台的稳定性；水位方面，柳江在汛期水位暴涨暴落，洪水和漂浮物的冲击力很大，钢吊箱围堰不能满足渡洪要求；工期方面，双壁钢围堰可争取半年的工期提前，只要封完底，汛期仍可进行承台和孔桩的施工，对工程进度影响不大，更能保证工期目标；从加工制作工艺方面，双壁钢围堰利用水中钻孔桩施工时间，可在岸上加工制作拼装单元块，减少了水上作业时间，缩短工期的同时，降低了水上机械使用成本和水上作业的风险性。

因此，虽然双壁钢围堰比钢吊箱围堰造价略高（每个围堰高约65.3万元），但综合工期、安全渡洪等因素，广雅大桥基础施工的封水方案采用双壁钢围堰是可行的。