CN100501014C - 单壁钢吊箱及其施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单壁钢吊箱，属于一种深水承台、墩柱施工围护结构，本法明还涉及该单壁钢吊箱的施工工法。本发明主要包括侧板和底板，其中侧板主要由上节和下节组成，所述底板包括面板、纵梁和横梁，其中面板铺设于纵梁上，其平行于纵梁的边焊接有等边角钢，另两边焊接有角钢法兰，该角钢法兰通孔下侧相应焊有螺母，面板还开有辅助支撑护筒穿入的孔；纵梁铺设于横梁上，横梁两两设于孔两侧，且其两端焊有锚垫板，锚垫板相应于所述侧板内外两侧各开有一个通孔。本发明单壁钢吊箱底板可拆除，克服了原有钢吊箱底板不能回收的缺点。

Description

单壁钢吊箱及其施工工法

(一)技术领域

本发明涉及一种单壁钢吊箱，属于一种深水承台、墩柱施工围护结构。本法明还涉及该单壁钢吊箱的施工工法。

(二)背景技术

近年来随着交通需求的增长，桥梁跨度的增大以及基础入水深度的增加，尤其是近年来海湾海峡、跨江河大桥不断建设，对深水基础施工的要求也不断提高，由最初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、钟形基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，以适应纷繁复杂的建设条件。最新统计表明，沉箱、沉井基础应用十分突出，而在水深流急的大江大河或潮涌浪高的近、浅海中常常采用围堰法进行承台和墩柱施工。

沉井为上下开口的筒形结构物，通常用混凝土或钢筋混凝土制成。沉井下沉工序繁琐，受地质情况影响较大，材料用量大；而钢套箱围堰主要使用于流速较小、覆盖层较薄、透水性好的砂砾或岩石深水河床，埋置不深的水中基础，但对于高桩承台采用钢套箱围堰材料浪费较大。而钢吊箱是在深水桩基完成后，用起吊设备将钢吊箱拼装悬挂在定位桩桩顶然后灌注水下砼封底，抽水后浇筑承台砼。吊箱的作用就是实现了水下承台的干处施工。钢吊箱工艺操作简单，节约工期，材料用量合理并能回收再利用，技术上可行，目前钢吊箱应用逐渐得到推广。但目前钢吊箱底板钢构件不能回收，并且封底砼浇筑量比较大，且由于单纯靠混凝土粘结，其和作为辅助支撑的护筒间的粘结力可控性差。传统钢吊箱吊杆位于吊箱内部，吊杆在封底后需要割除，造成不必要的浪费。

(三)发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种单壁钢吊箱，同时提供了一种该发明单壁钢吊箱的施工工法。

本发明采用以下技术方案：

本发明单壁钢吊箱，主要包括侧板和底板，其中侧板主要由上节和下节组成，所述底板包括面板、纵梁和横梁，其中面板铺设于纵梁上，其平行于纵梁的边焊接有等边角钢，另两边焊接有角钢法兰，该角钢法兰通孔下侧相应焊有螺母，面板还开有辅助支撑护筒穿入的孔；纵梁铺设于横梁上，横梁相应于孔两侧各设一根，且其两端焊有锚垫板，锚垫板相应于所述侧板内外两侧各开有一个通孔。

上述单壁钢吊箱，所述纵梁层相应于所述孔的纵对称线及所述面板纵对称线分为四块，每块钧为所述纵梁通过角钢均匀焊接而成，该角钢焊接于分块下面。

上述单壁钢吊箱，所述面板相应于所述孔的纵对称线及面板横对称线或相应于所述孔的横对称线及面板纵对称线分为6块，各块间连接为焊接。

上述单壁钢吊箱，所述横梁为双肢工字钢，两工字钢通过所述锚垫板以及连接板焊接在一起。

本发明单壁钢吊箱的底板采用三层结构，各层简单铺放，不设紧固连接，只有面板层和封底混凝土完全粘接成为一体，无法拆除，其他钢构件均可拆除，克服了原来钢吊箱无法回收底板钢构件的缺点。本发明在布置吊杆的一侧面板上焊接等边角钢，用于和下节侧板扣接，安装方便，另两边则焊接角钢法兰，采用长杆螺杆依次连接底板、下节和上节。横梁上焊接有锚垫板，锚垫板相应于侧板内外两侧开有通孔，拼装钢吊箱时，使用其内侧靠钢吊箱四角的通孔作为临时吊杆的吊挂点，钢吊箱下放到位后，启用外侧通孔作为吊杆吊挂点，然后解除临时吊杆，相对于原有钢吊箱，不必割除任何一个吊杆，吊杆可回收利用，节约了成本。

