组合单壁钢围堰在水中桥梁施工中的应用分析
摘要：本文将结合实际工程案例，对组合单壁钢围堰结构组成和施工设计条件进行介绍，同时阐述整体施工工艺及其流程，并且指出此类施工的注意要点，以期为类似施工作业人员提供可靠参考。
关键词：组合单臂钢围堰，水中桥梁施工，承台作业
在现今桥梁施工领域中，水中桥梁施工的占比与日俱增，而深水基础施工已经成为了此类工程最重要的影响因素之一。对于水中桥梁施工而言，钢围堰属于一种临时性的挡水结构，其能够将无水干处的施工条件提供给后续的承台作业，因此当前此项技术已经得到了较为广泛的应用。
一、工程概述
(一)工程介绍
某大桥总体长度约为310m，桥位的河面宽度在300m左右。主桥结构为：9孔31.74m连续拱桥。现场地质水文条件复杂，有1.2-7.6m的稳定水位埋深。大桥所处现场环境，在每一年的4-8月份会迎来主汛期，有着2.6m/s的最大流速。在全面分析、对比之后，施工部门决定1#-8#共计8个承台围堰使用组合单壁钢围堰。
(二)组合单壁钢围堰结构组成
对于单臂钢围堰结构来说，应用此结构的主要目的便是在水中施工过程中装载一个临时挡水结构。钢围堰最核心的任务便是借助封底砼以及围堰侧板进行阻水挡水，从而为后续的承台作业创设出一个无水施工条件。按照钢围堰实际应用产生的作用来划分，分为内支撑、侧板以及接口止水槽，而側板便为钢围堰最重要的阻水、挡水结构，同时也是承台作业的重要模板。封底砼属于承台作业底模板，而对接口止水槽的灌缝处理，一般会使用较为严密的止水方式。
(三)设计条件
在设计结构的时候，需要综合考虑现场施工的施工作业时间、工况条件以及水位条件等，进而对主桥墩组合单壁钢围堰结构的设计条件加以确定：钢围堰的平面以内净尺寸为11.5m×31.9m，此处和承台拥有相同的平面尺寸，承台的底标高被设成0m。设计钢围堰侧板的高度为8.5m，钢围堰内在清底之后，其对应河床的标高记作-0.7m，而封底砼的厚度可达0.7m。
(四)单臂钢围堰钢套箱的应用优势
1、并不会受到河床地质以及地形的限制。
2、拼装板块有着较小的重量，在实际施工当中并不会使用到超大型水上起吊装置。
3、只要能够有效应用钻孔平台，便基本能够完成此类施工整个工程。
4、加工时可以采用工厂法，并且展开多点平行施工。
5、借助组合板块接口，能够加快套箱的下放速度，使相关施工更为方便，同时能够对各种尺寸进行任意组合。
6、有着较为良好的使用效果，并且在抽水的过程中可以更具实际状况，增设合理数量的内支撑，从而避免相应套箱出现变形。
二、组合单臂钢围堰的整体工艺
(一)施工流程
制作钢围堰的构件—对河床进行清理—打牢导向定位桩—套箱板的安装—振实、校正与加顶部内撑—砂袋护脚—水下混凝土的封底作业—灌注接缝混凝土—进行抽水，并且加设第二道横撑—进行凿平清理—承台混凝土作业。
(二)制作、运输组合单壁钢围堰
在围堰的加工厂，分块制作钢围堰，并且确保焊缝的整体质量能够与相应的规范制度相符合，随后还要使用煤油进行试漏实验。把完成单块加工的钢围堰运往相应钢平台之上，并且用一台规格为50t的履带吊进行分块吊装操作[1]。
(三)施工前期准备
在完成桩基施工，且拆除钻孔桩平台之后，施工部门应该借助长臂挖机将桩基四周的淤泥及时清理掉，需要保持清淤适当超深，大概比封底砼底边标高的0.3-0.5m低。对桥梁的中心线以及桥墩的中心线进行测量复核，并且要求精准地将型钢导向架焊接在钻孔桩的护筒之上，以便使之成为组装单臂钢围堰的下方定位导向结构，放置完成之后，为钢围堰做内支撑。
(四)钢围堰制作安装优化
