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鋼套箱顧名思義是套在永久結構外面的臨時結構，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中常用的一類圍護結構形式，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、地質條件限制而無法采用鋼板樁、筑島圍堰等圍護結構的條件下，鋼套箱更顯示出了其優越性。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的承重立柱，在承重立柱上安裝懸吊系統主梁（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，繼續拼裝第二節鋼套箱，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下沉至設計高程，清底后在刃腳內外拋填沙袋或片石，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側鋼管樁。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。

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

 

先下沉鋼套箱后搭設鉆孔作業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下沉。沉放系統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

 

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

第二節鋼套箱拼裝

  

•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控，以防鋼護筒偏位、傾斜等，控制值要符合規范要求。