CN101289861B - 坞口水上基坑桩基施工方法 - Google Patents
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Abstract
坞口水上基坑桩基施工方法涉及一种大型船坞建造工程技术，具体涉及坞口水上基坑桩基施工方法。船坞工程常规的坞口结构一般采用围堰或土堤形成挡水条件后陆上施工，采用本发明中所述的方法进行施工，可以不必再花费巨大的人力物力建造围堰或土堤，从而节省了大量的人力、物力以及时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种大型船坞建造工程技术，具体涉及坞口水上基坑桩基施工方法。
背景技术
船坞坞口大型水上基坑，是将陆上直立式基坑直接运用到水上，而且完全独立于水域，与陆上基坑围护最大的不同点在于施工作业全部限制在水上；同时其围护墙外侧是水位变动的水体，而陆上基坑的周边是静止不动且平衡的土体，且受到波浪、水流(涨落潮)的影响，水上基坑外的荷载不均衡。
在水上特定的工况下，实施坞口新型的基坑围护结构，涉及到水下护坡、水上围堰钢板桩、砼支撑施工、钢支撑安装、基坑降水取土、围护体系拆除等技术研究、攻关和施工组织管理。
船坞工程常规的坞口结构一般采用围堰或土堤形成挡水条件后陆上施工，如长兴船坞坞口基坑围护结构将陆上直立式基坑运用到水上，而且完全独立于水域。在水上实施坞口新型的基坑围护结构是项新的课题，完全独立于水上的大型基坑运用坞口结构中，目前国内外尚未找到工程事例，尚无相似的工程项目。
完全独立于水上的大型基坑运用于坞口结构中需要用到的坞口水上基坑桩基施工方法更是没有实施的工程项目。
发明内容
本发明的目的在于提供一种坞口水上基坑桩基施工方法，为建造完全独立于水上的大型基坑奠定基础，减少水上基坑桩基施工中花费的人力和物力。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种坞口水上基坑桩基施工方法，为保证坞口桩基水上施工顺利实施，避免各种桩型水上作业相互影响，以及保证桩基的安全稳定，水上基坑桩基按照以下顺序进行：
(1)、将水上基坑外侧的护坡结构施工至-4.0m左右，桩基施工区域水上挖泥至-3.0m左右，通过外填内挖的方式将水下泥面削平，以确保水上打桩岸坡的稳定，同时保证水上沉桩打桩船的吃水要求。
(2)、完成基坑以外的船坞的坞室底板桩、坞墙桩、吊车道桩，避免水上基坑施工完成后外围其他部位的桩基施工对水上基坑的影响。
(3)、水上基坑桩基施工先进行标高较低的坞口底板桩沉桩，然后再进行围护钢板桩的沉桩，立柱桩的沉桩穿插在钢板桩中进行，以减小桩基施工的挤土效应。
(4)、坞口基坑两侧驳岸的桩基、两座基坑之间的小围堰钢板桩在基坑施工过程中暂不进行施工，避免改变基坑外围的边界条件，待坞口底板砼浇筑后再施工。
上述过程中(3)中所述的，进行标高较低的坞口底板桩沉桩：坞口底板桩采用PHC桩，由于PHC桩桩顶标高较低，需要深送桩，需要较长的送桩管。
送桩管底部设有桩帽，桩帽内铺设厚的钢丝绳作为缓冲，并加装了厚纸垫，以保护PHC桩桩顶。在沉桩过程中采用经纬仪严格控制送桩管的垂直度，并采用经纬仪、水准仪等常规测量仪器进行校核，保证沉桩桩位和标高的准确。
在江中作业时，考虑到两艘打桩船同时施工，水域比较狭窄，在平面上两艘打桩船同时由上游向下游进行沉桩，以保证两船之间具有一定的距离顺利进行沉桩。每艘打桩船总体打桩顺序从岸侧向江侧依次沉桩。
上述过程中(3)中所述的，进行围护钢板桩的沉桩：考虑到坞口围护钢板桩与周边接口较多，沉桩前制定严格的沉桩顺序，总体施工顺序为，先在钢结构加工场地预先加工好纠偏桩，以便在沉桩过程中及时进行纠偏；再施工构建坞口围护墙的PU32钢板桩、再施工起辅助作用的AU16钢板桩，两种钢板桩均从两侧向中间施工，在中间合拢，沉桩过程中为保证钢板桩沉桩按图纸设计走向，设置导向围檩进行限位，钢板桩之间采用多种止水措施。
沉桩前先打设导桩，在导桩上焊接导向围檩，控制钢板桩走向。
