專利名稱：鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)及其逆做法施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水中鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)及采用此結(jié)構(gòu)進(jìn)行逆做法施工方法，該施工方法可應(yīng)用于公路和市政的道路和橋梁工程，水利工程等領(lǐng)域的鋼板樁圍堰施工。
背景技術(shù)：
目前在路橋建設(shè)施工中，跨河橋梁水中樁基承臺的施工可分為兩類一、圍堰現(xiàn)澆法施工和預(yù)制安裝法施工，其中絕大數(shù)的水中承臺采用的是圍堰現(xiàn)澆法施工，所用圍堰通常采用土石圍堰、鋼筋砼沉井圍堰、鋼套(吊)箱圍堰、鋼板樁圍堰等。1、土石圍堰的施工方法，往往受到水深和施工現(xiàn)場條件限制，施工難度大、工程造價(jià)高；2、鋼筋砼沉井圍堰的施工方法，由于沉井容易下沉，對主體結(jié)構(gòu)工程樁的選型受到限制，而且預(yù)制、運(yùn)輸和施工鋼筋砼沉井需要有一定規(guī)模的預(yù)制件場地和較大的起重設(shè)備，具有工程造價(jià)高、工期長、工作效率低的缺點(diǎn)；3、鋼套(吊)箱圍堰的施工方法，鋼箱的預(yù)制、運(yùn)輸和施工同樣需要有一定規(guī)模的預(yù)制件場地和較大的起重設(shè)備，用鋼量較大，施工完成后大部分鋼材難以回收，工程造價(jià)尚；4、常規(guī)鋼板樁圍堰的施工方法，由于圍堰整體穩(wěn)定性較差，適用性受到水深的限制，同時(shí)圍檁和內(nèi)支撐的構(gòu)件的焊接質(zhì)量不容易保證，圍堰施工風(fēng)險(xiǎn)比較大。基于上述情況，需要設(shè)計(jì)出一種新的水中樁基澆筑承臺基礎(chǔ)施工的圍堰，該圍堰的施工可以因地制宜，大大減少施工現(xiàn)場場地的制約，同時(shí)解決用鋼量較大，且大部分鋼材難以回收，以及大規(guī)模使用重型吊裝設(shè)備，施工成本及難度較高的難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的另一目的在于鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的逆做法施工方法。本發(fā)明在不使用大型起重吊裝設(shè)備和利用大規(guī)模的預(yù)制場地的前提下，利用吊掛系統(tǒng)安裝圍檁、豎肋和45度剪刀撐，確保鋼板樁圍堰的質(zhì)量與穩(wěn)定性，以最低的成本和最小的施工風(fēng)險(xiǎn)來施工水中橋墩高樁承臺，提高水中鋼板樁圍堰施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)型。本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于包括鋼護(hù)筒、若干層圍檁和插打在圍檁外周的鋼板樁，鋼護(hù)筒下部焊接支架形成臨時(shí)支托平臺， 上下兩層圍檁之間通過豎肋和45度剪刀撐連接，鋼護(hù)筒頂部固定設(shè)有上挑梁，上挑梁上設(shè)有吊掛設(shè)備，最下層圍檁下面焊接有下挑梁，吊掛設(shè)備的吊繩吊著下挑梁。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述支架是指水平45度穿過鋼護(hù)筒下部并與鋼護(hù)筒焊接在一起的四條型鋼。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述多根豎肋焊接在上下兩層圍檁的矩形外框之間，45度剪刀撐為每層焊接4個(gè)，豎肋和45度剪刀撐為型鋼。
為了加強(qiáng)圍檁的強(qiáng)度，所述圍檁內(nèi)焊接有4個(gè)角撐、若干個(gè)對撐和若干對八字撐， 對撐、角撐和八字撐為型鋼，4個(gè)角撐位于圍檁4個(gè)角，對撐位于圍檁中間，每個(gè)對撐的兩端布置兩對八字撐。對撐的個(gè)數(shù)，可以根據(jù)圍檁的面積來確定。作為一種優(yōu)選結(jié)構(gòu)，所述鋼護(hù)筒頂部焊接有2根上挑梁，吊掛系統(tǒng)為4個(gè)千斤頂， 每根上挑梁上固定安裝2個(gè)千斤頂；最下層圍檁下面焊接有2根下挑梁和4個(gè)鋼墊加強(qiáng)塊， 2根下挑梁焊接在最下層4個(gè)角撐上，4個(gè)鋼墊加強(qiáng)塊與4個(gè)角撐的底面位于同一水平面； 每個(gè)千斤頂配置1個(gè)頂升塊、1個(gè)吊掛塊、2根吊繩、2個(gè)上限位螺帽和2個(gè)下限位螺帽，頂升塊位于千斤頂上面，2個(gè)上限位螺帽壓在頂升塊上面，2個(gè)下限位螺帽壓在上挑梁上面，2個(gè)上限位螺帽和2個(gè)下限位螺帽擰在2根吊繩上，2根吊繩的下端連接吊掛塊，吊掛塊承托著下挑梁。