本發(fā)明涉及橋梁建造領(lǐng)域，尤其涉及一種雙壁鋼圍堰施工方法。
背景技術(shù)：
隨著中國橋梁建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展，許多水下基礎(chǔ)施工問題也變的越來越重要。伴著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和施工經(jīng)驗的不斷積累，水下基礎(chǔ)的施工技術(shù)也在不斷發(fā)展著，從沉井、沉箱技術(shù)到樁基礎(chǔ)、管柱基礎(chǔ)、鋼板樁圍堰技術(shù)的應(yīng)用等，后來又出現(xiàn)的雙承臺鋼管樁基礎(chǔ)等，這些技術(shù)都相應(yīng)的解決了一些水下基礎(chǔ)施工的一些問題，而橋梁基礎(chǔ)雙壁鋼圍堰的作用一是作為承臺施工擋水結(jié)構(gòu)，二是作為鉆孔平臺的支撐結(jié)構(gòu)，承受的荷載包括水流沖擊力、水頭壓力、以及由鉆孔平臺作用的豎向力，傳統(tǒng)的雙壁鋼圍堰施工較為復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供雙壁鋼圍堰施工方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
一種雙壁鋼圍堰施工方法，包括以下步驟：
(1)加工各個鋼圍堰分塊，并澆筑施工便道、筑島平臺，搭設(shè)鋼圍堰拼裝平臺；
(2)在拼裝平臺上拼裝底節(jié)的鋼圍堰分塊；
(3)通過吊車將底節(jié)鋼圍堰吊裝，并緩慢下放至水中；
(4)通過定位錨和迎水錨將底節(jié)鋼圍堰固定至岸邊地錨上；
(5)逐步接高鋼圍堰，并使鋼圍堰下沉到位；
(6)固定鋼圍堰的位置，并向鋼圍堰壁內(nèi)灌注混凝土；
(7)在鋼圍堰頂塔搭設(shè)樁基施工作業(yè)平臺。
具體地，上述步驟(1)中鋼圍堰分塊的加工方法包括以下步驟：
A1、將場地硬化，并布置8個底座設(shè)計成水平的胎膜；
A2、通過鋪設(shè)三根槽鋼進行將胎膜調(diào)平，再橫向鋪設(shè)工字鋼并焊接成為整體；
A3、在胎膜整體上面縱向樹立三道鋼板，并且將頂部加工為鋼圍堰外直徑所要求的弧度；
A4、縱橫向間用角鋼及鋼板焊接成為整體。
具體地，上述步驟(2)中底節(jié)鋼圍堰的拼裝方法包括以下步驟：
B1、在施工便道與橋墩位置之間搭設(shè)鋼棧橋；
B2、在橋墩位置搭設(shè)拼裝平臺；
B3、將鋼圍堰分塊運輸至拼裝平臺，按照拼裝品臺上的各單元輪廓位置通過吊車對底節(jié)鋼圍堰進行拼裝；
B4、對底節(jié)鋼圍堰進行標(biāo)準(zhǔn)驗收。
優(yōu)選地，上述步驟(3)中吊車對鋼圍堰的吊點設(shè)置為四個主吊點，四個所述主吊點四等分圓周，所述主吊點包括三個分吊點。
具體地，上述步驟(4)中包括以下方法：通過四臺吊車將底節(jié)鋼圍堰起吊，同時將底節(jié)鋼圍堰底部的臨時支撐托架割除，將鋼圍堰放入水中后，通過4根十字交叉定位錨和1跟迎水錨進行臨時錨固。
具體地，上述步驟(5)中的鋼圍堰接高和下沉包括以下步驟：
C1、將底節(jié)鋼圍堰錨固后，通過吊車對鋼圍堰進行環(huán)向逐片接高；
