鋼套箱圍堰設(shè)計方案技術(shù)說明書一、工程概況本項目針對某跨江（河）橋梁承臺施工需求，承臺位于水深3~5米的水域，地質(zhì)以粉質(zhì)黏土及砂層為主，河床面起伏較小。為實現(xiàn)承臺干地施工條件，擬采用雙壁鋼套箱圍堰作為臨時擋水結(jié)構(gòu)，其平面尺寸需滿足承臺施工操作空間及止水要求，高度需覆蓋水深、封底混凝土厚度及施工操作層高度。二、設(shè)計依據(jù)1.規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)：《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650-2020）、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB____-2017）、《建筑施工起重吊裝工程安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ276-2012）；2.工程資料：工程地質(zhì)勘察報告、橋梁承臺設(shè)計圖紙、水文觀測資料（水位變幅、流速、沖刷深度等）；3.現(xiàn)場條件：施工水域通航要求、周邊既有建（構(gòu)）筑物分布、吊裝及運輸設(shè)備能力。三、結(jié)構(gòu)設(shè)計（一）結(jié)構(gòu)形式與尺寸采用雙壁鋼套箱，由壁板、水平支撐、豎向支撐、刃腳及底板組成。雙壁間設(shè)隔艙，可通過注水/排水調(diào)節(jié)浮力，便于下沉與定位。平面尺寸：承臺平面尺寸為*10m×8m*，鋼套箱平面尺寸單側(cè)外放0.5m（含止水及操作空間），總尺寸為*11m×9m*；高度設(shè)計：設(shè)計高度=水深（取最大值5m）+封底混凝土厚度（1.5m）+施工操作高度（1.0m）=7.5m；壁板厚度：外側(cè)壁板厚8mm，內(nèi)側(cè)壁板厚6mm，雙壁間距0.5m，隔艙板厚5mm，間距2m（沿周長及高度方向）。（二）受力分析1.浮力計算：雙壁鋼套箱總排水體積（含隔艙）為11m×9m×7.5m=742.5m3，浮力需平衡結(jié)構(gòu)自重（約80t）、封底混凝土重量（11m×9m×1.5m×2.5t/m3≈371t）、施工荷載（按50t計）及水壓力/土壓力；2.水壓力/土壓力：按最不利水位（設(shè)計洪水位）計算，水壓力強度為*γ水×h*（γ水為水重度，h為水深），土壓力按主動土壓力公式計算（砂層內(nèi)摩擦角取30°）；3.結(jié)構(gòu)強度：壁板、支撐按受彎、受壓構(gòu)件驗算，焊縫按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》驗算抗拉、抗剪強度，確保在浮力、荷載及外力作用下無變形、開裂。（三）止水設(shè)計1.刃腳止水：刃腳采用“倒梯形”結(jié)構(gòu)，嵌入河床粉質(zhì)黏土層0.5m（或砂層時采用砂袋預(yù)壓封底），刃腳底部設(shè)20mm厚止水鋼板，與河床面密貼；2.壁板接縫止水：壁板分塊拼裝時，接縫處設(shè)橡膠止水帶（寬30mm，厚5mm），外側(cè)滿焊止水鋼板（寬100mm，厚6mm）；3.隔艙止水：雙壁隔艙間采用防水焊條焊接，確保注水/排水時無滲漏。四、材料選用1.鋼材：壁板、支撐、刃腳采用Q355B鋼材，焊條選用E50系列（與母材匹配）；2.