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浮箱法安装水中支架群施工工法

1.前言

随着我国城市交通建设的快速发展，为满足人民出行便利，越来

越多的出现了城内、城边跨河、跨沟谷大型桥梁结构，为满足结构新

颖、地质条件复杂的大型桥梁施工，我国施工企业不断创新桥梁施工

技术，尤其在跨江河湖海等方面，一系列新技术、新工艺、新设备站

在世界之巅。丹河大桥斜跨丹河，跨河长度120米，丹河水深2米至

5米，先进跨江河湖海等先进技术无法应用，如何解决超宽桥面浅水

位不通航水中支架群施工，成为了施工企业当前面临并急需解决的问

题。钢管桩作为水中支架基础主要承重结构之一，由于能够循环利

用、造价低、便于施工等优点，在桥梁跨河、跨沟谷施工领域中将呈

现很好的应用前景。打设钢管桩施工是一项相对简单的工艺，但受河

道通航能力、水深、水面宽度和高标准环保要求的情况下，简单工艺

缺出现了复杂的施工难度。目前常用的有船式施工，主要应用于具备

通航能力的河流；栈桥法吊打施工，主要适用于栈桥结构钢管桩施

工，吊机边搭设栈桥边施工支架平台。对于超宽桥面不通航河道支架

群施工国内案里较少，可借鉴经验不多，工艺工法相对不够成熟，尤

其对于北方内河钢管插打施工，受施工工装、设备、当地技术水平影

响，施工难度较大。

针对丹河大桥设计特点、现场情况，项目部方案制定阶段引入浮

箱法施工技术，并通过研发钢管定位工装，精确定位、临时固定钢管，

有效提高了施工效率，安全、优质完成建设任务。

2.工法特点

2.1通过组装浮箱作为支撑吊车、打桩锤的平台，解决了水上作

业不便的问题。其结构简单、稳定，搭设容易，安全可靠，投入施工

快，显著缩短工期。

2.2通过研发定位管工装控制每根管桩的中心位置，使得管桩定

位精确，不但提高了单根钢管桩的定位精度，而且可以吊装钢管“站

立”在管架内，可做到一次定位和吊装4根钢管桩，提高振动锤夹管

的精准度和速度。显著解决了水中支架钢管桩的定位精度和打管施工

工效问题。

2.3通过使用橡胶气囊封堵管桩两端，保证管桩内部中空，使管

桩能够浮于水面，通过拖拉实现河道内管桩运输。施工过程中也可将

管桩并排连接加固放置，作为水上运输设备，方便拖运施工材料。显

著提高了工作效率。

3.适用范围

浮箱法安装水中支架群施工技术适用于水流较平稳、波浪小、浅

水域或不具备通航能力的河流中钢管桩基础施工。

4.工艺原理

浮箱法安装水中支架群施工是通过在河道上组装浮箱作为支架安

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装机具支撑平台，通过定位钢管工装，实现管桩的高效、精准安装。

本工法的基本原理是利用定位钢管工装，进行管桩施工定位及螺旋钢

管临时固定，把钢管吊入管架中使钢管可以“站立”，减少振动锤夹

管动作和时间，一次定位和吊装4根钢管桩，提高振动锤夹管的准度

和速度，从而解决水中支架钢管桩的定位精度和打管施工工效问题，

确保施工的质量与安全，实现管桩的高效施工。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

浮箱法安装水中支架群施工流程如下：

浮箱工厂定制→浮箱进场、检查→浮箱焊拼、焊缝检查→安设浮

箱平台、管架施工平台→测量定位→机械、材料吊装就位→钢管桩插

打→钢管接长→组拼连接形成支架系统→机械设备移除→浮箱、平台

拆除。

5.2操作要点

5.2.1测量放样

浮箱在岸上由50t汽车吊将浮箱吊至河面上，在浮箱下水就位后，

对浮箱进行监控量测，随时关注浮箱是否发生沉降。经过监控过后无

任何漏水下沉现象，使用汽车吊将25t汽车吊吊装至浮箱上，在两侧

岸边测量放样两个基准点设置两根钢钎，连接钢丝绳，用来为钢管桩

粗略边部位置的确定，钢管桩上粘贴反光贴，采用全站仪进行测量，

通过定位整个管架施工平台装置来控制每根管桩的中心位置及垂直

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度，使得管桩偏差不大于10cm。以保证支架施工符合设计及规范要

求。

5.2.2浮箱体系

浮箱载重包含50t汽车吊1台，自重38.6