为了更加科学地节约施工部门在此施工过程中的资金成本，同时节约施工采用的机具，制安钢围堰时应当使用“分块制作、原位拼接安装以及按块下沉”的原则展开施工。在将每一块组合单臂钢围堰的面板运到施工现场之后，需要采用规格为50t的履带吊一块块进行下放，在通常情况下都是自上游开始来按照角板—中板的顺序逐一地进行下放操作，一直到合龙为止。合龙之后还需要操作振动锤按顺序对其进行插打，直到不能再打进去。在对钢围堰的侧板进行插打作业时，应该实时地运用水平尺对垂直度进行认真检查，以便保证误差在标准范围内。检查人员还应当检查是否存在悬空状况，随后再对封堵方式进行合理确定。对于每一块钢套箱的接缝而言，应在接缝中间运用槽钢、工字钢做阳头和阴头，以便确保围堰保持住自身整体性。在整体将钢围堰下放完成之后，技术人员还需要对局部高差很大的围堰面板加以调整，一般可以运用冲砂法或者抽砂法。在制安的最后阶段，于套箱的接缝止水槽中灌筑砼，待砼凝固之后，使围堰体系充分转变为整体钢围堰。
(五)钢围堰的封底
使用的封底砼应当和钻孔灌注桩保持一致，于陆上的搅拌站中对砼进行拌制，随后使吊车能够与吊罐搭配上料，运用导管进行布料。在施工现场借助钻孔桩的钢护筒来制作一个超过6m3的大集料斗，对第一批砼进行储存。
在封底砼达到设计强度的85%之后，便需要执行抽水操作，技术人员应当保持一边抽水一边对围堰变形状况进行观察。倘若水位有过高的高差，便能够实现一边抽水，一边将内部导向架进行下放，并使之落于恰当位置，在需要的时候，还应当合理增设内部支撑。需要注意的是，抽水时应该尽量与最高水位时间错开。
(六)承台作业
在完成抽水作业之后，需要将桩基础的钢护筒及时切割，将桩头凿除，并且检测桩基。在检测桩基确定其合格之后，施工队伍便需要应用常规干处施工技术展开承台作业。
(七)拆除钢围堰
在完成承台作业之后，应当运用振动锤将围堰一块块拔出来，并且进行集中修整和保养，以便在后续施工中应用。
三、施工注意要点
(一)接头止水
对于组合单壁钢围堰来说，阳头、阴头以及接头止水构造属于其最为薄弱的位置，在实际施工过程中，一旦发现封底套箱之后进行抽水作业时，局部灌缝存在渗水，需要在灌缝细石砼的时候对灌缝的整体质量进行全面控制，以便保证灌缝密实、饱满。
(二)封底
在进行钢围堰施工的过程中，套箱封底砼除了具备隔水、防水的功能，施工部门还可以将其当作承台作业过程中的作业平台以及持力层。这就要求技术人员必须确保封底砼拥有良好的均匀度以及质量，避免其存在薄弱位置，防止后续施工中由于漏水、渗水等问题引发施工事故、降低施工质量。对于承台作业的工期以及质量而言，封底砼的质量高低将会对其产生直接影响。在通常情况下，封底砼的标高相对设计要求标高要低5㎝左右，因此在完成清底之后，还需要进行找平。
(三)构件加工焊接
以全焊的方式处理加劲肋板和壁板对接缝，以便使二者和加劲角钢间运用交错焊的方式进行焊接。除此之外，在焊接单元件的横纵骨肋时，需要对纵肋进行优先焊接，随后再对横肋进行焊接。在进行现场焊接的时候，需要格外关注焊接的顺序，避免其出现变形、扭曲等状况，可以采取自中间朝两边进行对称焊接的方式，严禁进行对角焊接。
四、结语
总之，本文涉及工程积极采用了组合单壁钢围堰技术，其施工效果极佳，能够为今后相似工程提供经验。在实际施工过程中，施工部门需要综合考虑现场实际状况，对施工设计加以有效优化，这不仅使最终施工周期大大缩短，更使施工企业资金投入成本得到有效节约，因此其能够帮助企业实现经济效益最大化。
参考文献：
[1]高文波，陈海伟，胡余勇.基于单壁钢围堰的深水桩基加固技术研究[J].交通科技，2017(6)：16-19.
