專利名稱：副格弧形鋼板的振沉施工方法
技術領域：
本發(fā)明屬于圍堰島壁施工技 術，具體的涉及ー種圍堰島壁的副格弧形鋼板的裝配及振沉施工方法。
背景技術：
圍堰是圍護水エ建筑物施工基坑和施工場地，使其免受水流和波浪影響成為旱地施工而修建的臨時擋水建筑物。鋼板樁圍堰是目前最常使用的圍堰島施工方法，其一般采用鋼板樁多次定位打設達到止水效果。鋼板樁是帶有鎖ロ的一種型鋼，其截面有直板形、槽形及Z形等，有不同大小尺寸及聯(lián)鎖形式。常見的有拉爾森式，拉克萬納式等。鋼板樁圍堰具有強度高，容易打入堅硬土層；可在深水中施工，必要時加斜支撐成為ー個圍籠的特點?，F(xiàn)有技術中普遍采用鋼板樁圍堰外填砂石方式形成圍堰島壁。而在受水面積較大的施工環(huán)境下，有人發(fā)明了雙壁鋼圍堰結構，其采用鋼方箱進行下沉筑壁施工方式，但是其施工難度較大，施工強度高。在水エ建筑中常用鋼管樁以做成構體圍堰。它是由許多互相連接的單體所構成，每個單體又由許多鋼板樁組成，單體中間用土石填實。鋼板樁圍堰的防水性雖然不錯，還能按需要組成各種外形的圍堰，并可多次重復使用，但是圍堰所圍護的范圍很大，不能用支撐支持堰壁，因此每個単體都能獨自抵抗傾覆、滑動和防止聯(lián)鎖處的拉裂。常用的有圓形及隔壁形等形式。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了ー種施工方式簡便、效率高的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其施エエ序少，可以對副格弧形鋼板進行エ廠化制作后再整體運輸至現(xiàn)場施工，施工難度和材料成本均大幅度降低，所形成的圍堰島壁的止水性能佳，結構穩(wěn)定性好。本發(fā)明所采用的技術方案如下一種副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括采用間隔設置的金屬圓筒作為鋼管樁，在相鄰的鋼管樁之間固定裝配副格弧形鋼板；副格弧形鋼板的兩側邊緣設置筋板，對應的鋼管樁的外壁設置有相應的榫槽；所述副格弧形鋼板制作完成后運輸至施工現(xiàn)場進行整體吊裝振沉，副格弧形鋼板直立的自沉入所述榫槽，最后用振動錘振沉副格弧形鋼板的筋板沿榫槽下行至達標高度。
具體實施方式
中,所述振沉施工方法包括首先兩相鄰鋼管樁的金屬圓筒外壁上分別對應設置兩組榫槽，然后將所述鋼管樁直立埋設，在兩相鄰鋼管樁之間振沉兩片副格弧形鋼板，兩片副格弧形鋼板為外弧形彎曲設置?！獙嵤┓绞街?所述振沉施工方法包括所述副格弧形鋼板由多塊鋼板拼接后進行雙面焊接，然后在沿副格弧形鋼板的長度方向分布焊接設置加強肋，所述加強肋采用T型鋼板。ー實施方式中，所述副格弧形鋼板進行拼接后先進行一端面拼縫的埋弧自動焊，然后進行整體翻轉，采用碳弧氣刨清根、埋弧自動焊焊接的方法完成拼接焊接。另ー實施方式中，所述焊接加強肋的副格弧形鋼板置于弧形底胎的底部利用副格弧形鋼板的自重成弧形成圓柱弧形彎曲形狀，然后在副格弧形鋼板的兩側焊接筋板和環(huán)形肋板，并進行吊點的焊接。ー實施方式中，所述振沉施工方法中的運輸包括采用運輸裝置，運輸裝置內設置有與副格弧形鋼板相配合的弧形底胎，所述副格弧形鋼板置于所述弧形底胎上進行平放運輸。