CN101182718A - 一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法 - Google Patents

Abstract

一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，属于桥梁基础施工技术领域。钢吊箱围堰支承于钢护筒的升降系统上，在重力大于浮力状态下，通过控制提升力、设置钢护筒与钢吊箱围堰间局部导向，有效抵抗水流力，控制因水流力变化引起的钢吊箱围堰位移与倾斜。实现钢吊箱围堰下放过程定量可控，微量可调，位置可控，偏差可调。

Description

一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法

                            技术领域

本发明主要涉及一种在大型深水基础施工中大型双壁钢围堰水中下放的施工方法，属于桥梁基础施工技术领域。具体为在钢护筒上安装升降系统，并将钢围堰支承于升降系统上，在重力大于浮力状态下，通过控制提升力、设置钢护筒与围堰间局部导向，有效抵抗水流力，控制因水流力变化引起的围堰位移与倾斜。实现围堰下放过程定量可控、微量可调，位置可控，偏差可调，保证钢围堰安全、顺利下放。

                            背景技术

传统的钢围堰水中下放时，一般在双壁钢围堰漂浮状态下，往双壁内注水下沉，围堰将产生平面位移、扭转及倾斜，受钢护筒的约束，围堰固定下导环将不可避免与钢护筒产生相互挤压与摩檫，阻碍吊箱的下沉；同时，阻碍钢吊箱下放的钢护筒的分布及作用点的位置与方向水下无法判断，给下放过程中钢吊箱的调整纠偏增加了相当大的难度。若下放过程中一旦发生固定下导环与钢护筒间相互挤压甚至卡死，吊箱继续下沉与上浮均将难以实现。

本发明的目的是针对以上现有技术的不足而提供一种围堰水中下放的方法，即大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法。

                            发明内容

本发明的目的是针对在大型深水基础施工中钢吊箱下沉主动控制技术研究。提高了钢吊箱安装精度，解决了围堰在不同水流、潮汐、风压等外因影响下下沉偏斜及钢吊箱在下沉过程中可控、可调的难题。

本发明涉及一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征为：在钢护筒上设置升降系统和导向装置，在重力大于浮力的可控状态下，通过向围堰内注水和调整提升力实现围堰顺利、精确、安全下放。

本方法需在钢护筒4上设置操作性强的升降系统1和导向装置2，用以调整钢吊箱围堰3的下放过程中在水流、风力作用下，所受的水平力、平面转动力矩、竖直力矩及其对吊箱位置的影响，保证钢吊箱在主动、可控状态下下放。

主要施工步骤如下：

(1)在钢护筒4上安装升降系统1。

(2)升降系统1施加预升力，使钢吊箱3上浮稍许，拆除原有挂桩伸缩梁5。

(3)将升降系统1受力控制在设计范围内，升降系统1同步、等距缓慢卸载，同时配合灌水，使钢吊箱3缓慢下放。

(4)在下放过程中调整升降系统1各点的受力和通过导向装置2，用以抵抗钢吊箱3所受的水平力、平面转动力矩、竖直力矩。

(5)安装二次挂桩伸缩梁5。钢吊箱3下放至设计标高，升降系统1卸载，体系转换完成。

(6)拆除升降系统1，将钢护筒4齐平台割除，用剪力撑将护筒4和钢吊箱3焊接，准备进行封底施工。

双壁钢吊箱在自重大于浮力的状态下进行下放，利用已成桩钢护筒作为支点，在钢护筒顶安装围堰升降装置，结合双壁吊箱的自浮功能，实现围堰的下放和升降调整；利用升降系统既可以克服吊箱自重大于浮力，实现钢吊箱由固定状态向浮态的体系转换，又可以均匀同步下落升降装置并辅助吊箱双壁内注水，保证吊箱在可控的支承条件下下放。

与常用的双壁钢围堰下沉相比，双壁钢吊箱下放具有如下本质不同：

1、对双壁钢吊箱下放而言，待钻孔桩施工完毕，拆除活动上、下导环，带固定上、下导环的双壁钢吊箱的下放是在已成桩钢护筒的约束下进行，钢护筒的平面位置与倾斜度将直接影响钢吊箱顺利下放。