C2、在接高時，采用對側(cè)隔艙充水實現(xiàn)鋼圍堰平衡；
C3、鋼圍堰接高完成后，向鋼圍堰壁內(nèi)灌水使其下沉至河床；
C4、對鋼圍堰進行定位并固定。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明雙壁鋼圍堰施工方法通過在現(xiàn)場對鋼圍堰塊進行加工，并逐步對鋼圍堰進行底節(jié)拼裝以及接高，可以有效的減少鋼圍堰的運輸難度，同時能夠避免在運輸過程中對鋼圍堰造成損壞，同時能夠保證鋼圍堰的質(zhì)量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明所述雙壁鋼圍堰施工方法的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明：
如圖1所示，本發(fā)明一種雙壁鋼圍堰施工方法，包括以下步驟：
(1)加工各個鋼圍堰分塊，并澆筑施工便道、筑島平臺，搭設(shè)鋼圍堰拼裝平臺；
(2)在拼裝平臺上拼裝底節(jié)的鋼圍堰分塊；
(3)通過吊車將底節(jié)鋼圍堰吊裝，并緩慢下放至水中：用4個130T吊車同時起吊底節(jié)鋼圍堰，割掉拼裝拼臺下部托架，然后將鋼圍堰緩慢下放至水中，此時底節(jié)鋼圍堰將由于自身浮力浮在水中；
(4)通過定位錨和迎水錨將底節(jié)鋼圍堰固定至岸邊地錨上：采用4根十字交叉定位錨和1根迎水錨，將圍堰固定在岸邊地錨上；
(5)逐步接高鋼圍堰，并使鋼圍堰下沉到位：逐步壁內(nèi)灌水下沉，圍堰內(nèi)采用吸泥機清理圍堰內(nèi)局部泥土，使鋼圍堰下沉到位；；
(6)固定鋼圍堰的位置，并向鋼圍堰壁內(nèi)灌注混凝土:檢驗并固定圍堰的平面位置，合格后灌注填壁內(nèi)混凝土；
(7)在鋼圍堰頂塔搭設(shè)樁基施工作業(yè)平臺。
完成上述步驟后，即完成了鋼圍堰的基本施工，下面則需要對鋼圍堰內(nèi)進行施工，以便于能夠進行橋墩的建設(shè)，其后續(xù)施工步驟如下：
(8)預(yù)埋鉆孔樁鋼護筒，嚴(yán)格檢查鋼護筒平面位置；
(9)再次清理圍堰內(nèi)基底；
(10)澆筑圍堰內(nèi)外封底混凝土及灌注壁內(nèi)混凝土(C30水下混凝土)；
(11)封底混凝土達到設(shè)計強度后進行鉆孔樁施工；
(12)鉆孔樁成樁檢測合格；
(13)抽干圍堰內(nèi)的水，鑿除承臺范圍內(nèi)的封底混凝土；
(14)割除鉆孔樁鋼護筒；
(15)立模澆筑承臺混凝土；
(16)墩身混凝土施工出水面后，拆除鋼圍堰。
下面提供一個實施例對該方法做進一步說明。
首先對雙壁鋼圍堰進行設(shè)計
1)根據(jù)承臺平面尺寸長寬比，確定采用圓形雙壁鋼圍堰比較合理，且無需內(nèi)支撐，對圍堰內(nèi)施工干擾小，鋼圍堰高度按設(shè)計施工水位考慮。
2)河床以下雙壁鋼圍堰壁內(nèi)填充砼，河床以下部分抽干水時按照鋼殼和壁內(nèi)混凝土共同受力考慮，河床以上雙壁鋼圍堰壁內(nèi)填充沙，完全考慮由鋼結(jié)構(gòu)受力。
3)雙壁鋼圍堰抗浮設(shè)計按樁基部分無浮力計算，樁基鋼護筒參與抗浮來考慮。
4)底節(jié)雙壁鋼圍堰采用在拼裝平臺上拼裝，整體吊裝下水法。
