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雙壁鋼圍堰施工方法與流程

文檔序號:12586585閱讀:3673來源:國知局

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)。

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