根據(jù)具體的施工條件，所述鋼護(hù)筒為6根，圍檁為5層，45度剪刀撐為4層。上述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的逆做法施工方法，其特征在于包括以下步驟步驟一通過圍檁的尺寸以及鋼護(hù)筒圓心的位置，依據(jù)施工現(xiàn)場的坐標(biāo)定位系統(tǒng)定出圍檁四個(gè)角點(diǎn)的位置作為圍堰定位的控制點(diǎn)；步驟二 利用抓斗、吸泥機(jī)清挖圍堰范圍內(nèi)的河床土層，使河床土層標(biāo)高比最下層圍檁標(biāo)高低0. 5m ；步驟三固定鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒下部焊接支架形成臨時(shí)支托平臺；步驟四施工最下層的圍檁，并安裝好2個(gè)對撐、4個(gè)角撐和4對八字撐；步驟五安裝千斤頂，千斤頂連接承托最下層的圍檁，接著向上30cm松開下限位螺帽，千斤頂向下放30cm，此時(shí)轉(zhuǎn)為下限位螺帽受力，然后上限位螺帽向上松開30cm，千斤頂向上復(fù)位，轉(zhuǎn)為千斤頂受力，按照此過程循環(huán)，4個(gè)千斤頂同步升降，每次下放的距離為 30cm，直至最下層圍檁下放到位；步驟六以最下層圍檁為施工平臺，安裝最下層與倒數(shù)第二層圍檁之間的豎肋、45 度剪刀撐，再完成倒數(shù)第二層圍檁的安裝，然后下放，此時(shí)最下層圍檁、倒數(shù)第二層圍檁一起下放；以此過程由下至上逐層安裝，直至第一層圍檁下沉到水中的預(yù)定標(biāo)高；步驟七禾Ij用圍檁作為向?qū)?，在周邊插打鋼板樁，鋼板樁緊靠圍檁；步驟八在保證內(nèi)外水壓一致的情況下，吸泥、清理河床至封底混凝土地面，施工水下封底混凝土；步驟九對鋼板樁圍堰內(nèi)抽水，抽水至每道圍檁標(biāo)高下0. 5m后，將鋼板樁與圍檁焊接固定，直至圍堰的最下層圍檁，；步驟十在封底混凝土上面施工樁基澆筑承臺基礎(chǔ)。所述步驟七中鋼板樁沿圍檁垂直插入樁位，鋼板樁與圍檁的間隙小于20mm。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)1、本鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)及其逆做法施工方法，因地制宜，充分利用水中樁基鋼護(hù)筒， 使用千斤頂、上下限位螺帽，實(shí)現(xiàn)對圍檁的間斷性下放，避免了整體鋼圍檁或鋼套箱預(yù)制需要大規(guī)模的預(yù)制場地，同時(shí)通過千斤頂沉放，提高了圍檁的定位精度，并且避免了使用大噸位的起重設(shè)備，節(jié)約吊裝成本。本發(fā)明的鋼板樁圍堰適用于道路橋梁建設(shè)中的水中樁基澆筑承臺基礎(chǔ)的施工。2、與鋼套箱圍堰和鋼吊箱圍堰的施工相比，本方法由于鋼板樁與內(nèi)支撐圍檁基本上可以全部回收再利用，有效減少了永久性建筑用鋼，節(jié)能效果明顯，大大地節(jié)約了施工成本。3、與常規(guī)的鋼板樁圍堰施工相比，本發(fā)明的豎肋、45度剪刀撐是在水面上焊接，每一層圍檁與對撐、角撐、八字撐也都是在水面上焊接，這樣有利于對焊接質(zhì)量的控制，使鋼板樁圍堰的施工工期縮短，提高了鋼板樁圍堰的整體穩(wěn)定性，降低了施工難度。


圖1是本發(fā)明的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)中最下層圍檁的俯視圖。圖2是鋼板樁圍堰和吊掛設(shè)備的俯視圖。圖3是鋼板樁圍堰的立面圖。圖4是鋼板樁圍堰的整體施工立面圖。圖1 4中標(biāo)號和名稱對應(yīng)如下
權(quán)利要求
1.鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于包括鋼護(hù)筒、若干層圍檁和插打在圍檁外周的鋼板樁，鋼護(hù)筒下部焊接支架形成臨時(shí)支托平臺，上下兩層圍檁之間通過豎肋和45度剪刀撐連接，鋼護(hù)筒頂部固定設(shè)有上挑梁，上挑梁上設(shè)有吊掛設(shè)備，最下層圍檁下面焊接有下挑梁， 吊掛設(shè)備的吊繩吊著下挑梁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于所述支架是指水平45度穿過鋼護(hù)筒下部并與鋼護(hù)筒焊接在一起的四條型鋼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于所述多根豎肋焊接在上下兩層圍檁的矩形外框之間，45度剪刀撐為每層焊接4個(gè)，豎肋和45度剪刀撐為型鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于所述圍檁內(nèi)焊接有4個(gè)角撐、 