2、钢吊箱下放至设计标高二次挂桩时，其平面位置、纵横向中心线及扭转偏差应满足承台施工误差要求，此精度远高于一般双壁钢围堰下沉精度要求。

3、双壁钢吊箱在下放过程中，随着吃水深度的增加，水流阻力大小与合力作用点位置发生变化，因此双壁钢吊箱的下放应在可控与可调的状态下进行，即钢吊箱在下放过程中，在水流、风力作用下，所受的水平力、平面转动力矩、竖直力矩及其对吊箱位置的影响应是可控的，受水流力变化的影响，即使吊箱产生一定量偏差也是可调的。

                            附图说明

图1钢吊箱下放前示意图

图2钢吊箱下放至设计标高示意图

图3a升降系统构造立面图

图3b升降系统构造顶平面图

图3c升降系统构造底平面图

图4导向装置构造图

图中：1-升降系统，2-导向装置，3-钢吊箱，4-钢护筒，

5-挂桩伸缩梁，6-分配梁，7-分配梁，8-液压油顶，

9-铰座，10-柔性拉杆。

                          具体实施方式

大型双壁钢吊箱围堰3水中下放施工方法主要由：升降系统1、导向装置2、钢护筒4、挂桩伸缩梁5和体系转换组成。

1、升降系统

升降系统1主要由挂桩伸缩梁5、钢护筒4、分配梁6和7、液压油顶8、铰座9及柔性拉杆10等组成，并相对钢吊箱围堰3对称布置。升降系统1下部结构主要通过铰座9和钢吊箱围堰3内支撑桁架上弦杆连接，有效消除钢吊箱在下放过程中受水平力、平面转动力矩、竖直力矩等对升降系统受力体系的影响。上部结构主要通过分配梁、挂桩伸缩梁5和钢护筒4组成。上下部通过柔性拉杆10、液压油顶8等设备有效的将提升力传递至钢护筒4。

升降系统1安装时应对称，且保证各点标高大致相同，安装完成后进行升降试验，保证结构安全。升降系统1构造图见图3。

钢吊箱3下放时将升降系统1受力控制在设计范围内，升降系统1同步、等距缓慢卸载，同时配合灌水，使钢吊箱3分阶段缓慢下放。并在下放过程中调整升降系统1各点的受力和通过导向装置2，用以抵抗钢吊箱3所受的水平力、平面转动力矩、竖直力矩。

2、导向装置

双壁钢吊箱3的下放是在已成桩钢护筒4的约束下进行，钢护筒4的平面位置与倾斜度将直接影响钢吊箱3顺利下放。设置导向装置2能有效控制钢吊箱3的平面位置。导向装置2构造图见图4。

3、钢护筒

钻孔桩施工完成后，接高布置升降系统1处的钢护筒4，并在其顶部安装挂桩伸缩梁5，通过升降系统1把提升力有效传递给钢护筒4。

4、挂桩伸缩梁

挂桩伸缩梁5结构根据所使用环境和受力特性情况设计制造，可根据需要对其进行伸缩梁调整而达到较好的受力效果。

5、体系转换

钢吊箱即将下放至设计标高时，安装二次挂桩伸缩梁5。钢吊箱3下放至设计标高，升降系统1卸载并配合灌水，钢吊箱吊挂于挂桩伸缩梁5上，拆除升降系统1，将钢护筒4齐平台割除，用剪力撑将护筒4和钢吊箱3焊接，准备进行封底施工。

Claims (3)

1.一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征为：在钢护筒上设置升降系统和导向装置，在重力大于浮力的可控状态下，通过钢吊箱围堰分级内注水和调整提升力实现围堰顺利、精确、安全下放。

2.根据权利要求1所述的一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征在于：利用已成桩钢护筒作为支点，设置钢吊箱围堰升降系统，结合双壁钢吊箱围堰的自浮功能，实现钢吊箱围堰的升降调整，钢吊箱围堰在重力大于浮力状态下，利用升降系统既可实现吊箱由固定状态向浮态的体系转换，又可均匀同步下放钢吊箱围堰并辅助双壁内等量注水，保证钢吊箱围堰在可控的支承条件下下放。

3.根据权利要求1所述的一种大型双壁钢吊箱围堰水中下放施工方法，其特征在于：通过在围堰顶底口设置导向装置，配合调整升降系统的提升力，能抵抗水流所产生的水平力及不平衡力矩，使钢吊箱围堰的平面位移、扭转及倾斜在可控范围内。

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