上述发明单壁钢吊箱，底板分为6块，便于运输和拼装，拼装后焊接成整体，纵梁也分块焊接成多个分块，便于运输和拼装，同时拆除时可以每个分块整体上吊。本发明横梁采用双肢工字钢，即两条工字钢通过连接板焊接在一起的工字钢，结构强度大，同时两工字钢间间隙安装吊杆螺母，也容易找平衡吊点。

本发明还提供了一种该单壁钢吊箱的施工工法，该方法采用以下技术方案：

其具体包括以下步骤：

1)在桩基施工完毕后，测量出作为辅助支撑各护筒的中心坐标、孔径及其垂直度，然后计算出拼装位置处及下放到位位置处护筒的具体偏位；

2)根据上述偏位及测量数值制作底板面板分块及纵梁分块，底板所开孔大于护筒直径20cm；

3)护筒刷洗，重点刷洗封底混凝土浇筑部位；

4)底板拼装、安装：

a.根据护筒测量结果，在护筒上安装拼装工字钢；

b.在拼装工字钢上铺放横梁；

c.在横梁上依次铺放纵梁分块；

d.在纵梁上铺放面板各分块，然后焊接各分块；

e.在面板平行于纵梁的边焊接等边角钢，另两边焊接角钢法兰；

5)安装吊挂系统；

6)下节侧板安装：底板等边角钢侧的下节面板与底板通过等边角钢扣接，另两侧下节侧板通过角钢法兰与底板用长杆螺杆栓接，长杆螺杆另一端预留以连接上节侧板，各板间采用夹橡胶板进行密封；

7)在面板上孔周边均匀焊接4条以上预埋钢带；

8)在角钢法兰侧的横梁锚垫板的内侧通孔设置4根临时吊杆；

9)钢吊箱先下放到上节拼装位置后，通过上述长杆螺杆拴接上节各侧板，然后安装护筒与孔的封堵钢板，各板间及封堵钢板和护筒间均采用夹橡胶板进行密封；

10)钢吊箱整体下放到位后，通过锚垫板外侧通孔安装8根支撑吊杆，然后解除临时吊杆；

11)浇筑封底混凝土，待封底混凝土具有90％强度后，把预埋钢带焊接到护筒上，然后割除护筒焊点以上护筒；

12)承台施工、养生；

13)钢吊箱拆除：

a.拆除上节侧板，从上面拆除长杆螺杆，抽出底板纵横梁；

b.按照下节面板侧板的扣接顺序依次拆除下节侧板。

上述施工工法专门针对于本发明单壁钢吊箱，尤其相应于原有施工工法，本工法在辅助支撑护筒传入孔四周焊接有预埋钢带，该钢带部分封入封底混凝土中，露出部分焊接与护筒上，整体增加封底混凝土的强度，或者说能够用较薄的混凝土就能达到原有封底混凝土的强度，节约了成本和施工量。

