專利名稱：橋梁變形鋼護筒水下處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種橋梁變形鋼護筒水下處理方法，具體的說涉及一種跨海(江、河)橋梁變形鋼護筒水下處理方法。
背景技術：
自古山無徑跡，澤無橋梁，不相往來。橋梁以一種“四兩撥千斤”的智慧，在大海上、江河上，溝通不暢，銜接道路，創(chuàng)造景觀，可謂凝結人類的構思，成為人類建筑史上一顆璀璨明珠。但在跨海(江、和)橋梁在有效施工期間內受潮汐、臺風、大霧、降雨、通航等因素影響較多，且跨海(江、河)橋梁由于水流沖積作用，海(江、河)床基本上包括以下軟弱層:亞砂土、淤泥質亞粘土、亞粘土、粘性土、粘土及粉砂層，甚至有些層次分布有承壓水，尤其是跨海橋梁海底還分別有數米到十幾米的貝殼透水層，這就給樁基成孔帶來的巨大的困難。伴隨著海水潮汐，復雜海底地質海象條件，尤其在樁基施工過程中鋼護筒定位、插打、樁基成孔都有極大的風險，有些甚至會造成不可挽回的損失。如鋼護筒在插打完成后發(fā)生了變形，樁基施工樁機鉆頭就無法鉆進，成孔更無從談起。為解決鋼護筒變形的問題，一般方法將變形鋼護筒拔除，重新加固處理后再插打，但拔除及加固費用斐然，在施工中并不是所有樁基地質條件差強人意，如果在加工鋼護筒過程中就對全部鋼護筒刃腳及整個筒壁做加強或加厚鋼板處理，勢必造成巨大的浪費，畢竟鋼護筒的作用為輔助成孔，并非永久性工程使用。

發(fā)明內容
為了解決現有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種橋梁變形鋼護筒水下處理方法，克服現有技術中變形鋼護筒處理費用高、施工困難的問題。本發(fā)明的 技術方案如下:一種橋梁變形鋼護筒水下處理方法，包括以下步驟:(I)對局部變形的鋼護筒進行水下切割；(2)處理割除變形鋼護筒的漏漿問題。所述步驟(I)包括以下步驟:a.對變形鋼護筒水下切割處理前進行掃孔及換漿處理；b.鋼護筒內掃孔及換漿完成后，在水下切割前對鋼護筒變形情況進行初探，即用吊車吊住長80cm同直徑的鋼護筒放至護筒內，測算臨時鋼護筒下口至鋼護筒底口的距離，以確定鋼護筒水下切割的具體長度，在水下切割前還需派潛水員下水對鋼護筒進行水下復探，弄清楚護筒底的具體情況，包括護筒底口的泥土清理是否干凈、護筒變形方向和變形程度，以確定水下切割的具體位置和方法；c.根據鋼護筒變形的初探數據分析鋼護筒的變形程度，確定水下切割的起刀標高，根據復探情況確定水下切割方法，對能夠準確判斷護筒變形方向的，根據其變形方向采用割除1/3或1/2圓周鋼護筒的方法進行切割；對不能準確判斷護筒變形方向的，采用割除整個圓周的方法進行水下切割。所述步驟(2)包括以下步驟:a.鋼護筒切割后在護筒內回填粘砂土和水泥5:1組成的混合料到護筒底部切割口以上10.0m，沉積致密7天以上，待水泥與黏土化合后造漿鉆孔，要求鉆進錢孔內密度達到1.2t/m3、膠體率大于98，并采取在臨近孔內造漿，隨時補充，鉆進的辦法終孔，并在下鋼筋籠的過程中適時補漿，著重加強回填速度和沉積時間環(huán)節(jié)控制；b.派潛水員下到鋼護筒外圍進行勘探，有空洞可采用壓漿的方法堵漏；c.在切割變形鋼護筒之前準備好高粘性低標號漿體材料護孔，待鋼護筒切割起吊后立刻水下灌注漿體材料，護孔隔絕基底土層與海水的接觸，沉積7天以上后形成I 3Mpa的強度，接著再造漿鉆孔。