再一實施方式中,所述振沉施工方法包括在副格弧形鋼板的下端兩側自沉入榫槽前，測量副格弧形鋼板弦長和鋼管樁上兩榫槽間的距離偏差，改變副格弧形鋼板的弦長使副格弧形鋼板的下側兩端均位于榫槽內。 又ー實施方式中，所述振沉施工方法包括所述副格弧形鋼板進行整體吊裝時采用多液壓夾頭上部夾持吊裝，振動錘位于副格弧形鋼板的頂部進行振沉。本發(fā)明還提供另ー種副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法具體包括采用金屬圓筒結構的鋼管樁進行間隔直立埋設，鋼管樁外壁上設置有副格弧形鋼板側邊卡裝榫槽；副格戶型鋼板采用多塊鋼板拼接而成，多塊鋼板在一拼接底胎上進行組對和單面 焊接，然后進行整體翻轉后重新置于拼接底胎上進行另一面焊接，然后在其上分布焊接T型加強肋，再將其置入弧形底胎內形成圓柱弧形，調節(jié)弦長進行與卡裝榫槽配合的左右筋板的焊接和軟連接的錨固；采用設置有弧形底胎的運輸設備，將副格弧形鋼板平放在弧形底胎上運輸自施工現(xiàn)場；使用吊裝方式，將副格弧形鋼板的兩側肋板的下端置入鋼管樁外壁的卡裝榫槽內，進行振沉施工至要求高度。該副格弧形鋼板的振沉施工方法可用于間隔鋼管樁間副格弧形鋼板連接固定方式實現(xiàn)全鋼島壁結構，并且無需現(xiàn)場焊接和復雜組裝作業(yè)。副格弧形鋼板可以根據(jù)鋼管樁的間距進行エ廠化制作，其精度提高而且成本降低，副格弧形鋼板采用整體運輸至施工現(xiàn)場，進行吊裝后振沉施工安裝，一次性施工安裝到位，安全性能提高，勞動強度大幅度降低。副格弧形鋼板作為相鄰鋼管樁間與鋼管樁通過榫槽筋板連接方式實現(xiàn)止水連接的組件，可以進行エ廠化整體制作。在制作前，可以根據(jù)所需副格弧形鋼板的尺寸進行潘班，將多個鋼板置于拼接底胎上進行組對和正面焊接，可采用埋弧自動焊，正面焊接完成后，可以進行整體翻轉。實際操作中考慮到副格弧形鋼板翻轉高程、長度、重量等因素，整體翻轉可采用兩臺起重機同時作用，將副格弧形鋼板整體翻轉后重新置于拼接底胎上，反面焊接采用碳弧氣泡清根、埋弧自動焊焊接方式，完成各鋼板間的對接。然后在副格弧形鋼板上焊接T型加強肋。最后將桿副格弧形鋼板調入弧形底胎內成弧，調節(jié)弦長并進行環(huán)形肋板的焊接和軟連接的錨固。弧形底胎是根據(jù)副格弧形鋼板所需弧度要求而制作的輔助構件，利用副格弧形鋼板的自重，自然成弧。在弧形底胎內完成環(huán)形肋的布置焊接、上部吊點和下部吊點的焊接、夾頭補強板的焊接。副格弧形鋼板在制作完成后可以吊裝至運輸設備上，運輸設備上設置有弧形底胎，加固后運輸至振沉現(xiàn)場。副格弧形鋼板就位前，先測量要插入副格弧形鋼板的兩個鋼筒樁側壁上的榫槽的距離和鋼筒樁的垂直度偏差，并根據(jù)垂直度偏差計算副格弧形鋼板下端筋板間的距離。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，分析副格弧形鋼板弦長能否滿足鋼筒樁上、下端榫槽的距離偏差。鋼筒樁上、下端榫槽的距離偏差可以通過改變副格弧形鋼板上、下端弦長的方法進行調整，例如調緊或調松軟連接裝置。調整至合適的弦長后，將副格弧形鋼板先插入一端的鋼筒樁的榫槽，再插入另ー 個鋼筒樁的榫槽。如副格弧形鋼板的弧度與鋼筒樁上的鎖ロ稍有偏差，可利用軟連接稍作調整，使其完全對中后，利用振錘裝置使副格弧形鋼板順鋼筒樁上的榫槽徐徐插入，然后依次拆除副格弧形鋼板上的軟連接裝置，直至完成自沉。本發(fā)明的有益效果在于，該副格弧形鋼板的振沉施工方法的施工方式簡便、效率高，其施工エ序少，可以對副格弧形鋼板進行エ廠化制作后再整體運輸至現(xiàn)場施工，施工難度和材料成本均大幅度降低，所形成的圍堰島壁的止水性能佳，結構穩(wěn)定性好。下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明做進ー步的闡述。