(四)附图说明

图1为本发明单壁钢吊箱底板仰视示意图。

图2为本发明单壁钢吊箱A-A放大示意图。

图3为本发明单壁钢吊箱纵梁层一个分块结构示意图。

图4为本发明单壁钢吊箱封底混凝土封底示意图。

图中，1、面板，2、纵梁，3、横梁，4、孔，5、等边角钢，6、角钢法兰，7、连接板，8、锚垫板，9、通孔，10、角钢，11、预埋钢带。

(五)具体实施方式

实施例1：

参照说明书附图1、2和3，本发明单壁钢吊箱，主要包括侧板和底板，其中侧板主要由上节和下节组成。所述底板包括面板1、纵梁2和横梁3，其中面板1铺设于纵梁2上，其平行于纵梁2的边焊接有等边角钢5，该侧作为吊杆侧，且其与所述下节直接扣接，封间采用夹橡胶板进行密封。面板1另两边焊接有角钢法兰6，该角钢法兰通孔下侧相应焊有螺母，该侧与下节面板采用角钢法兰夹橡胶板连接。面板1利用和侧板连接时的螺栓孔位及侧板压力进行限位固定。面板根据辅助支撑护筒尺寸还开有该辅助支撑护筒穿入的孔4。纵梁2铺设于横梁3上，横梁相应于孔4两侧各设一根，且其两端焊有锚垫板8，锚垫板相应于所述侧板内外两侧各开有一个通孔9，其中内侧靠近面板四角的孔作为钢吊箱下方式的临时吊杆吊挂处，外侧孔作为钢吊箱下放到位后支撑吊杆吊挂处。

上述的单壁钢吊箱，所述纵梁2层相应于所述孔4的纵对称线及所述面板1纵对称线分为四块，每块钧为所述纵梁2通过角钢10均匀焊接而成，该角钢焊接于分块下面，这样不会妨碍面板铺放的平整度。同时面板分块制作，便于运输和拼装，各块间不设紧固连接，以便于拆装。所述面板1相应于所述孔4的纵对称线及面板横对称线或相应于所述孔4的横对称线及面板纵对称线分为6块，各块间连接为焊接，也是为了便于运输和拼装，拼装完毕直接将各分块焊接成一体，面板和封底混凝土最终粘结成一体，不再回收。

上述单壁钢吊箱，所述横梁3为双肢工字钢，也就是两工字钢通过所述锚垫板8以及连接板7焊接在一起钢构件，这样结构强度大，同时便于吊杆吊挂点的选择。

再结合说明书附图4说明本发明钢吊箱的施工工法，其包括以下步骤：

1)在桩基施工完毕后，测量出作为辅助支撑各护筒的中心坐标、孔径及其垂直度，然后计算出拼装位置处及下放到位位置处护筒的具体偏位。

2)根据上述偏位及测量数值制作底板面板1分块及纵梁2分块，底板所开孔4大于护筒直径20cm，这样防止钢吊箱下放过程中与护筒碰撞冲突。

3)对护筒进行刷洗，尤其要对封底混凝土浇筑部位作重点刷除，以确保封底混凝土与护筒之间的粘结效果。

4)底板拼装、安装：

a.根据护筒测量结果，在护筒上安装拼装工字钢；

b.在拼装工字钢上铺放横梁3；

c.在横梁3上依次铺放纵梁2分块；

d.在纵梁上铺放面板1各分块，然后焊接各分块成一整体面板；

e.在面板平行于纵梁2的边焊接等边角钢5，另两边焊接角钢法兰6；

5)安装吊挂系统。

6)下节侧板安装：底板等边角钢5侧的下节面板与底板通过等边角钢扣接，另两侧下节侧板通过角钢法兰6与底板用长杆螺杆栓接，长杆螺杆另一端预留以连接上节侧板，各板间采用夹橡胶板进行密封。采用长杆螺杆便于从上面进行拆除，免除水下作业，侧板出挡水作用外，还对底板起到限位作用。

7)在面板上孔4周边均匀焊接4条预埋钢带11。

8)在角钢法兰6侧的横梁锚垫板8的内侧通孔9设置4根临时吊杆，作为拼装时钢吊箱的临时吊挂装置。

9)钢吊箱先下放到上节拼装位置后，通过上述长杆螺杆拴接上节各侧板，然后安装护筒与孔4的封堵钢板，各板间及封堵钢板和护筒间均采用夹橡胶板进行密封。完成此步骤后要对钢吊箱整体拼装质量和封堵板情况进行全面检查。

10)钢吊箱整体下放到位后，通过锚垫板外侧通孔安装8根支撑吊杆，然后解除临时吊杆；

11)浇筑封底混凝土，待封底混凝土具有90％强度后，把预埋钢带11焊接到护筒上，然后割除护筒焊点以上护筒，将吊杆固定在下节吊箱侧板横肋的支撑梁上，保证吊箱的整体稳定性。

