（一）、概述

鋼吊箱適用於深水基礎的高樁承台施工，鋼吊箱圍堰是一種有底結構，下沉至設計高程后懸浮於水中，鑽孔樁施工完成後用水下混凝土封底，排水后形成圍堰。鋼吊箱圍堰施工也分為先樁后堰法和先堰后樁法。

鋼吊箱構造與鋼套箱基本相同，平面形狀多為圓形、矩形或多邊形，側面壁板與鋼套箱一致，由於鋼吊箱是一種懸浮結構，下沉后底部不著床，故鋼吊箱與鋼套箱相比增加了底板。底板分板式結構和箱式結構，先樁后堰法底板多為板式結構，先堰后樁法底板多為箱式結構。下面分別以滬昆客專貴州段岩寨水庫大橋和天興洲長江大橋為例介紹先樁后堰法和先堰后樁法鋼吊箱方法。

（二）、鋼吊箱施工方法

1、先施工鑽孔樁后原位拼裝下沉鋼吊箱

岩寨水庫大橋1#、2#主墩位於岩寨水庫庫區內，汛期最高水位613m，其中2#主墩處最大水深約40m，承台底位於汛期水位線11m以下。故設計要求承台及下部結構施工採用雙壁鋼吊箱圍堰施工，先搭設鑽孔作業平台進行鑽孔施工后拼裝下沉鋼吊箱，鋼吊箱封底排水後進行承台及下部結構施工，最後拆除部分鋼吊箱圍堰。

雙壁鋼吊箱的設計 岩寨水庫大橋水中主墩承台為高樁承台，承台尺寸底部22×12.8×4.4m，上部加台13.6×8×2m，承台總高度6.4m，混凝土約1460 m3。鋼吊箱平面尺寸為：內壁22×12.8m，外壁24×14.8m，鋼吊箱壁厚1.0m，下沉到位后直接利用鋼吊箱作為底部承台的模板。 內外壁板採用5mm鋼板作為面板，[8槽鋼作為縱肋， ∠75*75*8角鋼作為橫肋，∠125*80*8角鋼作為連接角鋼，∠63*63*8角鋼作為水平支撐及斜支撐。鋼吊箱分為4層加工，總高度13m，最下面一層高4m，上面三層高度均為3m。為便於安裝每層鋼吊箱分18塊加工，分別為4.4m節段4塊、4m節段10塊、倒角節段4塊，節段採用φ22高強螺栓連接，並設置橡膠止水帶用於止水。同時分設多個橫向互不通水的隔水倉，以便在下沉過程中根據施工需要分倉灌水以保證下沉平衡。

岩寨水庫大橋雙壁鋼吊箱平面圖（尺寸單位cm）

岩寨水庫大橋雙壁鋼吊箱壁板桁架及分塊方式圖（尺寸單位cm）

鋼吊箱底板採用δ=8mm鋼板作為面板，I32b工字鋼作為分配梁間距55～65cm，工字鋼之間焊接[32a槽鋼作為肋板間距60～69cm，分配梁、肋板及面板之間採用焊接方式連接。底板開孔與樁基鋼護筒之間設置鋼板環，鋼板環與底板焊接，為保證鋼吊箱下沉順利、位置準確，鋼板環直徑較鋼護筒直徑大4～6cm。底板現場加工成一整塊，工后不拆除。鋼吊箱壁板與底板之間採用φ22高強螺栓連接，並設置橡膠止水帶用於止水。

沉放系統

鑽孔樁施工結束后，拆除鑽孔平台，接高樁基鋼護筒作為鋼吊箱懸吊系統的承重立柱，在鋼護筒橫橋向兩側焊接牛腿以便安裝鋼吊箱托梁及底板拼裝，牛腿焊接位置盡量靠下，高於施工水位0.5m即可。本工程懸吊系統主梁採用3根2I63b工字鋼，上橫樑採用10根2I56b工字鋼，鋼吊箱底部托梁採用10根2I56b工字鋼，吊杆採用φ32精軋螺紋鋼並用連接器進行接長，使用液壓千斤頂下沉或鎖緊鋼吊箱。