圖I是本發(fā)明具體實施方式
中該施工方法的步驟方框圖；圖2是本發(fā)明具體實施方式
中該施工方法的振沉結構示意圖；圖3是本發(fā)明具體實施方式
中一副格弧形鋼板施工后結構示意圖。
具體實施例方式該副格弧形鋼板的振沉施工方法適用于主格鋼管樁和副格弧形鋼板組合的圍堰島壁施工。如圖2和圖3所示，該振沉施工方法采用間隔設置的金屬圓筒作為鋼管樁，在相鄰的鋼管樁20、30之間固定裝配副格弧形鋼板10 ;副格弧形鋼板10的兩側邊緣設置筋板11，對應的鋼管樁20、30的外壁設置有相應的榫槽31 ;所述副格弧形鋼板制作完成后運輸至施工現(xiàn)場進行整體吊裝振沉，副格弧形鋼板10直立的自沉入所述鋼管樁20、30榫槽，最后用振動錘振沉副格弧形鋼板的筋板沿榫槽下行至達標高度。具體的施工方法見附圖1，如圖所示步驟，首先如步驟S10，采用金屬圓筒結構的鋼管樁進行間隔直立埋設，鋼管樁外壁上設置有副格弧形鋼板側邊卡裝榫槽；相鄰的鋼管樁外壁分別設置兩組相對的卡裝榫槽，實現(xiàn)兩個副格弧形鋼板的卡裝，形成副格倉。其次如步驟S20進行副格弧形鋼板的制作，使用多塊鋼板根據(jù)根據(jù)副格弧形鋼板的尺寸進行排版，將所需若干鋼板板置于拼接底胎上進行組對和單面焊接。組對時檢查拼縫間隙后開始施焊，采用埋弧自動焊，焊道起始端設置引弧板，避免起弧滅弧造成焊道缺陷。副格弧形鋼板單面焊接完成后，進行整體翻轉?？紤]副格弧形鋼板整體翻轉高程、長度、重量等因素，整體翻轉是利用兩根吊杠，由兩臺起重機械同時作用，最終將副格弧形鋼板的已焊接端面朝下重新置于拼接底胎上。反面焊接采用碳弧氣刨清根、埋弧自動焊焊接的方法，完成鋼板的對接焊。最后布置加強T型肋。再如步驟S30進行副格弧形鋼板的入弧成型。副格弧形鋼板焊接及T型肋焊接完成后，將其吊入弧形底胎成弧，調節(jié)弦長并固定后，進行環(huán)形肋板的焊接和軟連接的錨固?；⌒蔚滋ナ歉鶕?jù)副格弧形鋼板所需弧度要求而制作的輔助エ裝，利用副格弧形鋼板的自重，自然成弧。在弧形胎內完成環(huán)形肋的布置焊接、上部吊點和下部吊點的焊接、夾頭補強板的焊接。接著可已進行副格弧形鋼板的出運，如步驟S40所示，具體實踐中，副格弧形鋼板的重量可達60噸左右，在海上進行圍堰島壁施工可采用船體運輸。起吊可采用2臺32噸龍門吊，由兩臺龍門吊同步運至出運碼頭。副格弧形鋼板的出運采用活動吊點，可以反復利用，節(jié)省材料，提高效率。副格弧形鋼板的出運首先保證副格吊起是的強度和撓度變形。具體可采用2艘2000t自航駁運輸,在甲板上設2套弧形存放底胎，將副格弧形鋼板水平摞放于弧形底胎的胎座上，每船可裝6片副格，加固后運輸至振沉現(xiàn)場。如步驟S50所示，最后進行副格弧形鋼板的現(xiàn)場振沉。副格弧形鋼板的吊裝主吊采用350噸主鉤，輔吊采用50噸副2鉤的起重船。主鉤對應副格弧形鋼板上部吊點，副鉤對應下部吊點，平吊至一定高度，高度滿足副格弧形鋼板直立要求。