CN102409613A - 依山临江栈道钢梁安装的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种依山临江栈道钢梁安装的施工方法，属栈道施工方法，是采用水上移动式钢管脚手架实施施工作业，采用无损害嵌入式钢梁替代爆破成孔直接插入的钢梁，采取对山体投点扩面和岩体实施钻孔以及注浆方法，将悬臂钢梁锚构件与山岩体固定为一体；本发明所提出依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其施工步骤为：1.选择、改造运载船舶；2.架设水上施工移动式钢管脚手架；3.船体加固处理及安装空气压缩机、凿岩机具和垂直运输装置；4.存放悬臂钢梁锚构件；5.对山体投点扩面；6.对岩体实施钻孔和净孔注浆；7.插装钢钎锚杆；8.安装悬臂钢梁；9.对悬臂钢梁进行检测、矫正；该方法安全可靠，节约成本，保护了山体及生态植被。
Description
技术领域
本发明属栈道施工方法，尤其是涉及一种栈道钢梁安装的施工方法。
背景技术
目前，在旅游景区栈道建设中钢梁安装采取的施工方法往往是爆破成孔插入法，即将山体上锚构件固定的部位进行爆破成孔，然后将钢梁锚构件插入山体，再将锚构件灌浆固定，最后对山体爆破面进行修复；该方法存在五大缺陷：第一，爆破成孔造成山体局部岩石松疏，危石跌落，植被和原生态毁损较大，特别对高龄植被造成文物性损害；第二，爆破痕迹难以修复，更难以实现山体生态原貌效果，难以避免对旅游景区自然景观的损害；第三，施工工序复杂，偏差大，影响插入锚构件的安装精度和工程质量；第四，爆破作业安全风险性大，很容易造成人员伤害，同时对江面往来船只也造成安全隐患；第五，依山临江搭设脚手架难度大，成本高，对生态破坏性也大。
发明内容
本发明目的是提出一种依山临江栈道钢梁安装的施工方法，有效地克服以往栈道钢梁安装方法：爆破成孔插入法的弊端，保护生态和实现良好的环境保护，降低施工成本，提高施工质量和施工安全。
本发明的目的是这样来实现的：一种依山临江栈道钢梁安装的施工方法，是采用水上移动式钢管脚手架实施依山临江施工作业，采用无损害嵌入式钢梁替代爆破成孔直接插入钢梁，采取对山体投点扩面和岩体实施钻孔以及注浆方法，将悬臂钢梁锚构件与山岩体固定为一体，形成依山临江栈道钢梁主结构体，且该悬臂钢梁锚构件是预先在生产厂批量制作以备用的，该悬臂钢梁锚构件主要由钢钎锚杆和悬臂钢梁组成，该钢钎锚杆：采用Φ32螺纹钢的一端与M32（45#）高强度螺栓对接焊，而该螺纹钢的另一端段为长锥体；此Φ32螺纹钢的长度为6000mm，作为岩体预埋件；该悬臂钢梁主要由立面钢板和H型钢悬臂梁、斜铁筋板组成：制作600×600×40mm的矩形立面钢板，在此矩形立面钢板上钻孔，（此立面钢板上的孔径、孔数和孔的位置按设计与钢钎锚杆的直径和数量以及位置保持一致），将H型钢悬臂梁（400×200×12mm）与立面钢板另一表面相焊接固为一体，此H型钢悬臂梁成水平状与立面钢板成90°，H型钢成为悬臂梁，在H型钢悬臂梁与立面钢板之间焊装斜铁筋板， H型钢悬臂梁的长短是根据临江栈道设计而确定（一般在1800 mm左右），形成悬臂钢梁。
该方法施工时，对山体及生态植被无损坏性，降低施工难度，提高钢梁安装精度，规避施工安全风险，节约成本。
本发明所提出依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其施工步骤为：一、选择、改造运载船舶；二、架设水上施工移动式钢管脚手架；三、船体加固处理及安装空气压缩机、凿岩机具和垂直运输装置；四、存放悬臂钢梁锚构件；五、对山体投点扩面；六、对岩体实施钻孔和净孔注浆；七、插装钢钎锚杆；八、安装悬臂钢梁；九、对悬臂钢梁进行检测、矫正。