岩寨水庫大橋雙壁鋼吊箱底板構造圖（尺寸單位cm）

沉放平台及底板

在鑽孔樁鋼護筒兩側的牛腿上安裝2I56b工字鋼底托梁作為鋼吊箱的承重梁，在底托樑上製作鋼吊箱底板，鋼吊箱底板由縱向I32b工字鋼分配梁、［32a槽鋼橫向肋板及厚度8mm的鋼板焊接而成。底板位置需精確定位，保證吊箱安裝的平面位置及下沉精度。

鋼吊箱拼裝下沉

鋼吊箱壁板節段按設計要求在工廠加工，工廠試拼並進行相關試驗后運至現場。利用水上浮吊及鋼棧橋上支立汽車吊在鋼吊箱底板上分節段拼裝鋼吊箱。拼裝時，先對稱吊裝鋼吊箱的拐角節段，由拐角節段兩側同時拼裝4m節段，每節連接處必須放置止水條，所有連接螺栓全部擰緊，保證鋼吊箱的密封性。首層吊鋼箱拼裝完成後，安裝鋼吊箱懸吊系統，並在鋼吊箱內壁與樁基護筒之間安裝限位裝置。

鋼吊箱下沉步驟

安裝起吊千斤頂→千斤頂起吊鋼吊箱，底托樑上升離開護筒牛腿，拆除牛腿→利用部分φ32精軋螺紋鋼吊杆及千斤頂循環操作下沉鋼吊箱入水→鋼吊箱自浮→拼裝第二節鋼吊箱、安裝導向裝置→下沉第二節鋼吊箱，下沉力不足時，向艙內注水，增加鋼吊箱下沉自重→下沉到預定位置，鋼吊箱自浮→拼裝第三、四節鋼吊箱及導向裝置→下沉第三、四節鋼吊箱，鋼吊箱下沉至預定標高後用千斤頂鎖緊全部吊杆，準備封底混凝土施工。

鋼吊箱封底

考慮封底時水深、樁間距、吊箱排水后的浮力及封底混凝土與鑽孔樁之間的摩擦力等，岩寨水庫大橋採用2m厚C30混凝土。

鋼吊箱封底前吊箱內外水頭高度相同，封底過程中混凝土的重量及鋼吊箱的自重全部由橫樑及吊杆承受，因此在封底混凝土澆筑前必須頂緊全部φ32精軋螺紋鋼筋，然後用高強螺母及墊圈鎖緊。

因鋼吊箱底板與鑽孔樁鋼護筒之間存在縫隙，為保證封底混凝土質量，在鋼吊箱下沉到位、吊杆鎖定后，需派遣潛水工進行水下作業將該縫隙封堵嚴密，清除底板上遺落的雜物、淤泥等，然後進行水下封底混凝土灌注。 為保證澆注封底混凝土的防水效果，在澆注混凝土前先在側板上開設洞口或澆注時安放水泵抽水，保證箱內外的水位一致，減少鋼吊箱內的水壓力，以免影響混凝土質量。

鋼吊箱吊杆布置及封底

鋼吊箱排水及懸吊系統拆除

鋼吊箱封底混凝土達到設計強度的100%后，用潛水泵把鋼吊箱圍堰內的水排干，排水過程中應按要求在圍堰內適當位置安裝水平支撐，以保證鋼吊箱圍堰的安全，根據需要可將鋼吊箱雙壁間的水排降至適當高度。 首先拆除精軋螺紋鋼吊杆，由於鋼吊箱內部吊杆下部已錨固在封底混凝土內，此時底托梁可以自穩；然後拆除護筒頂部的上橫樑及主梁工字鋼；最後拆除作為承重柱的樁基鋼護筒。鑿除樁頭、清底后即可進行承台施工。

吊箱排水后的狀態