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【摘 要】随着我国桥梁建造的不断发展，桥梁施工的质量越来越受到我们的重视。在桥梁施工中水下承台的建造是工程施工的关键和难点。因为水下承台长时间在水位线以下，并承受全部桥梁的重量，在水下怎么确保水下承台的施工质量成为桥梁施工需要特别注意的一个环节。这篇文章通过对钢围堰在桥梁水下承台施工的运用来说明钢围堰在实际运用中的作用和推广运用的意义。
【关键词】 桥梁；钢围堰；施工；水下承台
当前，桥梁的施工重点在于水下承台的施工，由于其是桥梁的承重基础，并且由于其长期的在水位线以下，水流对其的侵蚀以及其自身的消耗速度远远高于桥梁的其他部分。因此，在水下承台的施工好坏直接决定了桥梁的整体工程质量。目前，我国的桥梁施工多以采用钢围堰的工法对水下承台进行施工，这种方法得到国内外施工单位的普遍使用。但是在施工过程中，如果对钢围堰使用不当不仅会对施工造成一定的阻碍，而且对桥梁的整体建造也存在一定的安全隐患。因此，有必要从钢围堰的设计与施工方面进行理论的基础论述。并且从施工的实际经验出发，对施工过程中容易出现错漏的地方进行认真总结，希望找到合理的钢围堰安装与使用的具体细节，为今后的类似施工提供理论基础与指导性意见。笔者在本文中以广西昭平县马滩大桥为例，对水下承台的钢围堰的设计施工进行了讨论，并在此基础上，根据自身的工作经验对施工过程中需要注意的问题进行了阐述，希望对业内同行有所借鉴帮助。
一、钢围堰的设计与计算
钢围堰的计算主要包括了钢围堰的几何尺寸计算，钢围堰的重量计算等多种方式。具体如下：
（一）钢围堰的几何尺寸计算
钢围堰的几何尺寸总体来说与桥梁的水下承台的设计相配套，本文以广西昭平县马滩大桥的设计为例对其中的水下承台的钢围堰进行细致的计算并给出其几何尺寸。
水下承台的构成主要有二个部分：第一部分为底部的封底混凝土层。根据桥梁的承载设计广西昭平县马滩大桥的封底混凝土厚度为300cm；第二部分为承台的主体结构由C30钢筋混凝土构成，根据广西昭平县马滩大桥的设计要求，此部分的高度为350cm。
根据承台的具体设计参数，钢围堰分为两节进行构建。第一节钢围堰高度为600cm，包括了封底混凝土层以及承台主体部分的一部分。钢围堰的第二节为750cm，包括了承台主体部分的一部分以及水下承台的钢架与承重部分全部。按照施工的要求钢围堰的尺寸需要高于水下承台的总体高度，并在其上与其下留有足够的空余量，便于钢围堰的固定，并对施工中的承台产生足够的固定与定型作用。此外，钢围堰的第二节分为了两部分，按照上层具有防浪板功能，下层为加厚固定阶层。上部分包括防浪板总长度为4m使用5mm厚度的钢板进行施工，并利用钢环、环版、斜杆等措施进行加固。下部分总长度为3m采用加厚的7mm钢板进行施工加工。
（二）钢围堰的空间箱体设计
由于钢围堰需要具有较高的施工强度与抗张力设计。在施工过程中广泛的采用空间箱体的结构，一方面是降低了施工难度，另一方面也增加了钢围堰的抗压强度，满足水下承台的施工要求。具体的钢围堰空间箱体结构的设计为双层钢板为基础的支撑结构，在箱体内部进行桁架的铺设对空间箱体做进一步的固定支撑支持。具体设计与工程的强度要求有关。以广西昭平县马滩大桥的设计为例，其钢围堰的空间箱体结构以单层的钢围堰箱体外壁高度为14.5m × 11.7m，构建箱体的双层钢板空间厚度为1.0米。钢围堰底部插入河床1米，钢围堰顶部防浪结构高层水下承台主体部分八米。钢围堰的高度为13.5米，分为两部分进行拼接。具体如下：
图1
二、钢围堰的安装施工
钢围堰的施工安装需要与水下承台的施工相配合，除了在其安装过程中主要考虑到施工的实际情况，并不进行一次性安装，而是分别对第一节与第二节钢围堰就分别施工。具体的安装施工过程如下：
（一）第一节钢围堰的安装施工