作者：张伟
塑钢
塑钢就是POM(聚甲醛)，是近年来被广泛应用的一种新型的建筑材料,该材料性能优良、加工方便、用途广泛，其特点是减摩、耐磨、耐疲劳和耐药品性优异，刚性、弹性、尺寸稳定，是铜、锌、铝等有色金属的最佳代用品。在房屋建筑中主要用于推拉门、窗、护栏、管材和吊顶材料的应用。POM一出现就很快应用于拉链上，实现了拉链材料的突破。但随着人们对拉链要求的不断提高，POM的性能渐渐无法满足。对POM进行改性是最为有效的办法，通过把纳米无机材料加到POM中，提高其力学性能、刚性和热变形温度，达到提高产品质量和档次目的。同时，纳米材料的加入后还可防止拉链链牙的霉变。该项目技术水平处于国际领先水平，将填补国内外空白。该项目主要应用于拉链、汽车配件等。该项目正在对接实施中。
优点：免维护，施工难度降低，绿色环保无公害.
钢
钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。我们通常将其与铁合称为钢铁，为了保证其韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。指含碳量小于2%的铁碳合金。根据成分不同，又可分为碳素钢和合金钢。根据性能和用途不同，又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢。
钢的分类方法多种多样，其主要方法有如下几种：
1、按品质分类
(1) 普通钢(P≤0.045%，S≤0.050%)
(2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%，S≤0.030%)
2.、按化学成份分类
(1) 碳素钢：a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。
(2)合金钢：a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%)c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。
3、按成形方法分类：(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。
4、按金相组织分类
(1) 退火状态的a.亚共析钢(铁素体+珠光体)b.共析钢(珠光体)c.过共析钢(珠光体+渗碳体)d.莱氏体钢(珠光体+渗体)。
(2) 正火状态的：a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。
(3) 无相变或部分发生相变的
5、按用途分类
(1) 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。
(2) 结构钢a.机械制造用钢：(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢：包括渗碳钢、氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢。b.弹簧钢c.轴承钢
(3) 工具钢：a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。
(4) 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢
(5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。
6、综合分类
(1)普通钢a.碳素结构钢：(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B);(e) Q275。b.低合金结构钢c.特定用途的普通结构钢
(2)优质钢(包括高级优质钢)
a.结构钢：(a)优质碳素结构钢;(b)合金结构钢;(c)弹簧钢;(d)易切钢;(e)轴承钢;
(f)特定用途优质结构钢。
b.工具钢：(a)碳素工具钢;(b)合金工具钢;(c)高速工具钢。c.特殊性能钢：(a)不锈耐酸钢;(b)耐热钢;
(c)电热合金钢;(d)电工用钢;(e)高锰耐磨钢。
7、按冶炼方法分类
(1) 按炉种分a.平炉钢:(a)酸性平炉钢;(b)碱性平炉钢。
b.转炉钢:(a)酸性转炉钢;(b)碱性转炉钢。或 (a)底吹转炉钢;(b)侧吹转炉钢;(c)顶吹转炉钢。
c.电炉钢:(a)电弧炉钢;(b)电渣炉钢;(c)感应炉钢;(d)真空自耗炉钢;(e)电子束炉钢。
(2)按脱氧程度和浇注制度分a.沸腾钢;b.半镇静钢;镇静钢;d.特殊镇静钢。
8、炼钢过程及性质比较：
热处理(Heat Treatment)是将金属均匀地加热至适当温度, 然后迅速浸入水或油中急冷, 或在空气中或冷冻区中冷却, 使金属获得所需要的硬度。
回火退火是消除钢件的内在应力和勒化钢件的方法。 退火法是将钢件加热至高于临界温度, 然后放入干灰, 石灰, 石棉或封闭在炉内, 令它慢慢冷却。
硬度(Hardness)是用锤击使金属成为一定形状<成型> 的方法, 当钢件加热达到锻造温度时, 可以从事锻造, 弯屈, 抽拉, 成型等操作。 大多数钢材加热至鲜明樱红色时都很易锻造。
脆性(又称柔软性) 是金属受外力永久变形而不碎裂的性质, 延性的金属可抽拉成细线。
弹性是金属抵抗外物刺入或切削的一种能增加钢材硬度常用的方法是淬火。