坞口围护墙采用PU32钢板桩，考虑到PU32钢板桩较长，在起吊、振打过程中比较单薄，同时为提高打桩工效，在钢结构加工场地预先将大部分的钢板桩拼装成3根1组。
为增强止水效果和抗风浪稳定性，在迎水侧和左右两侧围护墙外围附加一排AU16钢板桩。
在打桩过程中同时实施止水措施，止水措施包括加强沉桩垂直度控制；锁口涂刷止水材料；在钢板桩打设一段后，立即采用开设泄水孔、提前开始圈梁的施工等措施；在基坑开挖过程中，锁口出现的小渗水采取了焊接的方式。 上述过程中(3)中所述的，立柱桩采用了新型的PHC桩与钢管桩组合结构。
有益效果：为建造完全独立于水上的大型基坑奠定基础，减少了水上基坑桩基施工中花费的人力和物力以及时间。
附图说明
图1为坞口基坑围护结构剖面图；
图2为坞口基坑俯视结构示意图；
图3为立柱桩的俯视结构示意图和剖视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1和图2，一种坞口水上基坑桩基施工方法，为保证坞口桩基水上施工顺利实施，避免各种桩型水上作业相互影响，以及保证桩基的安全稳定，水上基坑桩基按照以下顺序进行：
(1)、将水上基坑外侧的护坡结构施工至-4.0m左右，桩基施工区域水上挖泥至-3.0m左右，通过外填内挖的方式将水下泥面削平，以确保水上打桩岸坡的稳定，同时保证水上沉桩打桩船的吃水要求。
(2)、完成基坑以外的船坞的坞室底板桩、坞墙桩、吊车道桩，避免水上基坑施工完成后外围其他部位的桩基施工对水上基坑的影响。
(3)、水上基坑桩基施工先进行标高较低的坞口底板桩1沉桩，然后再进行围护钢板桩2的沉桩，立柱桩4的沉桩穿插在围护钢板桩2中进行，以减小桩基施工的挤土效应。
(4)、坞口基坑两侧驳岸的桩基、两座基坑之间的小围堰钢板桩在基坑施工过程中暂不进行施工，避免改变基坑外围的边界条件，待坞口底板砼浇筑后再施工。
参照图1，上述过程中(3)中所述的，进行标高较低的坞口底板桩1沉桩：坞口底板桩1采用PHC800-B-110预应力管桩，桩长38m，共440根，桩距一般为3.75m，桩顶标高-10.4m，由于PHC桩桩顶标高较低，需要深送桩，送至水面以下约12.9m，坞口底板桩1采用打桩船水上沉桩工艺。
由于要深送桩，需要较长的送桩管。送桩管长18m，采用Φ609钢管进行加工，送桩管底部设有桩帽，桩帽高50cm，内径为82cm，桩帽内铺设25cm厚的钢丝绳作为缓冲，并定型加工了15cm厚的纸垫，以保护PHC桩顶。
送桩管在沉桩过程中采用经纬仪严格控制送桩管的垂直度。
在江中作业时，考虑到两艘打桩船同时施工，水域比较狭窄，在平面上两艘打桩船同时由上游向下游进行沉桩，以保证两船之间具有一定的距离顺利进行沉桩。每艘打桩船总体打桩顺序从岸侧向江侧依次沉桩。
上述过程中(3)中所述的，进行围护钢板桩2的沉桩：考虑到坞口围护钢板桩2与周边接口较多，沉桩前制定严格的沉桩顺序，总体施工顺序为，先在钢结构加工场地预先加工好纠偏桩，以便在沉桩过程中及时进行纠偏；再施工构建坞口围护墙的围护钢板桩2、再施工起辅助作用的AU16钢板桩3，两种钢板桩均从两侧向中间施工，在中间合拢，沉桩过程中为保证钢板桩沉桩按图纸设计走向，设置导向围檩进行限位，围护钢板桩2之间采用多种止水措施。
沉桩前先打设导桩，在导桩上焊接导向围檩，控制围护钢板桩2走向。
坞口围护墙采用PU32围护钢板桩2，考虑到围护钢板桩2较长，在起吊、振打过程中比较单薄，同时为提高打桩工效，在钢结构加工场地预先将大部分的围护钢板桩2拼装成3根1组，拼接过程中需要进行如下工作：
(1)在拼接之前锁口涂好止水材料，在锁口内灌注3/4锁口高度的QN胶，要求灌注均匀且无漏灌点，等待24小时后开始拼接；
(2)将三根PU32桩按锁口拼在一起，在桩尖、桩头部位每个锁口间满焊20cm长，中间部位均匀再焊三个点，每点焊15cm长；
(3)加装加筋角铁，每根三合一围护钢板桩2在桩顶(离桩顶50cm)、中间、桩尖(离桩尖50cm)部位各焊一根∠63×63角铁，提高刚度。