1.按照工程指标以及设计标准的钢围堰第一节的主体部分在相关场地进行加工并完成最终的拼装测试，在测试合格后方可对其进行运输。将其运输至水下承台的施工定点。采用至少承载在五十吨以上的履带式吊塔，并在工人手拉葫蘆等工具的配合之下将其调整为悬空垂直为止。并要求其垂直与钢围堰的固定平台。此后，工人利用型钢或者高强度的钢板对钢围堰的第一节进行固定，按照标记的先后顺序从下开始到上部为止进行安装。对于已经套牢并安装完成的钢围堰部分需要及时的进行焊接处理。并检测焊接效果。
2.在第一部分钢围堰固定完毕之后，需要对之上的其他钢围堰部分进行安装施工，此部分的施工方法与第一部分不同，采用全程套装，一次焊接的施工方法。按照施工图纸进行全部钢围堰的套接过程，在套接了全部第一节的钢围堰部分之后对其整体位置进行检查。需要包括整体衔接情况，整体位置以及整体形状做出评估。在确认拼接无误的前提之下进行焊接处理。采用高强度钢板进行焊接，焊缝的宽度必须严格按照施工安全工艺去进行。否则将严重的影响钢围堰的施工质量。
3.对钢围堰整体焊接完成之后，需要进一步对钢围堰的施工效果进行检查。此次检测以焊接强度，焊接材料，钢围堰整体形状为准。在检测无误后用分点起吊的方式将钢围堰主体结构吊离安装平台，达到预定位置之后对安装平台进行切个，并将钢围堰做下沉前处理。
最后，在钢围堰下沉过程中需要不断的利用外力调整钢围堰的入水状态，保证其各部分受力均匀并保持垂直。在钢围堰在自然状态下停止下沉之后钢围堰第一节安装完毕。
（二）钢围堰第二节安装
钢围堰第二节的安装在施工工艺方面类同与第一节的后部分安装。将钢围堰的第二节主体结构逐步吊起，并安装在第一节之上。在所有钢围堰结构安装完毕之后进行整体一次性焊接。同样采用高强度钢板进行焊接，并在焊结过后需要对焊接效果包括焊接缝及焊接强度进行检查。在全部钢围堰焊接完成后，控制钢围堰继续下沉，如果下层不畅可以选择外力作用以及空压机吸泥等手段对钢围堰进行辅助下层，保障其到达设计高度。并进行灌注处理。 三、施工过程中的几点注意事项
（一）钢围堰拼装的整体要求
1.在拼装验收合格之后方可可以进行统一的焊接处理。并在入水之前对焊接强度进行检验。除此之外还需要对焊口进行煤油的渗透测试。通过测试找到焊口的缺口并采用焊縫铲除，重新焊接的方式进行补救。
2.在相邻的钢围堰空间箱的对接方面需要保证外板的对接准确，两者的误差需要小于1 mm，并在焊接之后保障焊缝小于2mm。
3.结构尺寸验收：钢围堰底节组拼完成后，必须进行结构尺寸检验。钢围堰的结构尺寸须符合“钢围堰主要尺寸允许偏差”表的要求。
（二）基于质量要求的施工注意事项
1.钢围堰拼装过程中的注意事项主要包括七个方面：围堰拼装合拢后，全面调整其垂直度、水平度等，务必使接头对准，所有误差均在允许范围之内；经检查合格后方可进行电焊；起吊围堰时，应按指定位置起吊，不得任意改动，以免扭曲变形，起吊时不得碰撞；拼装时如有钢板或型钢碍事，不利拼装，不得随意烧割，应及时反映，请示后再行处理；拼装时如发现接头不对，不准硬拉硬顶；调整钢围堰放置千斤顶或倒链滑车位置，应经技术人员检查同意后方可进行；定位焊和全面焊的立焊缝应全部由下向上进行，电焊先后顺序应为：先内壁，后外壁对称进行。
2.钢围堰下沉过程中的注意事项主要包括如下三个方面：
围堰内井孔面积较大，围堰下沉中出土量大，补水量大，必须配备足够的潜污泵、高压水泵和补水泵等机具设备，以缩短围堰下沉的周期。吸泥设备必须预先组拼、调直、试压，做好拼接标高，使用时按标高拼接，并明确清晰地标出长度尺寸，以便在吸泥时掌握吸泥机的标高。吸泥设备吸泥时要经常移动，做到均匀除土，均匀下沉，以免出现突然大量下沉现象，引起大的翻砂，造成事故。其中围堰出现涌砂现象的判别方法：吸泥设备工作情况良好，但围堰内水面不下降（无补水），甚至升高。辨别吸出土壤的性质。围堰内泥面高度上升。