展性 - 又称可锻性, 是金属延性或柔软性的另一种表示法。 展性是金属接受锤锻或滚轧而变形时不致破裂的一种性质。
韧性 是金属抵受震动或冲击的能力。 韧性与脆性刚好相反。
Oce Steel 无渗碳体钢
Octagon Steel Bar 八角钢条
Octagonal Bar Steel 八角型钢
Octagonal Steel 八角钢
Oil-Hardened Steel 油淬硬化钢
Oil-Hardening Steel 油淬钢
Oil-Operated Steel Support 液压金属支架
Oil-Quenching Steel 油淬火钢
Open Forging Steel 商用锻钢坯
Open Steel 沸腾钢
Open Steel Flooring 漏空钢板楼面; 露钢梁楼板 Open-Hearth Steel 平炉钢; 马丁钢
Open-Heated Steel 过热钢
Ordinary Steel 普通碳钢
Oriented Steel 各向异性钢片
Over-Reduced Steel 过还原钢
Overblown Steel 过吹钢
Oxidation Resistant Steel 抗氧化钢; 不锈钢
Oxygen Blown Steel 吹氧钢
Oxygen Converter Steel 顶吹氧转炉钢
Oxygen Furnace Steel 吹氧炼钢
Oxygen Jet Steel 吹氧炼钢法
Oxygen Steel 吹氧钢
Oxygen-Steel Process 氧化炼钢法; 氧气炼钢法 Patented Steel Wire 铅淬火钢丝
Pearlitic Heat Resistant Steel Electrode 珠光体耐热钢焊条 Pearlitic Steel 珠光体钢
Period Section Steel 周期断面钢材
Perished Steel 脆弱钢; 过渗碳钢
Permanent Magnet Steel 永磁钢
Permanent-Magnet Steel 永久磁钢
PH Stainless Steel 沉淀硬化不锈钢; 沉淀硬化型不锈钢 Phosphoretic Steel 磷钢
Pickled Sheet Steel 酸洗薄钢板
Pig Iron For Steel Making 炼钢生铁
Pinion Steel 齿轮钢
Pipe Steel 管钢
Plain Basic Steel 普通碱性钢
Plain Carbon Steel 普通碳钢
Plain Carbon Tool Steel 碳素工具钢
Plain End Steel Pipe 平端钢管
Plain Galvanized Steel Sheet 镀锌铁皮
Plain Steel 普通钢; 碳素钢
Plain Steel Rim 简单钢轮缘
Plain Steel-Bar 光面钢筋
Plastic Coating Technology For Steel Tube 钢管涂塑工艺
Plastic Covered Steel Cord 包塑钢线
Plastic Flow Of Steel 钢的塑流
Plastic-Lined Steel Pipe 塑料衬里钢管
Plastic-Steel Combination 塑料钢组合
Plastic-Steel Laminate 塑料钢层板
Plate Steel 厚钢板
Plate-Steel Case 钢板机壳
Plate-Steel Liner 钢板衬垫; 钢板衬砌
Plating On Steel 钢材涂层
Platinum Steel 白金钢
Play Up Steel Production 突出钢铁生产
Plough Steel Wire Rope 特号钢丝绳
Plow Steel 犁钢
Plow Steel Wire 铅淬火高强度钢丝
Plow Steel Wire Rope 铅淬火高强度钢丝绳
Plugged Steel 封顶钢; 加盖钢
Ply Steel 复合钢
Pneumatic Steel 气法炼钢; 喷气炼钢
Polyethylene Coated Steel Pipe 聚乙烯涂层钢管; 聚乙烯涂层钢管 Porous Stainless Steel 多孔不锈钢
Porous Steel Parts 多孔钢质零件
Pot Steel 坩埚钢
Pour Steel 浇注钢水
Powdered Alloy Steel 合金钢粉
Power Cable With Flat Steel Wire Armouring 扁钢丝铠装电力电缆 Forged Steel 锻钢
Precision Seamless Steel Tubes 精密无缝钢管
Pressed-Steel 压制钢
Pressed-Steel Boot 模压钢开沟器
Pressed-Steel Hook Chain 模压钢钩头链
Pressed-Steel Plate 压制钢板
Pressure-Casting Die Steel 压铸模具合金钢
Prestressed Concrete Steel Wire Strand 预应力混凝土结构用钢绞线 Primary Steel 通用钢
Pseudo-Steel 假钢
Puddle Steel 搅炼钢
Punched Steel Plate 穿孔钢板
Precipitation-Hardening Stainless Steel 弥散硬化不锈钢; 沉淀硬化不锈钢 Qualitative Carbon Steel 定性碳钢