雙壁鋼圍堰的制作過程如下：
為滿足工廠化施工要求，提高鋼圍堰加工精度，形成規(guī)?；魉€生產(chǎn)在鋼結(jié)構(gòu)加工場地內(nèi)布置8個胎膜。胎模底座設(shè)計成水平，場地全部硬化，胎模先鋪設(shè)三根[20槽鋼進行調(diào)平，再橫向鋪設(shè)I28工字鋼間距3m并焊接成整體。上面縱向豎立三道1cm厚的鋼板，頂部以鋼圍堰外直徑加工成弧度，縱橫向間用L75*8角鋼及鋼板焊接成整體。
拼裝前應(yīng)對鋼圍堰塊件進行驗收，按設(shè)計圖紙要求對結(jié)構(gòu)焊縫進行檢查，內(nèi)、外壁板對焊接縫通過煤油滲透試驗，否則滲漏處必須補焊。施焊成型并經(jīng)逐層檢查焊接質(zhì)量并做水密性試驗后方可下水。
煤油滲透試驗檢驗方法：焊縫外涂白堊粉漿，晾干后內(nèi)刷煤油，經(jīng)過半小時后檢查，無煤油滲漏斑點為合格。
底節(jié)鋼圍堰的拼裝及下水過程如下：
搭設(shè)鋼棧橋：為方便施工，便道至橋墩位置搭設(shè)鋼棧橋，鋼棧橋設(shè)計荷載為50T,設(shè)計頂寬8m，每跨9m，普通橋墩由單排3根φ630×10mm鋼管樁，間距3.6m。每隔兩跨設(shè)一制動墩、制動墩采用雙排鋼管樁。鋼管樁之間采用[20槽鋼作剪刀撐。鋼管樁頂開槽搭設(shè)雙拼I40工字鋼。4組貝雷片作為縱梁，橋面鋪設(shè)I25工字鋼橫梁，間距30cm。橋面滿鋪1cm厚的鋼板。兩側(cè)設(shè)1.2m高護欄。
搭設(shè)拼裝平臺：考慮在原墩位處搭設(shè)底節(jié)鋼圍堰拼裝平臺，底節(jié)鋼圍堰吊車提升下水。每個鋼圍堰拼裝平臺由8組鋼管樁立柱構(gòu)成，8組鋼管樁均勻分布在鋼圍堰周圍，每組鋼管樁由3根φ630鋼管組成三角形，內(nèi)側(cè)2根，外側(cè)1根。并用[20槽鋼進行剪刀支撐連接。每相鄰組鋼管樁之間采用2根I40工字鋼進行連接，以保證拼裝平臺的整體穩(wěn)定性。鋼管樁采用DZ60型振動錘打入河床中。
底節(jié)鋼圍堰加固：為保證底節(jié)雙壁鋼圍堰起吊時不發(fā)生變形，對拼裝好的底節(jié)鋼圍堰進行臨時加固。采用4條Φ28mm鋼絲繩在直徑方向拉緊,并采用5t手拉葫蘆使4條鋼絲繩均勻受力。在鋼圍堰圓周上共設(shè)8個拉點，每處拉點位于每片鋼圍堰的頂部中間位置，每個拉點處將內(nèi)壁豎向龍骨接長15cm，設(shè)3道斜拉桿拉住外壁桁架圈梁。鋼絲繩一頭設(shè)手拉葫蘆，以便可以使鋼絲繩緊繃并同時均勻受力。將4條鋼絲繩緊固后，可以保證在4個吊點同時起吊并且吊點受水平力的情況下，底節(jié)鋼圍堰不會發(fā)生變形。
底節(jié)鋼圍堰吊點設(shè)置：底節(jié)鋼圍堰共設(shè)4個主吊點，四等分圓周，相互夾角90°。每處主吊點分3個分吊點，分吊點之間距離約3m,每處分吊點采用1條∠160x140x16角鋼，每條∠160x140x16角鋼采用4條∠75x10角鋼兩側(cè)幫焊加固。起吊采用Φ28mm鋼絲繩，每處分吊點采用15t吊環(huán)。
