０１８年１１月㊀１６,(０６)㊀㊀收稿日期:２０１８Ｇ０９Ｇ１９
㊀㊀作者简介：李汉军(１９７６ )，男，工程师，主要从事土木工程施工技术管理工作.４９６７９２７７９＠q q 李汉军
(中铁隧道局集团有限公司工程管理部，广东广州５１１４５８
)摘㊀要：针对河床清理不能爆破开挖，单㊁双壁钢围堰无法适用于深水下承台入岩较深的工况，提出了三壁钢套箱围堰技术方案，即利用双壁钢围堰解决基岩以上施工，内侧板与 地下连续墙 形成第３道围堰解决基岩部分施工.介绍了施工方案㊁三壁钢围堰和铣槽施工技术.实践证明：泰和赣江特大桥深水基础采用三壁钢围堰技术方案是成功的，根本解决了单壁㊁双壁钢围堰无法施工承台埋入基岩较深的桥梁深水基础施工难题，保证桥梁基础施工工期，结构坚固，更能满足水比较深㊁流速比较大的施工工况.关键词：桥梁；深水基础；三壁钢围堰；铣槽D O I :１０．１３２１９/j ．g j g y
a t ．２０１８．０６．０１５中图分类号:U ４４５．５５６㊀文献标识码:B ㊀文章编号:１６７２Ｇ３９５３(２０１８)０６Ｇ００６２Ｇ０５
目前，在跨越各江河湖海大桥的修建过程中，对大型桥梁深水基础施工设备，现阶段采用的是单壁钢围堰㊁双壁钢围堰.单壁㊁双壁钢围堰无法应对承台埋入基岩较深的工况，在现阶段只有采取水下爆破等技术措施将基岩清除.
昌赣客运专线泰和赣江特大桥与既有京九铁路赣江桥平行布置,１~４号主墩与既有桥墩对墩布置，新老桥梁承台间的净距不足１４m ；为保护既有桥梁运营安全，河床清理不能爆破开挖，而单壁㊁双壁钢围堰无法解决承台埋入基岩较深的问题.本文为解决该桥这一技术难题，提出了三壁钢套箱围堰施工技术方案.
１
工程概况
１．１
工程简介
昌赣客运专线泰和赣江特大桥为跨越赣江而
设，距G ３１９泰和大桥７．８k m ，跨越赣江段与既有京九泰和赣江桥平行，其间距约３３m ，既有京九铁路桥跨越赣江采用(４８＋４ˑ８０＋４８)m 连续梁.根据通航论证与防洪评估要求，泰和赣江特大桥主桥采用(４８＋８０＋１６０＋８０＋４８)m 刚构连续梁跨越赣
江，与河流夹角８８ʎ；桥址处设计流量Q １％＝２１３００m ３/s ，设计水位H １％＝６２．７９m ,
设计流速V １％＝３．６８m /s ，校核水位H ０．３３％＝６
３．９７m .主桥桥式布置见图１.
桥址处的岩土层按其成因分类主要有：第四系
48754875
80008000160002385
2650
2400
2375
2635
图１主桥桥式布置图(单位:c m )
全新统冲洪积层(Q ４a l ＋p l
)㊁第四系更新统冲洪积层(Q ３a l ＋p l )㊁白垩系宏岗组(K ２h g
)泥质粉砂岩.１．２
承台施工条件
泰和大桥主墩２＃㊁３＃承台根据现有地质情况,
承台底面需要嵌入泥质粉砂岩层７．５７m .本桥靠近既有京九铁路，承台中心距既有铁路桥墩中心３３m ，承台尺寸为１７．２mˑ２３．８m ，承台距离钢围堰的内壁距离为１．１m ，围堰厚度３．０m ，实际岩面距离既有铁路桥梁不到７m ，主墩及既有铁路平面布置见图２
，主墩及既有铁路横断面布置见图３
.
图２
主墩及既有铁路平面布置图(单位:m )
京九铁路为国家主干线，线上通行的列车数量较多，比较密集.考虑到既有铁路运营安全，列车行驶过程中，不能进行水下爆破作业，否则爆破产生的地震波会使既有铁路桥梁结构和轨道结构发生振动,
６２成果F r u i t s a n dA p p
l i c a t i o n ㊀㊀㊀
国防交通工程与技术㊀㊀２
０１８年１１月㊀１６,(０６)
图３
主墩及既有铁路横断面布置图(单位:m )
从而危及行驶列车安全，发生安全事故；另外单壁㊁双壁钢围堰无法应对深水承台埋入基岩较深的工况，为此提出三壁钢套箱围堰施工方案.