12)承台施工、养生；

13)钢吊箱拆除：

a.对承台防腐等完成后，先拆除上节侧板，从上面拆除长杆螺杆，抽出底板纵横梁；

b.按照下节面板侧板的扣接顺序依次拆除下节侧板。

Claims (5)

1.一种单壁钢吊箱，主要包括侧板和底板，其中侧板主要由上节和下节组成，其特征在于：所述底板包括面板(1)、纵梁(2)和横梁(3)，其中面板(1)铺设于纵梁(2)上，其平行于纵梁(2)的边焊接有等边角钢(5)，另两边焊接有角钢法兰(6)，该角钢法兰通孔下侧相应焊有螺母，面板还开有辅助支撑护筒穿入的孔(4)；纵梁(2)铺设于横梁(3)上，横梁相应于孔(4)两侧各设一根，且其两端焊有锚垫板(8)，锚垫板相应于所述侧板内外两侧各开有一个通孔(9)。

2.根据权利要求1所述的单壁钢吊箱，其特征在于：所述纵梁(2)层相应于所述孔(4)的纵对称线及所述面板(1)纵对称线分为四块，每块均为所述纵梁(2)通过角钢(10)均匀焊接而成，该角钢焊接于分块下面。

3.根据权利要求2所述的单壁钢吊箱，其特征在于：所述面板(1)相应于所述孔(4)的纵对称线及面板横对称线或相应于所述孔(4)的横对称线及面板纵对称线分为6块，各块间连接为焊接。

4.根据权利要求1所述的单壁钢吊箱，其特征在于：所述横梁(3)为双肢工字钢，两工字钢通过所述锚垫板(8)以及连接板(7)焊接在一起。

5.一种权利要求1所述单壁钢吊箱的施工工法，其特征在于：包括以下施工步骤：

1)在桩基施工完毕后，测量出作为辅助支撑各护筒的中心坐标、孔径及其垂直度，然后计算出拼装位置处及下放到位位置处护筒的具体偏位；

2)根据上述偏位及测量数值制作底板面板(1)分块及纵梁(2)分块，底板开孔(4)大于护筒直径20cm；

3)护筒刷洗，重点刷洗封底混凝土浇筑部位；

4)底板拼装、安装：

a.根据护筒测量结果，在护筒上安装拼装工字钢；

b.在拼装工字钢上铺放横梁(3)；

c.在横梁(3)上依次铺放纵梁(2)分块；

d.在纵梁上铺放面板(1)各分块，然后焊接各分块；

e.在面板平行于纵梁(2)的边焊接等边角钢(5)，另两边焊接角钢法兰(6)；

5)安装吊挂系统；

6)下节侧板安装：底板等边角钢(5)侧的下节面板与底板通过等边角钢扣接，另两侧下节侧板通过角钢法兰(6)与底板用长杆螺杆栓接，长杆螺杆另一端预留以连接上节侧板，各板间采用夹橡胶板进行密封；

7)在面板上孔(4)周边均匀焊接4条以上预埋钢带(11)；

8)在角钢法兰(6)侧的横梁锚垫板(8)的内侧通孔(9)设置4根临时吊杆；

9)钢吊箱先下放到上节拼装位置后，通过上述长杆螺杆拴接上节各侧板，然后安装护筒与孔(4)的封堵钢板，各板间及封堵钢板和护筒间均采用夹橡胶板进行密封；

10)钢吊箱整体下放到位后，通过锚垫板外侧通孔安装8根支撑吊杆，然后解除临时吊杆；

11)浇筑水下封底混凝土，待封底混凝土具有90％强度后，抽出套箱内的水，把预埋钢带(11)焊接到护筒上，然后割除护筒焊点以上护筒；

12)承台施工、养生；

13)钢吊箱拆除：

a.拆除上节侧板，从上面拆除长杆螺杆，抽出底板纵横梁；

b.按照下节面板侧板的扣接顺序依次拆除下节侧板。

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