底節(jié)鋼圍堰起吊下水：底節(jié)雙壁鋼圍堰在水中拼裝平臺上拼裝完畢后，經(jīng)驗收合格后準(zhǔn)備起吊下水，底節(jié)鋼圍堰重量為82.352t，采用四臺130t汽車吊同時吊裝下水。130t汽車吊工作半徑始終控制在14m以內(nèi)，額定吊重能力29.6t。起吊安全系數(shù)為1.44，大于汽車吊安全操作規(guī)程允許系數(shù)1.33，符合安全要求。由起重工統(tǒng)一指揮，4臺吊車同時起吊鋼圍堰10cm，觀察一切正常后，由事先準(zhǔn)備好的8組切割工同時分別將底節(jié)雙壁鋼圍堰底部的8組臨時支撐托架全部割除，然后將圍堰徐徐放入水中。雙壁鋼圍堰依靠自身浮力自浮于水中。雙壁鋼圍堰放于水中后，立即進行臨時錨固。
底節(jié)鋼圍堰錨固：為了確保安全和加快施工進度，雙壁鋼圍堰下水就位后，進行錨固，然后進行圍堰接高。錨固采用4根十字交叉定位錨固,和1根迎水錨，地錨位于河岸邊上挖基坑現(xiàn)澆，位于水中的在岸上預(yù)制后拋投到水中。錨繩均采用Φ28mm鋼絲繩。每節(jié)鋼圍堰下1m處，外壁四周設(shè)置5個錨耳，錨耳采用20mm鋼板插入外壁板后與內(nèi)桁架支撐焊牢，在外壁設(shè)環(huán)向6mm厚，50cm寬包帶，并設(shè)三角加強板。
完成底節(jié)鋼圍堰的拼裝及下水后，需要對鋼圍堰進行接高，其主要過程如下：
底節(jié)鋼圍堰錨固后，采用一臺130t吊車接高鋼圍堰，鋼圍堰接高采取環(huán)向逐片接高的方式，為保持鋼圍堰接高過程中的平衡，可采用在對面隔倉內(nèi)充水來進行調(diào)整。接高時先固定定位，然后進行焊接。
完成鋼圍堰的接高后，對鋼圍堰進行下沉并固定，其主要過程如下：
第一節(jié)鋼圍堰采用吊車提升下沉法，其余各節(jié)采用在壁內(nèi)灌水法下沉。采用4臺同樣大小水泵同時往壁內(nèi)緩緩注水。直到鋼圍堰下沉到要求位置。
圍堰落河床工作安排在水流較緩時進行。圍堰落河床前對墩位處河床和基坑進行一次全面的測量，若與預(yù)計不相符，不能滿足圍堰落河床后使圍堰進入穩(wěn)定深度及圍堰露出水面的高度時,則應(yīng)根據(jù)實際情況，調(diào)整圍堰落河床時高度，以滿足圍堰落河床的各項要求。水中基坑尺寸必須大于雙壁鋼圍堰外徑尺寸。
圍堰落河床前，應(yīng)對所有錨錠設(shè)備進行一次全面檢查和調(diào)整，用調(diào)整錨繩和拉纜的辦法使圍堰粗略定位。落河床時墩位處河床高差較大時，應(yīng)視情況拋小片石進行調(diào)平，使圍堰刃腳盡可能平衡著床。
圍堰就位后，采用大功率抽水機分別往圍堰倉內(nèi)灌水使其下沉至河床，同時安排潛水員進行水下作業(yè)檢驗鋼圍堰刃腳的著床情況，必要時采取措施進行清基或封堵，確保圍堰的就位穩(wěn)定與施工安全。當(dāng)圍堰定位準(zhǔn)確、落底完成后，使用纜繩、拉纜對圍堰位置進行調(diào)整，使圍堰精確定位和刃腳底口準(zhǔn)確對中，落底穩(wěn)固后固定拉錨。
本發(fā)明的技術(shù)方案不限于上述具體實施例的限制，凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的技術(shù)變形，均落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。