所述步驟c高粘性低標號漿體材料是指膨潤土和水泥5:1，0.2%水泥重量的聚丙烯酰胺。本發(fā)明的有益效果是:1)通過對插打完成的鋼護筒局部變形處進行水下切割處理，避免重復插打，可節(jié)約大量鋼材，節(jié)省時間。2)通過對鋼護筒漏漿處理，為類似工程的海(江、河)底加固提供參考手段。3)處理過程中所需人工較少，勞動強度也不高，且無需大型機械設備配合，減少場地占用。綜上所述，本發(fā)明可操作性強，勞動強度低，便于使用，易于質量控制，安全環(huán)保，能夠加快施工進度，降低施工成本。


圖1驗孔器(潛水員操作平臺)；圖2為圖1A-A切面圖；圖3變形鋼護筒切割示意圖；1-驗孔器(潛水員操作平臺)，2_變形的鋼護筒，3-割除標高hl，4-割除標高h2, 5-割除標高h3，6-割除標高h4。
具體實施例方式為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:一、變形鋼護筒水下切割1、鋼護筒掃孔、換漿對變形鋼護筒水下切割處理前須進行掃孔及換漿處理。通常采用鉆機對變形鋼護筒進行掃孔，掃孔鉆頭腰帶上面加12道鋼絲繩對鋼護筒內壁泥巴進行清理。掃孔時要求鉆頭下的腰帶穿過鋼護筒底口 2.0 2.5m,以保證水下切割施工順利進行。為減少孔內沉淀以及減少水下切割潛水作業(yè)壓力，須對掃孔后的鋼護筒進行換漿處理。采用類似樁基施工二次清孔的方法將鋼護筒內泥漿用鉆機置換為海(江、河)水。換漿完畢后需將鋼護筒水位保持在比海 (江、河)面高1.0m以上以保證孔內水頭壓力。2、水下切割設備和人員準備
A、設備準備準備好用于鋼護筒變形初探、水下復探用的一節(jié)長80cm同直徑的鋼護筒及相關吊具、水管卡子。準備好用于水下潛水切割用的吊籃及配合卷揚機等相關吊具。準備好水下切割設備一整套，包括I臺大功率直流焊機、2把水下割槍，配好電焊龍頭線和高強度氣管各I根；潛水設備一整套，包括空壓機2臺、潛水服若干套、潛水頭盔I個，喉管I根、潛水電話2部、信號繩若干條、腳蹼2對、應急氣瓶2個、必備的潛水配件若干；水下割條一批，氧氣瓶若干瓶；高壓水槍一套；減壓艙I套以及其他配合潛水員水下電割的輔助工具若干。潛水員下水前須把所有的設備運至施工平臺，安裝并調試、檢查所有設備的運轉是否良好。為保證潛水員的絕對安全，同時準備好一套應急措施。B、人員準備水下切割配備潛水員若干名，配合人員若干名，所有進行潛水作業(yè)的人員必須持證上崗，對平臺上輔助配合人員必須進行相關交底，保證配合默契。同時進行潛水作業(yè)時，管理人員以及電工、機修工必須在場值班。3、鋼護筒變形初探及水下復探鋼護筒內掃孔及換漿完成后，在水下切割前應對鋼護筒變形情況進行初探，即用吊車吊住長80cm同直徑的鋼護筒放至護筒內，測算臨時鋼護筒下口至鋼護筒底口的距離，以確定鋼護筒水下切割的具 體長度，見圖1。在水下切割前還需派潛水員下水對鋼護筒進行水下復探，弄清楚護筒底的具體情況，包括護筒底口的泥土清理是否干凈、護筒變形方向和變形程度，以確定水下切割的具體位置和方法。如護筒底口泥土未清理干凈，須在進行水下切割之前用高壓水槍進行重新清理或二次清孔。4、鋼護筒水下切割根據鋼護筒變形的初探數據分析鋼護筒的變形程度，確定水下切割的起刀標高。