防腐處理：鋼套箱內(nèi)外壁采用環(huán)氧富鋅底漆+環(huán)氧云鐵中間漆+聚氨酯面漆，總干膜厚度≥200μm，水下部分增加一道瀝青漆防腐；3.止水材料：橡膠止水帶（氯丁橡膠，硬度60±5ShoreA）、止水鋼板（Q235B，表面鍍鋅處理）。五、施工工藝（一）鋼套箱預(yù)制1.分塊制作：壁板按設(shè)計分塊（每塊重≤5t，便于吊裝），在工廠采用數(shù)控切割、組焊，嚴(yán)控平面度（≤3mm/m）、垂直度（≤2mm/m）；2.拼裝檢驗：現(xiàn)場設(shè)置拼裝胎架，按“先底板、后壁板、再支撐”順序拼裝，焊縫經(jīng)UT（超聲波探傷）檢測，合格率100%。（二）浮運與下沉1.浮運準(zhǔn)備：鋼套箱拼裝后，向隔艙注水至吃水深度2m，利用拖輪浮運至墩位；2.定位下沉：采用“全站儀+水尺”雙控定位，偏差≤5cm；通過隔艙分級注水（每次注水量≤總浮力的10%），緩慢下沉，同步調(diào)整水平度（偏差≤1/1000）；3.刃腳著床：下沉至刃腳距河床面0.5m時，停止注水，采用砂袋預(yù)壓（或直接下沉）使刃腳嵌入土層，完成初步止水。（三）封底混凝土施工1.墊層處理：采用導(dǎo)管法澆筑C20素混凝土墊層（厚0.3m），封閉河床滲水通道；2.封底澆筑：澆筑C30水下混凝土（厚1.5m），導(dǎo)管間距≤3m，首批混凝土方量滿足導(dǎo)管埋深≥1m，澆筑過程連續(xù)，確保密實度。（四）抽水與承臺施工1.抽水檢驗：封底混凝土強度達100%后，分級抽水（每次抽水量≤總水量的20%），同步檢查壁板、焊縫滲漏情況，必要時采用環(huán)氧樹脂封堵；2.承臺施工：抽水后綁扎承臺鋼筋、安裝模板，澆筑C35混凝土，養(yǎng)護至設(shè)計強度。（五）鋼套箱拆除承臺施工完成后，采用“割除支撐→注水浮起→浮運至岸邊→拆解回收”的順序拆除，避免損傷承臺混凝土。六、質(zhì)量控制要點1.材料檢驗：鋼材、焊條、止水材料需提供出廠合格證及復(fù)檢報告，合格率100%；2.加工精度：壁板分塊尺寸偏差≤±2mm，焊縫余高≤3mm，無咬邊、氣孔；3.下沉偏差：平面位置偏差≤5cm，垂直度偏差≤1/1000，刃腳入土深度偏差≤±10cm；4.混凝土質(zhì)量：封底混凝土坍落度180~220mm，試塊強度滿足設(shè)計要求，抗?jié)B等級≥P8。七、安全與環(huán)保措施（一）安全措施1.水上作業(yè)：作業(yè)人員穿救生衣，設(shè)置安全繩、救生圈，嚴(yán)禁酒后作業(yè)；2.吊裝作業(yè)：起重機荷載率≤80%，設(shè)專人指揮，吊裝區(qū)拉設(shè)警戒線；3.防坍塌/漏水：下沉?xí)r監(jiān)測水平度，抽水時備足堵漏材料（速凝水泥、棉絮），遇險情立即停止作業(yè)并回灌。（二）環(huán)保要求1.廢棄物處理：施工垃圾集中回收，嚴(yán)禁拋入水域；2.油污控制：機械維修區(qū)設(shè)接油盤，廢油交由專業(yè)單位處理；3.噪聲控制：選用低噪聲設(shè)備，夜間施工（22:00~6:00）需審批，噪聲≤55dB。八、應(yīng)急預(yù)案1.鋼套箱傾斜：立即停止下沉，向高位隔艙注水、低位隔艙排水，同步采用千斤頂糾偏；2.壁板滲漏：小滲漏采用棉絮+速凝水泥封堵，大滲漏采用“鋼板+螺栓”壓封，必要時回灌復(fù)壓；3.臺風(fēng)預(yù)警：收到臺風(fēng)預(yù)警后，停止作業(yè)，鋼套箱注滿水（降低浮力），錨定裝置加固，人員撤離至安全區(qū)。