(4)进行堆放和运输，采用双面着地堆放，防止围护钢板桩2变形，堆放场地要平整，采用30×30的楞木支垫，间距10m，至多堆放三层，上下支垫放在同一垂直面。
采用135KW大功率的振动锤进行围护钢板桩2沉桩。
沉桩的同时为增强止水效果和抗风浪稳定性，在迎水侧和左右两侧围护墙外围附加一排AU16钢板桩3。
在打桩过程中同时实施止水措施，止水措施包括加强沉桩垂直度控制；锁口涂刷止水材料QN复合胶，在围护钢板桩2施工进行涂刷，用工具清除锁口内的锈迹，反复打磨，直至露出金属本色，以加强止水材料与锁口的粘结，涂膜必须均匀，粘附力强，无漏涂，流持等现象；在围护钢板桩2打设一段后，立即采用开设泄水孔、提前开始圈梁的施工等措施；在基坑开挖过程中，锁口出现的小渗水采取了焊接的方式。
参照图3，上述过程中(3)中所述的，立柱桩4采用了新型的PHC桩5与钢管桩6组合结构。立柱桩4桩长51.75m，采用了新型的PHC桩5与钢管桩6组合结构，其中下节桩采用采用PHC800-B-110管桩，桩长38m，坞口底板桩1使用；上节桩采用Φ700钢管桩6，长度为13.75m。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种坞口水上基坑桩基施工方法，水上基坑桩基按照以下顺序进行：
(1)、将水上基坑外侧的护坡结构施工至-4.0m左右，桩基施工区域水上挖泥至-3.0m左右，将水下泥面削平；
(2)、完成基坑以外的船坞的坞室底板桩、坞墙桩、吊车道桩；
(3)、水上基坑桩基施工先进行标高较低的坞口底板桩沉桩，然后再进行围护钢板桩的沉桩，立柱桩的沉桩穿插在围护钢板桩中进行，以减小桩基施工的挤土效应。
2.根据权利要求1所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述进行标高较低的坞口底板桩沉桩，采用较长的送桩管，送桩管底部设有桩帽，桩帽内铺设厚的钢丝绳作为缓冲，并加装了厚纸垫，以保护PHC桩桩顶；在沉桩过程中采用经纬仪严格控制送桩管的垂直度，并采用常规测量仪器进行校核，保证沉桩桩位和标高的准确；在水域比较狭窄的江中作业时，在平面上两艘打桩船同时由上游向下游进行沉桩，以保证两船之间具有一定的距离顺利进行沉桩，每艘打桩船总体打桩顺序从岸侧向江侧依次沉桩。
3.根据权利要求1所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述进行围护钢板桩的沉桩，沉桩前先打设导桩，在导桩上焊接导向围檩，控制围护钢板桩走向；制定严格的沉桩顺序，总体施工顺序为，先在钢结构加工场地预先加工好纠偏桩，再施工构建坞口围护墙的PU32钢板桩、再施工起辅助作用的AU16钢板桩，两种钢板桩均从两侧向中间施工，在中间合拢，沉桩过程中为保证钢板桩沉桩按图纸设计走向，设置导向围檩进行限位，钢板桩之间采取止水措施。
4.根据权利要求3所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述围护钢板桩采用PU32钢板桩，在钢结构加工场地预先将大部分的围护钢板桩拼装成3根1组。
5.根据权利要求3所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述围护钢板桩的迎水侧和左右两侧外围附加一排AU16钢板桩。
6.根据权利要求3所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述围护钢板桩之间采取止水措施，止水措施包括加强沉桩垂直度控制；锁口涂刷止水材料；在围护钢板桩打设一段后，立即采用开设泄水孔、提前开始圈梁的施工措施；在基坑开挖过程中，锁口出现的小渗水采取焊接的方式。
7.根据权利要求1所述的一种坞口水上基坑桩基施工方法，其特征在于，所述立柱桩采用了PHC桩与钢管桩组合结构。
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