根據復探情況確定水下切割方法，對能夠準確判斷護筒變形方向的，根據其變形方向采用割除1/3或1/2圓周鋼護筒的方法進行切割，以節(jié)約水下切割作用時間；對不能準確判斷護筒變形方向的，采用割除整個圓周的方法進行水下切割。潛水作業(yè)操作平臺采用比護筒直徑稍小的吊籃，通過It卷揚機進行上下起落。潛水員下水之前必須檢查相關潛水設備的可靠性，下水時做在吊籃上，用卷揚機徐徐下方吊籃(按照潛水員指令)送到需要切割的位置，然后開始水下切割。在水下切割過程中，須根據潛水員在水下發(fā)出的每一個的指令，來控制水下割刀的斷、送電源以及潛水員所坐吊籃的上下、左右移動，直到將擋住鉆頭的變形鋼護筒部位全部割除，切割示意圖見圖2。潛水員水下清除附著在護筒上、割縫范圍內的土。幾組潛水員輪換下水，將變形的鋼護筒沿豎向切割出四條割縫。由于鋼護筒卷制過程中存在應力，所以當豎向割開之后，每個部分會產生錯縫。為了能夠順利起吊，還要幾組潛水員輪換下水在其中一條豎縫處割除一條寬約IOcm的鋼板條，并將其取出。豎向縫切割完成后，開始割除水平縫，也即環(huán)向縫。將其中一個部分的水平縫擴大至20cm左右，并將鋼板條取出，所有豎向、環(huán)向縫全部切割完成后，利用起重設備將每塊鋼板吊出，潛水員水下拴扣，并在卸扣上系一根棕繩，以檢驗鋼板是否與土層之間脫離。割除的鋼護筒用吊車起吊清除。待掉出割除掉鋼護筒后用鉆機鉆頭在進行復探，如果該鉆頭不能通過變形鋼護筒的底口，則須進一步查明原因，將變形厲害的再進行切割，直到鉆頭能通過變形鋼護筒的底口為止，方可認為對變形鋼護筒處理合格。在潛水作業(yè)過程中，施工管理人員、電工機修工必須在場值班，同潛水隊平臺配合人員一起，全力保障水下切割作業(yè)的安全。此外潛水隊的施工經驗直接影響鋼護筒切割后起吊效率，實踐證明合理的鋼護筒分塊數量和分塊位置將大大減少鋼護筒的起吊難度，吊出割除變形的鋼護筒見圖3。二、割除變形鋼護筒漏漿處理實踐證明水下切割解決鋼護筒變形卡鉆是可行的，但同時卻帶來了切割和鉆孔過程中鋼護筒漏漿的問題，變形鋼護筒經切割處理后鉆進均出現漏漿現象，嚴重影響鉆孔施工，甚至造成塌孔、竄孔等災難性后果。通過試驗研究分析，主要是因為鋼護筒底口附近地層巖性介于濕陷性和膨脹性土之間，在鋼護筒變形處理過程中經海水浸泡后，整個地基收到破壞，加之受承壓水作用形成薄弱通道造型漏漿、竄孔進而引起大方量塌孔。處理方法如下:1、鋼護筒切割后在護筒內回填粘砂土和水泥(5:1)組成的混合料到護筒底部切割口以上10.0m，沉積致密7天以上，待水泥與黏土化合后才造漿鉆孔，要求鉆進錢孔內密度達到1.2t/m3、膠體率大于98，并采取在臨近孔內造漿，隨時補充，鉆進的辦法終孔，并在下鋼筋籠的過程中適時補漿，著重加強回填速度和沉積時間等環(huán)節(jié)控制。2、派潛水員下到 海(江、河)底鋼護筒外圍進行勘探，有空洞可采用壓漿的方法堵漏。首先派潛水員到海(江、河)底找到空洞塞入棉絮、干海帶等材料封底，然后插入壓漿管連接上到平臺，接著同棉絮、粘土等材料封閉出口，隔斷孔內和大海(江、河)的水力聯系，然后壓入快凝水泥漿液，等強3天，最后加高孔內泥漿檢驗堵漏效果。3、鑒于鋼護筒基底是泡軟的，如何減少基底浸泡時間是至關重要的。通過試驗配置一種以膨潤土、水泥、外摻劑為主要原料的高粘性低標號漿體材料護孔，材料為膨潤土和水泥(5:1),0.2%水泥重量的聚丙烯酰胺(PHP)。