若干個(gè)對撐和若干對八字撐，對撐、角撐和八字撐為型鋼，4個(gè)角撐位于圍檁4個(gè)角，對撐位于圍檁中間，每個(gè)對撐的兩端布置兩對八字撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼護(hù)筒頂部焊接有2根上挑梁，吊掛系統(tǒng)為4個(gè)千斤頂，每根上挑梁上固定安裝2個(gè)千斤頂；最下層圍檁下面焊接有2根下挑梁和4個(gè)鋼墊加強(qiáng)塊，2根下挑梁焊接在最下層4個(gè)角撐上，4個(gè)鋼墊加強(qiáng)塊與 4個(gè)角撐的底面位于同一水平面；每個(gè)千斤頂配置1個(gè)頂升塊、1個(gè)吊掛塊、2根吊繩、2個(gè)上限位螺帽和2個(gè)下限位螺帽，頂升塊位于千斤頂上面，2個(gè)上限位螺帽壓在頂升塊上面，2個(gè)下限位螺帽壓在上挑梁上面，2個(gè)上限位螺帽和2個(gè)下限位螺帽擰在2根吊繩上，2根吊繩的下端連接吊掛塊，吊掛塊承托著下挑梁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鋼護(hù)筒為6 根，圍檁為5層，45度剪刀撐為4層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的逆做法施工方法，其特征在于包括以下步驟步驟一通過圍檁的尺寸以及鋼護(hù)筒圓心的位置，依據(jù)施工現(xiàn)場的坐標(biāo)定位系統(tǒng)定出圍檁四個(gè)角點(diǎn)的位置作為圍堰定位的控制點(diǎn)；步驟二 利用抓斗、吸泥機(jī)清挖圍堰范圍內(nèi)的河床土層，使河床土層標(biāo)高比最下層圍檁標(biāo)高低0. 5m ；步驟三固定鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒下部焊接支架形成臨時(shí)支托平臺；步驟四施工最下層的圍檁，并安裝好2個(gè)對撐、4個(gè)角撐和4對八字撐；步驟五安裝千斤頂，千斤頂連接承托最下層的圍檁，接著向上30cm松開下限位螺帽， 千斤頂向下放30cm，此時(shí)轉(zhuǎn)為下限位螺帽受力，然后上限位螺帽向上松開30cm，千斤頂向上復(fù)位，轉(zhuǎn)為千斤頂受力，按照此過程循環(huán)，4個(gè)千斤頂同步升降，每次下放的距離為30cm， 直至最下層圍檁下放到位；步驟六以最下層圍檁為施工平臺，安裝最下層與倒數(shù)第二層圍檁之間的豎肋、45度剪刀撐，再完成倒數(shù)第二層圍檁的安裝，然后下放，此時(shí)最下層圍檁、倒數(shù)第二層圍檁一起下放；以此過程由下至上逐層安裝，直至第一層圍檁下沉到水中的預(yù)定標(biāo)高；步驟七利用圍檁作為向?qū)?，在周邊插打鋼板樁，鋼板樁緊靠圍檁；步驟八在保證內(nèi)外水壓一致的情況下，吸泥、清理河床至封底混凝土地面，施工水下封底混凝土；步驟九對鋼板樁圍堰內(nèi)抽水，抽水至每道圍檁標(biāo)高下0. 5m后，將鋼板樁與圍檁焊接固定，直至圍堰的最下層圍檁，；步驟十在封底混凝土上面施工樁基澆筑承臺基礎(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的逆做法施工方法，其特征在于所述步驟七中鋼板樁沿圍檁垂直插入樁位，鋼板樁與圍檁的間隙小于20mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)，包括鋼護(hù)筒、若干層圍檁和插打在圍檁外周的鋼板樁，鋼護(hù)筒下部焊接支架形成臨時(shí)支托平臺，上下兩層圍檁之間通過豎肋和45度剪刀撐連接，鋼護(hù)筒頂部固定設(shè)有上挑梁，上挑梁上設(shè)有吊掛設(shè)備，最下層圍檁下面焊接有下挑梁，吊掛設(shè)備的吊繩吊著下挑梁。本發(fā)明還公開了一種鋼板樁圍堰結(jié)構(gòu)的逆做法施工方法。本發(fā)明在不使用大型起重吊裝設(shè)備和利用大規(guī)模的預(yù)制場地的前提下，利用吊掛系統(tǒng)安裝圍檁、豎肋和45度剪刀撐，確保鋼板樁圍堰的質(zhì)量與穩(wěn)定性，以最低的成本和最小的施工風(fēng)險(xiǎn)來施工水中橋墩高樁承臺，提高水中鋼板樁圍堰施工技術(shù)的可行性和經(jīng)濟(jì)型。
文檔編號B66F11/00GK102191777SQ20111012178
公開日2011年9月21日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月12日
發(fā)明者劉添俊, 司海峰, 吳炯暉, 安關(guān)峰, 張洪彬, 彭偉海, 王丹洪, 鐘啟華 申請人:廣州市市政集團(tuán)有限公司