总结：根据前文的讨论，发现在针对水下承台的钢围堰施工过程中，其施工难点在于钢围堰拼装过程中的整体形态以及焊接检验。在施工过程中，需要对拼装形态进行实时的检验，并在检验合格后方可进行焊接处理。并在焊接强度等指标验收合格的基础之上方可进行下沉施工。此外在下层施工过程中需要随时观察下沉的姿态，保证钢围堰的受力均匀与入水垂直。笔者衷心希望通过本文的研究，能够对今后的类似的施工提供一定的借鉴与帮助。
【关键词】 桥梁；钢围堰；施工；水下承台
当前，桥梁的施工重点在于水下承台的施工，由于其是桥梁的承重基础，并且由于其长期的在水位线以下，水流对其的侵蚀以及其自身的消耗速度远远高于桥梁的其他部分。因此，在水下承台的施工好坏直接决定了桥梁的整体工程质量。目前，我国的桥梁施工多以采用钢围堰的工法对水下承台进行施工，这种方法得到国内外施工单位的普遍使用。但是在施工过程中，如果对钢围堰使用不当不仅会对施工造成一定的阻碍，而且对桥梁的整体建造也存在一定的安全隐患。因此，有必要从钢围堰的设计与施工方面进行理论的基础论述。并且从施工的实际经验出发，对施工过程中容易出现错漏的地方进行认真总结，希望找到合理的钢围堰安装与使用的具体细节，为今后的类似施工提供理论基础与指导性意见。笔者在本文中以广西昭平县马滩大桥为例，对水下承台的钢围堰的设计施工进行了讨论，并在此基础上，根据自身的工作经验对施工过程中需要注意的问题进行了阐述，希望对业内同行有所借鉴帮助。
一、钢围堰的设计与计算
钢围堰的计算主要包括了钢围堰的几何尺寸计算，钢围堰的重量计算等多种方式。具体如下：
（一）钢围堰的几何尺寸计算
钢围堰的几何尺寸总体来说与桥梁的水下承台的设计相配套，本文以广西昭平县马滩大桥的设计为例对其中的水下承台的钢围堰进行细致的计算并给出其几何尺寸。
水下承台的构成主要有二个部分：第一部分为底部的封底混凝土层。根据桥梁的承载设计广西昭平县马滩大桥的封底混凝土厚度为300cm；第二部分为承台的主体结构由C30钢筋混凝土构成，根据广西昭平县马滩大桥的设计要求，此部分的高度为350cm。
根据承台的具体设计参数，钢围堰分为两节进行构建。第一节钢围堰高度为600cm，包括了封底混凝土层以及承台主体部分的一部分。钢围堰的第二节为750cm，包括了承台主体部分的一部分以及水下承台的钢架与承重部分全部。按照施工的要求钢围堰的尺寸需要高于水下承台的总体高度，并在其上与其下留有足够的空余量，便于钢围堰的固定，并对施工中的承台产生足够的固定与定型作用。此外，钢围堰的第二节分为了两部分，按照上层具有防浪板功能，下层为加厚固定阶层。上部分包括防浪板总长度为4m使用5mm厚度的钢板进行施工，并利用钢环、环版、斜杆等措施进行加固。下部分总长度为3m采用加厚的7mm钢板进行施工加工。
（二）钢围堰的空间箱体设计
由于钢围堰需要具有较高的施工强度与抗张力设计。在施工过程中广泛的采用空间箱体的结构，一方面是降低了施工难度，另一方面也增加了钢围堰的抗压强度，满足水下承台的施工要求。具体的钢围堰空间箱体结构的设计为双层钢板为基础的支撑结构，在箱体内部进行桁架的铺设对空间箱体做进一步的固定支撑支持。具体设计与工程的强度要求有关。以广西昭平县马滩大桥的设计为例，其钢围堰的空间箱体结构以单层的钢围堰箱体外壁高度为14.5m × 11.7m，构建箱体的双层钢板空间厚度为1.0米。钢围堰底部插入河床1米，钢围堰顶部防浪结构高层水下承台主体部分八米。钢围堰的高度为13.5米，分为两部分进行拼接。具体如下：
图1
二、钢围堰的安装施工
钢围堰的施工安装需要与水下承台的施工相配合，除了在其安装过程中主要考虑到施工的实际情况，并不进行一次性安装，而是分别对第一节与第二节钢围堰就分别施工。具体的安装施工过程如下：
（一）第一节钢围堰的安装施工
1.按照工程指标以及设计标准的钢围堰第一节的主体部分在相关场地进行加工并完成最终的拼装测试，在测试合格后方可对其进行运输。将其运输至水下承台的施工定点。采用至少承载在五十吨以上的履带式吊塔，并在工人手拉葫蘆等工具的配合之下将其调整为悬空垂直为止。并要求其垂直与钢围堰的固定平台。此后，工人利用型钢或者高强度的钢板对钢围堰的第一节进行固定，按照标记的先后顺序从下开始到上部为止进行安装。对于已经套牢并安装完成的钢围堰部分需要及时的进行焊接处理。并检测焊接效果。
