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钢套箱围堰气囊浮运施工技术

摘要：主要介绍剑潭东江特大桥钢套箱围堰气囊浮运施工技术，该桥为贛深铁

路的关键性控制工程，是目前国内高铁最大宽度的四线无砟轨道墩塔梁固结体系

矮塔斜拉桥。由于桥址所处位置的上下游均设置有水闸，大型起重船无法进场，

钢套箱下水难度大，经过方案比选、优化，最终采用分块制作、现场拼装、整体

采用气囊下水方式进行施工，通过岸侧卷扬机牵引至安装位置，注水安装下放的

方案。因避免使用大型船机设备，在节约施工成本上取得较好的效果。

关键词：贛深铁路；钢套箱；气囊浮运；施工技术

工程1概况

剑潭东江特大桥3#、4#主墩位于东江河道内，施工水位H10%=13.18m，其

中3#主墩承台底面标高+0.06m，距承台底面13.12m，承台基底为弱风化花岗岩，

钻孔桩全部嵌入弱风化花岗岩18m，4#主墩承台底面标高+2.34m，距承台底面

10.84m，承台基底为淤泥质黏土，钻孔桩嵌入弱风化花岗岩约7m。考虑基岩上

覆盖土层厚度不够，钢板桩围堰工艺难以实施，因此选择无底双壁钢套箱围堰工

艺，既能为承台提供了干施工条件，又能作为桩基、墩柱、主塔的作业平台。

钢套箱结2构

根据承台尺寸及结合现场实际情况，3#主墩钢套箱围堰设计顶标高+15.18m，

底标高-1.94m，围堰总高度17.12m，吃水深度15.12m。4#主墩钢套箱围堰顶标

高+16.88m，底标高+0.34m，围堰总高度16.54m，吃水深度14.45m。钢套箱外尺

寸为28.4m×40.4m，内腔尺寸为26m×38m，壁厚1.2m。钢套箱围堰采用C30砼

封底，封底砼厚度2.5m。

图1钢套箱剖面示意图（单位：mm；高程单位：m）

钢套箱由壁体及内撑两大部分组成。壁体主要由面板、分仓板、横肋、竖肋

构成，通过分仓板将钢套箱平均分成互不相通的隔仓，以便注水下沉时调整钢套

箱的重心及竖直状态。内支撑布设3层，用型钢构成平面框架，与钢套箱一起形

成稳定结构体系，主墩作业平台利用钢套箱的第三层内支撑作为承重梁。

钢套箱围堰为全焊水密结构，钢套箱壁板、侧板、底板、隔仓的面板均采用

δ10mm钢板。内外壁板的竖肋主要采用∠75×8mm角钢，上半节间距50cm，下

半节间距25cm，每隔6.0m设1道坚向开孔隔板作为加强竖肋，开孔隔板采用

δ10mm钢板。钢套箱底部设封底砼分仓分隔板，分隔板高1.80m（底面距离壁体

底板21cm，用于安装封底托板），由腹板δ20mm钢板和上、下翼板δ40mm钢

板组成，将封底砼分成6块，内壁和与封底砼接触面设置3道止水钢板（5cm宽

δ8mm钢板），以防止水沿砼与钢板接触面渗漏。钢套箱设3层内支撑，用型钢

构成平面框架，第1、2层的纵、横向支撑均采用φ800×12mm钢管，第3层纵、

横均向支撑采用HN700×300mm型钢，兼做作业平台。

为保证钢套箱围堰浮运阶段和下沉阶段的稳定，壁体设置10个隔仓，为保

持钢套箱围堰内外水位平衡，在河侧的壁体上设置1个联通孔。

围堰施工3

钢套箱3.1加工

受下游东江水利枢纽船闸通航能力制约，钢套箱围堰无法整体制作通过船闸

水运至安装现场。为保证加工质量，钢套箱壁体在专业钢构件加工厂进行分块加

工，检验合格后，用车分批运输至现场拼装。

钢套箱拼装3.2

钢套箱选在主墩上游的约150m处的河滩上进行现场拼装。对所选河滩进行

整平硬化处理后，搭设钢套箱围堰拼装平台，滑道采用C20砼硬化，厚度20cm。

下滑坡道长53.0m，坡比1:40。拼装平台立柱采用双拼I32b工钢，立柱设置间距

4.5m，立柱间留出气囊布设位置，垫梁采用I32b工钢。

拼装前，在托板上放样出壁板拼装轮廓线，并在外侧轮廓边线上设置定位装

置，以控制钢套箱的平面位置。

钢套箱分节逐块拼装，由100T履带吊从短边向两侧长边对称拼装，将壁板

块件吊起至安装位置，下口通过定位码子就位后，与定位码子临时焊接加以固定，

通过测量仪器校检平面位置和垂直度，校达到要求后，壁板与底板、壁板间进行

焊接连接，最后进行内支撑安装。

钢套箱3.3浮运、安装

钢套箱拼装完成后，用橡胶气囊顶起，卷扬机牵引，利用滑道溜放下水。钢

套箱围堰浮运至现场后，RTK定位，用平板驳及岸侧