上部吊點主鉤不動，下部吊點副鉤緩緩下降，直至副格弧形鋼板完全直立。副格就位前，先精確測量要插入副格弧形鋼板的兩個鋼管樁上端榫槽的距離和鋼管樁的垂直度偏差，并根據(jù)垂直度偏差計算副格弧形鋼板下端筋板間的距離。根據(jù)實測數(shù)據(jù)，分析副格弧形鋼板弦長能否滿足鋼管樁上、下端榫槽的距離偏差。鋼管樁上、下端榫槽的距離偏差可以通過改變副格弧形鋼板上、下端弦長的方法進行調整，例如調緊或調松軟連接裝置。調整至合適的弦長后，將副格弧形鋼板先插入一端的鋼管樁榫槽內，再插入另一個鋼圓筒榫槽。如副格弧形鋼板的弧度與鋼管樁的榫槽稍有偏差，可利用軟連接稍作調整，使其完全對中后，使副格弧形鋼板順鋼管樁上的榫槽徐徐插入，然后依次拆除副格弧形鋼板上的軟連接裝置，直至完成自沉。最后進行振動錘的就位振沉，副格頂部采用5夾頭布置。保證夾頭的夾持カ和副格弧形鋼板上端部的結構剛性，夾頭采用液壓鎖鎖緊裝置，可適應副格弧形鋼板弧度的變化。振動錘就位于副格弧形鋼板頂部，液壓夾頭夾緊檢測后，進行副格弧形鋼板的振沉。啟動液壓振動錘，副格弧形鋼板振沉過程中，振動錘啟動振頻900vpm,約I分鐘后提高至1500-1900vpm.,振沉過程中起重船吊重控制在18噸-25噸范圍內，直至副格振沉到設計標高。該副格弧形鋼板的制作及振沉施工具有如下特點，首先是材料成本低，利用副格弧形鋼板袋體傳統(tǒng)的鋼板樁，降低了造價；其次簡化了施工エ序，副格弧形鋼板一次性就位振沉至完畢，相比于鋼板樁的多次就位振沉，エ序大大筒化；再者施工速度快，副格弧形鋼板的一次性就位振沉，相比于鋼板樁多次就位，多次打設，大大縮短了施工周期，提高了施エ效率；最后止水效果好，鋼板樁寬度有限，止水鎖ロ較多，連接角度各異，因此止水效果較差，而副格弧形鋼板對應于每個副格倉僅有2個榫槽筋板連接處，能夠進行有效的密封止水，止水效果優(yōu)于前者。另外副格弧形鋼板能適應主格鋼管樁的偏位能力強，副格弧形鋼板 寬度大，橫向相對塑性大，因此適應主格鋼管樁的偏位能力強于鋼板樁。
權利要求
1.一種副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括 采用間隔設置的金屬圓筒作為鋼管樁，在相鄰的鋼管樁之間固定裝配副格弧形鋼板；畐Ij格弧形鋼板的兩側邊緣設置筋板，對應的鋼管樁的外壁設置有相應的榫槽； 所述副格弧形鋼板制作完成后運輸至施工現(xiàn)場進行整體吊裝振沉，副格弧形鋼板直立的自沉入所述榫槽，最后用振動錘振沉副格弧形鋼板的筋板沿榫槽下行至達標高度。
2.根據(jù)權利要求I所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括 首先兩相鄰鋼管樁的金屬圓筒外壁上分別對應設置兩組榫槽，然后將所述鋼管樁直立埋設，在兩相鄰鋼管樁之間振沉兩片副格弧形鋼板，兩片副格弧形鋼板為外弧形彎曲設置。
3.根據(jù)權利要求I所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括 所述副格弧形鋼板由多塊鋼板拼接后進行雙面焊接，然后在沿副格弧形鋼板的長度方向分布焊接設置加強肋，所述加強肋采用T型鋼板。