2.在第一部分钢围堰固定完毕之后，需要对之上的其他钢围堰部分进行安装施工，此部分的施工方法与第一部分不同，采用全程套装，一次焊接的施工方法。按照施工图纸进行全部钢围堰的套接过程，在套接了全部第一节的钢围堰部分之后对其整体位置进行检查。需要包括整体衔接情况，整体位置以及整体形状做出评估。在确认拼接无误的前提之下进行焊接处理。采用高强度钢板进行焊接，焊缝的宽度必须严格按照施工安全工艺去进行。否则将严重的影响钢围堰的施工质量。
3.对钢围堰整体焊接完成之后，需要进一步对钢围堰的施工效果进行检查。此次检测以焊接强度，焊接材料，钢围堰整体形状为准。在检测无误后用分点起吊的方式将钢围堰主体结构吊离安装平台，达到预定位置之后对安装平台进行切个，并将钢围堰做下沉前处理。
最后，在钢围堰下沉过程中需要不断的利用外力调整钢围堰的入水状态，保证其各部分受力均匀并保持垂直。在钢围堰在自然状态下停止下沉之后钢围堰第一节安装完毕。
（二）钢围堰第二节安装
钢围堰第二节的安装在施工工艺方面类同与第一节的后部分安装。将钢围堰的第二节主体结构逐步吊起，并安装在第一节之上。在所有钢围堰结构安装完毕之后进行整体一次性焊接。同样采用高强度钢板进行焊接，并在焊结过后需要对焊接效果包括焊接缝及焊接强度进行检查。在全部钢围堰焊接完成后，控制钢围堰继续下沉，如果下层不畅可以选择外力作用以及空压机吸泥等手段对钢围堰进行辅助下层，保障其到达设计高度。并进行灌注处理。 三、施工过程中的几点注意事项
（一）钢围堰拼装的整体要求
1.在拼装验收合格之后方可可以进行统一的焊接处理。并在入水之前对焊接强度进行检验。除此之外还需要对焊口进行煤油的渗透测试。通过测试找到焊口的缺口并采用焊縫铲除，重新焊接的方式进行补救。
2.在相邻的钢围堰空间箱的对接方面需要保证外板的对接准确，两者的误差需要小于1 mm，并在焊接之后保障焊缝小于2mm。
3.结构尺寸验收：钢围堰底节组拼完成后，必须进行结构尺寸检验。钢围堰的结构尺寸须符合“钢围堰主要尺寸允许偏差”表的要求。
（二）基于质量要求的施工注意事项
1.钢围堰拼装过程中的注意事项主要包括七个方面：围堰拼装合拢后，全面调整其垂直度、水平度等，务必使接头对准，所有误差均在允许范围之内；经检查合格后方可进行电焊；起吊围堰时，应按指定位置起吊，不得任意改动，以免扭曲变形，起吊时不得碰撞；拼装时如有钢板或型钢碍事，不利拼装，不得随意烧割，应及时反映，请示后再行处理；拼装时如发现接头不对，不准硬拉硬顶；调整钢围堰放置千斤顶或倒链滑车位置，应经技术人员检查同意后方可进行；定位焊和全面焊的立焊缝应全部由下向上进行，电焊先后顺序应为：先内壁，后外壁对称进行。
2.钢围堰下沉过程中的注意事项主要包括如下三个方面：
围堰内井孔面积较大，围堰下沉中出土量大，补水量大，必须配备足够的潜污泵、高压水泵和补水泵等机具设备，以缩短围堰下沉的周期。吸泥设备必须预先组拼、调直、试压，做好拼接标高，使用时按标高拼接，并明确清晰地标出长度尺寸，以便在吸泥时掌握吸泥机的标高。吸泥设备吸泥时要经常移动，做到均匀除土，均匀下沉，以免出现突然大量下沉现象，引起大的翻砂，造成事故。其中围堰出现涌砂现象的判别方法：吸泥设备工作情况良好，但围堰内水面不下降（无补水），甚至升高。辨别吸出土壤的性质。围堰内泥面高度上升。
总结：根据前文的讨论，发现在针对水下承台的钢围堰施工过程中，其施工难点在于钢围堰拼装过程中的整体形态以及焊接检验。在施工过程中，需要对拼装形态进行实时的检验，并在检验合格后方可进行焊接处理。并在焊接强度等指标验收合格的基础之上方可进行下沉施工。此外在下层施工过程中需要随时观察下沉的姿态，保证钢围堰的受力均匀与入水垂直。笔者衷心希望通过本文的研究，能够对今后的类似的施工提供一定的借鉴与帮助。