Quarter Octagon Steel 四角方钢
Quartz-Steel Resonator 石英钢片谐振器
Purified Steel 精炼钢
Quench Allov Steel 淬硬合金钢
Quench Steel 淬钢
Quenched And Tempered Steel 调质钢
Quaternary Steel 四元合金钢
Quick-Cutting Steel 高速钢
Quiet Steel 软钢; 全脱氧钢; 全镇静钢
Rail And Structural Steel Mill 钢轨及钢梁轧机
Rail And-Structural Steel Mill 轨梁轧机
Rail Of Self-Hardening Steel 自淬硬钢钢轨
Rail Steel 钢轨钢; 轨钢
Railing Of Stainless Steel Tubes 不锈钢管栏杆 Rapid Steel 高速钢
Rapid Steel Tool 高速钢工具
Rapid Tool Steel 高速工具钢
Raw Steel 原钢; 粗钢
Quenched Steel 淬硬钢
File Steel Brush 钢丝刷
Rectangle Steel 矩形截面钢板; 矩形截面钢板
Rectangular Bar Of Steel 长方形钢
Red Hard Steel 红硬钢
Red Painted Steel Pipe 红油涂面钢管
Red-Hard Steel 热硬钢; 高速工具钢
Red-Short Steel 热脆钢
Flat Steel Heald 钢片综
Refined Steel 精炼钢
Flat Steel Lawn Rake 草地扁钢耙
Regular Smooth Bottom Steel Bench Plane 普通平底钢刨 Regular Soft-Center Steel 正心软心钢
Reinforcing Steel 钢筋
Reinforcing Steel Adjusting Cutter 钢筋调直切断机 Reinforcing Steel Area 钢筋截面积; 钢筋截面面积 Reinforcing Steel Crooking Machine 钢筋弯曲机 Reinforcing Steel Cutter 钢筋切断机
Reinforcing Steel Reinforcement 钢筋
Relaxation Of Steel 钢筋松弛
Rephosphorised Steel 回磷钢
Rerolled Steel 半成品钢
Rerolling Steel 半成品钢
Retractable Steel Joist 伸缩式钢梁; 可缩钢梁
Retractable Steel Rule 钢卷尺
Reversible Steel 双尖松土锄铲
Acid Electric Steel 酸性电炉钢
Ribbon Steel 窄带钢
Rich Chromium Ball Bearing Steel Wire 高铬轴承钢丝 Acid Open Hearth Steel 酸性平炉钢
Acid Open-Hearth Steel 酸性马丁炉钢
Acid Steel 酸性炉钢
Rigid Steel 硬钢
Refractory Steel 耐热钢; 热强钢
Rib Steel 肋钢
Rigid Steel Conduit 硬钢管
Rimmed Steel 沸腾钢
Rimmed Steel Sheet 沸腾钢板
Rimming Steel 沸腾钢
Rising Steel 沸腾钢
Rivet Steel 铆钉钢
Riveted Steel 铆结钢
Riveted Steel Pipe 铆接钢管
Rock Drill Steel 凿岩钎钢
Rock-Drill Steel 钎子钢
Rolled Sheet Steel 辊压钢板
Rolled Steel 轧制的钢材; 轧制钢; 钢材
Rolled Steel Beam 辊压钢梁
Rolled Steel Channel 轧制的槽钢
Rolled Steel For General Structure 一般结构用轧制钢材 Rolled Steel For Welded Structure 焊接结构用轧制钢材 Rolled Steel Products 钢材
Rolled Steel Wire 盘条
Roller Bearing Steel 滚柱轴承钢
Roller Blind Of Steel 钢制滑轮百叶窗
Rotating Stainless Steel Cage (浸出用) 回转不锈钢笼 Round Steel 圆钢
Round Steel Bar 圆钢筋
Round Steel Fork 圆钢叉子
Round Steel Wire 圆钢丝
Round-Edged Steel Flat 圆边扁钢
Reacting Steel 再结晶钢
Razor Steel 剃刀钢; 刀片钢
Rubber Hose Braided With Steel Wire 钢编胶管 Rubber Lined Steel Pipe 衬胶钢管
Rubber Lined Steel Sheel 衬橡胶钢制壳体
Run Of Steel 钻杆长度
Rust-Proof Steel 不锈钢
Rust-Resisting Steel 不锈钢
Rustless Steel 不锈钢
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