4.根據(jù)權利要求3所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述副格弧形鋼板為多片鋼板拼接結構，多片拼接后先進行一端面拼縫的埋弧自動焊，然后進行整體翻轉，采用碳弧氣刨清根、埋弧自動焊焊接的方法完成拼接焊接。
5.根據(jù)權利要求3所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述焊接加強肋的副格弧形鋼板置于弧形底胎的底部利用副格弧形鋼板的自重成弧形成圓柱弧形彎曲形狀，然后在副格弧形鋼板的兩側焊接筋板和環(huán)形肋板，并進行吊點的焊接。
6.根據(jù)權利要求I所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法中的運輸包括 采用運輸裝置，運輸裝置內設置有與副格弧形鋼板相配合的弧形底胎，所述副格弧形鋼板置于所述弧形底胎上進行平放運輸。
7.根據(jù)權利要求I所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括 在副格弧形鋼板的下端兩側自沉入榫槽前，測量副格弧形鋼板弦長和鋼管樁上兩榫槽間的距離偏差，改變副格弧形鋼板的弦長使副格弧形鋼板的下側兩端均位于榫槽內。
8.根據(jù)權利要求I所述的副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法包括 所述副格弧形鋼板進行整體吊裝時采用多液壓夾頭上部夾持吊裝，振動錘位于副格弧形鋼板的頂部進行振沉。
9.一種副格弧形鋼板的振沉施工方法，其特征在于所述振沉施工方法具體包括 采用金屬圓筒結構的鋼管樁進行間隔直立埋設，鋼管樁外壁上設置有副格弧形鋼板側邊卡裝榫槽； 副格戶型鋼板采用多塊鋼板拼接而成，多塊鋼板在一拼接底胎上進行組對和單面焊接，然后進行整體翻轉后重新置于拼接底胎上進行另一面焊接，然后在其上分布焊接T型加強肋，再將其置入弧形底胎內形成圓柱弧形，調節(jié)弦長進行與卡裝榫槽配合的左右筋板的焊接和軟連接的錨固； 采用設置有弧形底胎的運輸設備，將副格弧形鋼板平放在弧形底胎上運輸自施工現(xiàn)場；使用吊裝方式，將副格弧形鋼板的兩側肋板的下端置入鋼管樁外壁的卡裝榫槽內，進行 振沉施工至要 求高度。
全文摘要
副格弧形鋼板的振沉施工方法，包括采用間隔設置的金屬圓筒作為鋼管樁，在相鄰的鋼管樁之間固定裝配副格弧形鋼板；副格弧形鋼板的兩側邊緣設置筋板，對應的鋼管樁的外壁設置有相應的榫槽；所述副格弧形鋼板制作完成后運輸至施工現(xiàn)場進行整體吊裝振沉，副格弧形鋼板直立的自沉入所述榫槽，最后用振動錘振沉副格弧形鋼板的筋板沿榫槽下行至達標高度。本發(fā)明施工方式簡便、效率高，其施工工序少，可以對副格弧形鋼板進行工廠化制作后再整體運輸至現(xiàn)場施工，施工難度和材料成本均大幅度降低，所形成的圍堰島壁的止水性能佳，結構穩(wěn)定性好。
文檔編號E02D19/02GK102704500SQ20121017936
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權日2012年6月4日
發(fā)明者豐貫凌, 關懷玉, 劉寶河, 吳志宏, 孔令磊, 張怡戈, 張道良, 徐文華, 李建明, 沈家海, 王希祥, 王成然, 郭寶華, 陳振南 申請人:中交一航局第一工程有限公司, 中交第一航務工程局有限公司, 天津港航安裝工程有限公司