方法是在切割變形鋼護筒之前準備好材料，待鋼護筒切割起吊后立刻水下灌注漿體材料，護孔隔絕基底土層與海(江、河)水的接觸，沉積7天以上后形成I 3Mpa的強度，接著再造漿鉆孔。盡管上面結合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種橋梁變形鋼護筒水下處理方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)對局部變形的鋼護筒進行水下切割； (2)處理割除變形鋼護筒的漏漿問題。
2.根據權利要求1所述橋梁變形鋼護筒水下處理方法，其特征在于，所述步驟(I)包括以下步驟: a.對變形鋼護筒水下切割處理前進行掃孔及換漿處理； b.鋼護筒內掃孔及換漿完成后，在水下切割前對鋼護筒變形情況進行初探，即用吊車吊住長80cm同直徑的鋼護筒放至護筒內，測算臨時鋼護筒下口至鋼護筒底口的距離，以確定鋼護筒水下切割的具體長度，在水下切割前還需派潛水員下水對鋼護筒進行水下復探，弄清楚護筒底的具體情況，包括護筒底口的泥土清理是否干凈、護筒變形方向和變形程度，以確定水下切割的具體位置和方法； c.根據鋼護筒變形的初探數據分析鋼護筒的變形程度，確定水下切割的起刀標高，根據復探情況確定水下切割方法，對能夠準確判斷護筒變形方向的，根據其變形方向采用割除1/3或1/2圓周鋼護筒的方法進行切割；對不能準確判斷護筒變形方向的，采用割除整個圓周的方法進行水下切割。
3.根據權利要求1所述橋梁變形鋼護筒水下處理方法，其特征在于，所述步驟(2)包括以下步驟: a.鋼護筒切割后在護筒內回填粘砂土和水泥5:1組成的混合料到護筒底部切割口以上10.0m，沉積致密7天以上，待水泥與黏土化合后造漿鉆孔，要求鉆進錢孔內密度達到1.2t/m3、膠體率大于98，并采取在臨近孔內造漿，隨時補充，鉆進的辦法終孔，并在下鋼筋籠的過程中適時補漿，著重加強回填速度和沉積時間環(huán)節(jié)控制； b.派潛水員下到鋼護筒外圍進行勘探，有空洞可采用壓漿的方法堵漏； c.在切割變形鋼護筒之前準備好高粘性低標號漿體材料護孔，待鋼護筒切割起吊后立刻水下灌注漿體材料，護孔隔絕基底土層與海水的接觸，沉積7天以上后形成I 3Mpa的強度，接著再造漿鉆孔。
4.根據權利要求3所述橋梁變形鋼護筒水下處理方法，其特征在于，所述步驟c高粘性低標號漿體材料是指膨潤土和水泥5:1,0.2%水泥重量的聚丙烯酰胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種橋梁變形鋼護筒水下處理方法，包括以下步驟(1)對局部變形的鋼護筒進行水下切割；(2)處理割除變形鋼護筒的漏漿問題。本發(fā)明通過對插打完成的鋼護筒局部變形處進行水下切割處理，避免重復插打，可節(jié)約大量鋼材，節(jié)省時間。通過對鋼護筒漏漿處理，為類似工程的海(江、河)底加固提供參考手段。處理過程中所需人工較少，勞動強度也不高，且無需大型機械設備配合，減少場地占用。
文檔編號E02D5/66GK103215951SQ20131017273
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月11日 優(yōu)先權日2013年5月11日
發(fā)明者王剛, 陳蓉, 李東軍, 田永振, 楊華清 申請人:天津二十冶建設有限公司