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通过工程实例从围堰下水坡道设置、气囊布置及转向设计和围堆转向下水施工步骤及要点等三个方面，对双壁钢吊箱围堰气囊承托 转向下水施工技术进行了阐述，该技术解决了在困难环境条件下钢围垠拼装下水的难题，为钢围垠施工提供了有益的借鉴。 关键词：钢围堰；气囊承托；转向下水
大型双壁钢吊箱围堰在岸上拼装后常采用气囊法下水，即是利用 气囊充气将钢围堰托起，并沿下水坡道将围堰拖拉下水，围堰入水自 浮后，利用拖轮将围堰浮运到预定位置进行后续施工。在兰渝铁路新 井口嘉陵江特大桥82号主墩钢吊箱围堰施工中，由于受环境条件限制， 钢吊箱围堰底节拼装后采用气囊承托转向下水施工技术。取得了较好 技术经济效果。
1.工程概况
新井口嘉陵江特大桥是兰渝铁路客线与渝利货车外绕线合建的 特大桥，引桥部分客、货线双线桥分建，在跨江处合并为四线桥， 其中客线双线桥长2534m, 货车(单)双线桥长3865.5m, 四线桥 部分长1301m, 四线主桥跨江段桥跨布置及结构：(64+64)mT构+ (84+152+76)m 连续刚构+(64+64)mT构。82#墩基础为高桩承台， 设计钻孔桩32根，桩径25m, 桩长为45m, 按行列式布置。承台为圆 端形，外端尺寸为56.5*21.2*6m。承台底标高分别为161.97m, 施工水 位175m。钢吊箱平面为圆端型，尺寸为60.7×25.4×17.5m, 其中底节 围堰高5.4m, 壁 厚 2m, 重约8001。
嘉陵江属长江一级支流，水位受季节性降雨变化较大，雨季河水 湍急。桥址处江面随季节变化宽度约350m～500m, 最大水深达约47m 以上，最大流速为V[1/20]=3.8mk,最高水位为H1/20}=192.69m。 桥址 处河床大部分基岩裸露，表层局部有沉积砂卵石土层，厚1～2m, 其 下为弱风化泥岩夹砂岩，两岸陡峭，基本无阶地。桥址所在河段汛期 禁航，枯水季节个别河段弯急水浅不能通航。
2.临时码头及下水坡道设置
根据本桥施工环境的特点，82#墩钢吊箱围堰必须在汛期与枯水期 之间3个月内完成底节围堰拼装下水、上节围堰拼装及整体浮运至墩 位。底节围堰决定在岸边设置临时码头拼装，组拼焊接完成后采用气 囊法下水。
受桥址附近江段岸坡地形的限制，围堰拼装临时码头选择在距墩 位下游约5km处，在相对较缓的岸坡上半挖半填修建。由于无条件修 建垂直江岸的下水坡道，实际下水坡道与江岸呈30°角，宽度32m。
为了保证底节围堰下水过程中顺利转向，且前后端气囊始终能保持承 载滚动的工作状态，下河的坡道须采用三坡段进行缓慢变坡，第一坡 段在拼装场地内45m (围堰中心至第二坡段起点)1%坡度，第二坡段 40m, 坡度为3.0%,第三坡段50m, 其 中 8m伸入水中，坡度为7%。
按照设计坡度及地基承载力的计算要求，对码头及下水坡道必须 分层填筑碾压密实，确保气囊工作地面承载力不小于120kpa 。下水坡 道断面详见上图。
3.气囊布置及转向设计
选择直径为φ1.5m的船用气囊，根据围堰的宽度(25.4m) 单根气 囊长度为14m, 按每排2根对称铺放，共设11排，另考虑4根气囊用于 接续，因此现场共准备承重气囊26个。单根气囊承载技术参数详见下 表。
中1.5m气囊(三层)承载技术参数
工作高度m
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工作压力MPa
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承载力Kn/m
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14m气囊承载力Kn
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0.5
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0.07
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110
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1540
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0.6
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0.07
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99
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1386
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0.7
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0.07
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88
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1232
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0.8
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0.07
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77
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1078
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0.9
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0.07
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66
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924
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3.1气囊滚动接触面宽度计算
考虑围堰在下水过程中有可能出现仅10排气囊承载的最不利情况 进行计算。
平均每根气囊承载： N=Wn=800/20=40。
每根气囊的承压面积：S=NP-40×1000Y0.7-57143cm²
气囊接触面宽度：a=S/L=57143/1400-40.8cm
3.2气囊承载力验算：
气囊工作高度： h=2VR-b²=2V0.75-0.204⁵=0.72m
其中： b=/2=0.204m
根据上表按最大工作高度取0.9m考虑，下水双壁钢吊箱重量 G=800。 根据施工工艺围堰在前移过程中，后部气囊脱出，前端或尾 部的气囊将承担平均荷载的1.5倍，同时考虑在拖拉过程中个别气囊漏 气减效，因此安全系数取[k=2。
K=NG=924×20Y8000=2.31>[K]=2 故满足要求。
3.3气囊滚动摩擦阻力计算
由公式f=0.056*MR 计算气囊滚动摩擦阻力系数，式中b 为气囊滚 动接触面半宽，R 为气囊半径，计算结果f=0.0152。
由公式F=2TMh 计算每根滚动摩擦阻力，式中h为气囊工作高度。 计算结果F=1.1671。
由计算公式可知，气囊滚动摩擦阻力与工作压力和气囊高度成反 比，与接触面宽度成正比，因此通过调整气囊内部压力可调整气囊的 高度、接触面宽度及滚动摩擦阻力。
总滚动摩擦阻力： Fm=KxnxF=1.4x20×1.167=32.71,
式 中K为条件复杂系数，由气囊漏气造成接触面积加大、道路不 平整等因素而定， 一般取1.1-1.4,考虑本工程坡道为填土压实面，
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