２
三壁钢套箱围堰施工方案设计
总体构想是利用双壁钢围堰解决基岩以上施
工，内侧板与 地下连续墙 形成第３道围堰解决基岩部分施工，三壁钢套箱围堰施工设计方案如下:
ilvs利用铣槽机进行水下基岩开槽，三壁钢围堰采取
在岸边浮式平台上整体拼装，通过拖轮拖至墩位，利用船上的提升架，将围堰分节提升后，浮式平台退出,
围堰下放[１Ｇ２
].利用栈桥和支栈桥两个刚性体，对围
堰进行定位锚固后，铣槽机从钢栈桥行进至围堰顶的平台上，沿着钢围堰四周进行开槽施工，槽口宽度１．１
m ,
深度为承台以下不少于１m .铣槽完成后，进行水下混凝土封槽施工，通过混凝土槽，将围堰和基底岩
石连接成为一个整体[３
].根据施工工期安排，工程于
２０１５年１１月份开工,
围堰定位㊁着床㊁铣槽及封槽后，赣江进入汛期，围堰通过混凝土和基岩形成了一个巨大的刚体，满足渡汛要求，快速形成渡洪能力；同时,
围堰内支撑架顶的平台可以作为钻孔平台[４Ｇ６
]，也达到了快速施工钻孔桩[７
]的目的.钻孔桩施工完后，进
行抽水，在无水状态下，利用小型机械和人工配合破除基岩，开挖承台基坑，施工承台.采用此方法，降低了汛期水中施工结构的渡汛风险，安全性比较高；围堰和栈桥在施工准备期间同步开始施工，加快了施工进度.三壁钢套箱围堰结构见图４㊁图５
.
(a)
300
(b) 、
m
+61.740m +58.740m
+57.740m
m m m
图４三壁钢围堰立面图(单位:m m )
15002900
2900
290015001500290029002900
150015003700290013601500图５
三壁钢围堰平面图(单位:m m )
６３ 成果与应用 ㊀㊀㊀㊀㊀桥梁深水基础三壁钢套箱围堰施工技术研究㊀李汉军㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
３三壁钢套箱围堰施工关键技术３．１三壁钢套箱结构设计
根据待建桥梁承台位置的地形条件㊁地质特征和水文条件，确定设防洪水水位高度.初步拟定三壁钢套箱的外形尺寸，根据作用在围堰上的荷载，包括自重㊁水压力㊁土压力㊁水流力等对三壁钢套箱围堰进行详细计算，最终确定三壁钢围堰㊁内支撑及槽孔各结构尺寸.
双壁钢围堰结构：外壁长３２．２２m㊁宽２５．６２m㊁高１５．６０m，内壁长２９．２２m㊁宽２２．６２m㊁高１４．１２m；钢围堰内外壁隔舱距离为１．５m，内外壁面板采用６m m厚钢板，刃角钢板用１４m m厚钢板.围堰的内外壁做加劲肋，纵向加劲肋采用ø７５m mˑ５０m mˑ６m m不等边角钢，间距１００c m；横向加劲肋采用ø２００m mˑ１２５m mˑ１２m m不等边角钢，间距３０c m.内外壁间桁架支撑采用ø１２５m mˑ１２５m mˑ８m m等边角钢，在隔仓板处加密，刃脚处设置三角板加强刚度并灌入C３０混凝土.
内侧板结构：长２６．２２m㊁宽１９．６２m㊁高６．００m，面板采用１０m m厚钢板；内侧板与内壁间采用ø１００m mˑ１０m m等边角钢连接.
３．２三壁钢套箱加工与运输
三壁钢套箱委托专业钢构件生产厂家分块加工制作，施工单位派员驻场监造；采用箱式拖车运输至桥位处附近，在桥位附近的浮式平台上分节拼装下放.３．３三壁钢套箱就位及安装
根据桥位的施工条件，采用抛锚定位技术对三壁钢套箱进行定位㊁就位并锚固，底节围堰下放到位后，接高顶节围堰及安装内支架，在围堰顶形成工作平台.三壁钢围堰就位及内支撑安装工况见图６㊁图７.
图６三壁钢围堰就位
３．４
地下连续墙施工
+58.740图７三壁钢围堰内支撑安装(单位:m)
地下连续墙高１４．７７m，其中嵌入岩石部分高８．４７m㊁厚１．１０m，内侧板与内壁段高６．３０m㊁厚１．５０m，采用C３０钢筋混凝土结构.地下连续墙采用双轮铣铣槽机开挖，由于开挖过程噪音及产生的振动很小，不会对周边建筑造成影响.铣槽机利用三壁钢围堰内支架顶平台兼做施工平台,
槽孔铣完后，清孔㊁安装钢筋，在槽内及三壁围堰内侧双壁内浇筑水下槽孔混凝土.水下混凝土浇筑要确保施工质量，以使三壁钢围堰㊁基岩㊁槽孔混凝土三者结合为一个整体.双轮铣铣槽机施工工况见图８㊁图９.
