针对深水基础钢围堰施工工艺，结合船舶气囊下水工艺，就下水场地、气囊系统、托盘布置等技术问题进行了分析和探讨， 解决了钢围堰陆上拼装下水技术问题。 关键词：钢围堰，气囊，滑行下水，施工工艺
工程简介
某大桥主墩位于河道中，采用双壁钢围堰施工，由于受地形限制，无法布置导向船，从而无法利用导向船提升架下沉底节钢围堰。所以需采用借助气囊滑行方式带动钢围堰下水。钢围堰
为矩形双壁钢围堰，内壁尺寸18 m×18 m，壁厚1．5 m，其中下水底节高3．65 m，总重130 t。钢围堰采用分块加工运输至现场，岸上拼装。
2施工工艺原理
在临近河流位置选择一块场地，进行填筑、夯实、硬化，用方木搭设拼装平台，在拼装平台上制作钢围堰滑动托盘，拼装钢围堰底节；然后将气囊塞入围堰底部；安装后锚绳；气囊均匀充气，顶升钢围堰系统，拆除拼装平台支墩；在后方用挖掘机推动钢围堰系统沿下水滑道前进；待钢围堰滑动出河岸时，前端采用机动驳船绑定提升，防止钢围堰前端掉头；继续顶推钢围堰，直至下水，形成自浮；解除后端保险索；回收气囊及围堰加固钢支撑；整体浮运至墩位，定位下沉。钢围堰气囊下水原理示意图见图1。
3施工工艺流程
3．1
工艺流程
钢围堰气囊下水施工工艺流程见图2。
3．2操作要点
3．2．1
场地布置
第一步：施工准备
第二步．顶推起滑
第四步：围堰自浮
图1钢围堰气囊下水原理示意图
钢围堰下水场地由三个部分组成，分别为钢围堰拼装区、下水滑道区及围堰自浮区。拼装区场地必须平整，地基必须经过碾压夯实或硬化，防止因地基承载力不够，导致地基沉降，引起钢围堰拼装时发生变形。下水滑道区必须平顺，无横坡，宽度必须大于 气囊布置宽度，且沿气囊滑行方向呈1:20的坡度。下水坡道形式 见图3。围堰自浮区的水深大于钢围堰自浮所需的吃水深度，根 据钢围堰的重量及入水后可提供的浮力面积，按每立方米体积承 受 1t荷载的原则，计算出钢围堰自浮的吃水深度。如现场水深不 够时，可用挖掘机进行修整，使自浮区的水深尽可能增大，防止围 堰下水后由于水深较浅导致着床搁浅。
图2 钢围堰气囊下水施工工艺流程
图3 钢围堰下水坡道
3.2.2 气囊布置
钢围堰下水采用普通船用橡胶气囊，壁厚为1cm, 长度为5m~
18m, 直径为0.8m,1m,1.2m,1.5m,1.8m,2 m 等几种规格。
1)气囊的选择。采用长8m, 直径1.2 m 气囊，单个φ1.2 m× φ1.2 m气囊承载力见表1。
表1中1.2 m气囊单个承载力技术参数
气囊工作高度H/m
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0.3
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0.4
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0.5
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0.6
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0.7
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1.2
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单个气囊承载力/t
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151
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134
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118
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100
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84
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40
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注：工作高度日为气囊高度，承载力已考虑2倍安全系数
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2)气囊布置。钢围堰底节重量为130t, 考虑其他加固钢板、 工字钢、螺旋钢管总量50t, 则总体下水重量G=180t, 气囊工作 高度为1.2m时，单个气囊承载力为40 t, 需要布置气囊的数量 n= 8个，则气囊的安全系数K:K=40n/C=40×8/180=1.78。 考虑围堰底部气囊会存在受力不均匀情况，在计算时，将单个气囊受力 控制到40t, 选用8个气囊仍然是安全可靠的。为确保施工顺利 进行，另需配置2个备用气囊。气囊按间距5 m,分两侧对称布置 于围堰底，每侧布置4个。要求气囊两侧布置均匀，位置水平，且 单个气囊受力点必须作用在气囊中间，详细布置见图4。
3.2.3 附属设置布置
1)钢托盘。托盘采用工字钢纵横骨架结构，在表面覆一块 1 cm 厚的钢板，保证钢围堰在下滑过程中，气囊的工作面平整、传 力均匀。事前需要对托盘进行如下处理：a.在钢围堰托盘钢板边 缘焊接普通钢管，确保托盘边缘平滑，不会切割损坏气囊。b. 托 盘与钢围堰之间设置限位板，确保在钢围堰滑行过程中与托盘成 为整体，避免钢围堰与托盘发生相对滑动。c. 托盘与钢围堰之间 必须采用焊接连接，保证钢围堰整体入水后，经切割才能使托盘 整体脱落，且必须保证连接点位于钢围堰自浮的水位线以上。
2)后拉缆及地锚。为控制钢围堰在下滑过程中的速度及方 向，需在钢围堰正后方设置“八字”后拉缆，后拉缆采用地锚、卷扬 机控制，另一端与钢围堰锚固耳板绑定。地锚采用埋入式钢筋混 凝土地锚，位于钢围堰正后方10m~20m 处 。
3.2.4 钢围堰滑动下水
1)顶推起滑。钢围堰下水所有准备工作就绪后，将气囊进行 充气，沿滑行道路对场地进行清理，拆除拼装平台临时支撑。后 方采用2台挖掘机顶推使钢围堰沿滑行道路缓慢前行，顶推时， 钢围堰受力点必须对称，且同时受力，防止钢围堰因受力不均偏 离原设行径方向。同时，进行过程中，需不断拆除后方脱离气囊， 补充至前方。2)船舶绑定。当围堰前端已经悬空，气囊已经无法 提供足够支撑力时，且前端入水的部分浮力远远不能承受整个钢 围堰的重量，此时采用一只足够吨位(具体吨位根据钢围堰总量 决定)的机动驳船靠帮，先将机动驳船船舱内注水压重，然后将钢 围堰前端用钢丝绳绑定于机动驳船将军柱上，再抽出舱内水，机 动驳船将提供较大浮力，将钢围堰前端完全提起，使钢围堰在前 进过程中始终保证前端不会掉头、着床。3)气囊、托盘回收。当钢 围堰整体全部入水、形成自浮后，拆除后方地锚保险索，切割钢围堰 与托盘连接点，回收气囊及钢托盘。
4 结 语
受现场水深条件及地形限制，钢围堰无法采用常规的导向船 提升下水的方式。因地制宜结合大型船舶下水工艺，采用气囊滚 动滑行下水的工艺，将钢围堰顺利下放到水中，形成自浮。实践 证明该施工工艺是成功的，既满足了施工要求，又节约了时间，降 低了成本，降低了水上施工安全风险。为复杂条件下深水基础建 造技术提供了宝责施工经验，具有重要的借鉴意义。
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