图８双轮铣铣槽机工作示意图
+58.740
速记机４深水桥墩基础施工
４．１钻孔桩基础施工
波纹片成型机
利用栈桥上的履带吊，冲击钻配合，在围堰顶平台上插打钢护筒，并进行钻孔桩施工.钻孔达到设６４
成果与应用 ㊀㊀㊀㊀㊀桥梁深水基础三壁钢套箱围堰施工技术研究㊀李汉军㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
国防交通工程与技术㊀㊀２０１８年１１月㊀１６,(０６)
计标高后，清孔㊁安装钢筋笼并浇筑水下混凝土.钻孔桩基础施工工况见图
+58.740
图１０桩孔桩基础施工(单位:m)
４．２承台基础施工
在钻孔桩施工完成后，抽干围堰内的水，割除钢
护筒，形成干作业环境.承台基础开挖采用非爆法
施工，人工利用水磨钻分层开挖，分层厚度６０c m.
开挖到设计标高后，对基底和周围岩壁进行清理，施
工C１５混凝土垫层.绑扎承台钢筋，安装大体积混
凝土施工循环冷却水管和测温元器件，浇筑承台
过氧化氢含量的测定混凝土.承台基础施工工况见图
+58.740
图１１承台施工(单位:m)
５结束语
三壁钢套箱围堰相对于现有技术具有以下优势:
(１)从功能上，根本解决了单壁㊁双壁钢围堰无法
施工承台埋入基岩较深的桥梁深水基础施工难题.
(２)从桥梁施工周期比较，三壁钢围堰可以较早
的形成工作面，提前进行钻孔桩施工，更能保证桥梁
基础施工工期.
(３)从安全上比较，三壁钢围堰㊁槽孔混凝土及
基岩形成一个整体，结构更加坚固，更能满足水比较
深㊁流速比较大的施工工况.
随着铁路㊁公路路网规划的实施，临近既有桥梁
等构筑物设置新建跨越江河的桥梁将会越来越多,
三壁钢套箱围堰技术为在深水毗邻重要建筑物旁修
建大型桥梁基础做出了一些探索，具有一定的推广
窄边框显示器和借鉴价值.
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AS t u d y o f t h eC o n s t r u c t i o nT e c h n i q u e s f o rT h r e eＧW a l l e dS t e e l B o x
C o f f e r d a m s f o r
D e e pＧW a t e rF o u n d a t i o no fB r i d g e s
L I H a n j u n
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６５
成果与应用 ㊀㊀㊀㊀㊀桥梁深水基础三壁钢套箱围堰施工技术研究㊀李汉军㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀
国防交通工程与技术㊀㊀２０１８年１１月㊀１６,(０６)
国防交通工程与技术㊀㊀２
０１８年１１月㊀１６,(０６)中对铁路运营安全存在较高风险，需编制相关施工方案且经过铁路管理部门审查同意，建议按«铁路营业线施工安全管理»㊁«关于进一步规范临近既有营业线施工安全管理的规定»等规范编制施工组织计划，并报相关铁路部门㊁水运部门审查通过后方可施工.(２
)在配布三角桩时应注意风流压偏角的影响和防撞桩施工时对通航孔轨道位移和附近水文的影响.(３
)在球鼻艏型船舶撞击力的作用下，钢桩的整体变形较大，顶端最大位移约为４．９５m ；前倾艏型撞击时，钢桩顶端最大位移约为３．８５m ，建议适当增加三角桩和桥墩的间距.
(４
)由于三角桩施工前期投入费用较大，加之后期修复困难较大，如需要拔桩，会给施工增加更大困难，综合比较，三角桩防撞方案应慎重采用.
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AS t u d y o f t h e T r i a n g
u l a rA n t i ＧC o l l i s i o nP i l e i nA n t i ＧC o l l i s i o nP e r f o r m a n c e S U N Z h e n y
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r o o v e s ．C o n s t r u c t i o n p r a c t i c e s h o w s t h a t t h e a p p l i c a t i o no f t h e t e c h n i c a l s c h e m e o f t h e t h r e e Ｇw a l l e ds t e e l c o f f e r d a mt o t h e c o n s t r u c t i o no f t h ed e e p
Ｇw a t e r f o u n d a t i o no f t h eG a n j i a n g R i v e rM e g aB r i d g
e a tT a i h e i s s u c c e s s
f u l ,w i t h t h e t e c h n i c a l d i f f i c u l t i e s i nc o n s t r u c t i o no f t h e s i n
g l e Ｇw a l l e d a n d t
h e d o u b l e Ｇw a l l e d s t e e l c o f f e r d a m s b e
i n g i n c a p a b l e o f b e i n g a p p l i e d t o t h e c o n s t r u c t i o n o f d e e p Ｇw a t e r c a p s p e n Ｇe t r a t i n g d e e p e r i n t o t h eb e d r o c k f u l l y o v e r c o m e ．W i t h s u c h t e c h n i q u e s a p p l i e d ,t h e c o n s t r u c t i o nd u r a t i o n f o r t h e b r i d g
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．K e y w
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