其中：
一、选择、改造运载船舶：
运载船舶选用钢质落舱机船1，干散货船型，船长：20米，船宽：5米，设计吃水：2米，结构吃水：1.5米，净吨位：200t，主机功率：120千瓦；船舶主机、传动装置、轴系和推进器均保持不变。对船舶进行适宜性改造：该船体的船首、船尾、船舷侧部均保持不变，对货船舱内加注黄沙压舱，以船体部位吃水为1.5米，在船舱上部加盖甲板（木板），在船体甲板的中部即施工作业工作面之处敷设二层木板，此二层木板敷设形成井字形以增加架设脚手架的承载力。
二、架设水上施工移动式钢管脚手架：
在船体甲板上二层木板上架设垂直脚手架2和水平脚手架3,在船体甲板的中部二层木板处先按照常规方法用钢管和管扣件架设垂直脚手架2，该垂直脚手架2可搭设成双排井字形，该垂直脚手架2的长×宽可为2.5×2.5米，高可为15—24米，并在垂直脚手架2的左侧或右侧架设上人爬梯6，然后在垂直脚手架2的上部架设右伸到山体的水平脚手架3，该水平脚手架3呈悬臂状，此垂直脚手架2的高度是随着施工作业面的高度而异，垂直脚手架2的高度达到10米以上另对应增设垂直立杆和斜支撑杆，以提高垂直脚手架2的强度，在架设好的垂直脚手架2的顶端与水平脚手架3的悬臂端之间架设悬索钢丝绳4实施拉紧固定，此悬索钢丝绳4分为前后二根，悬索钢丝绳4的一端分别与水平脚手架3的悬臂端的前后部固定，另一端与垂直脚手架2的顶端固定。
三、船体加固处理及安装空气压缩机、凿岩机具和垂直运输装置：
船舶进入施工作业面后对架设的垂直脚手架2与船体实施加固处理，将船体上的钢丝绳锚固索7与山体锚固装置11锚固，该山体锚固装置11是使用电钻在山体12上钻孔，将环扣式大号膨胀螺栓插入山体12内，并实施固定，将船体上的钢丝绳锚固索7与山体12上的膨胀螺栓的环扣进行扰性钢丝绳锚固（卡扣固定），在水平脚手架3上铺设木板以组成高空作业平台和在水平脚手架3的四周安装防护栏5；
在船体甲板的左部固定安装一台空气压缩机9（气动工作装置），该空气压缩机9可为CVW—9/7型柴油动力风冷移动空气压缩机，在水平脚手架3的高空作业平台上安装一台风动凿岩机8，该风动凿岩机8可为YT28型9.0m3/min风动凿岩机，作为钻孔使用；船舶的航行和施工照明均使用船舶(10KW)小型柴油发电机组及配电装置；空压机风管10从空气压缩机9沿脚手架上的立管和平管安装至风动凿岩机8处并与之连接。
安装垂直运输装置：在船体甲板的右部安装一台卷扬机13，该卷扬机13可为JM电控慢速卷扬机，在垂直脚手架2的顶部安装上滑轮16，在垂直脚手架2的下端部安装下滑轮15，钢丝绳14穿装在卷扬机13、下滑轮15和上滑轮16上，卷扬机13牵引钢丝绳14并经下滑轮15至上滑轮16的作用，将物体垂直运输至水平脚手架3上的高空作业平台上。
四、存放悬臂钢梁锚构件：
将预先在生产厂批量制作的悬臂钢梁锚构件存放在船体甲板上以备用，
该悬臂钢梁锚构件主要由钢钎锚杆和悬臂钢梁组成，该悬臂钢梁又主要由立面钢板和H型钢悬臂梁、斜铁筋板组成，成为依山临江栈道钢梁的主结构体。
五、对山体投点扩面：
在山体12上投点扩面；使用空气压缩机9（可为CVW—9/7型柴油动力风冷移动空气压缩机），带动风动凿岩机8（可为YT28型9.0m3/min风动凿岩机）在山体12岩石上投点扩面，将山体12投点扩面的部位凿成800×800mm的垂直面，以满足与悬臂钢梁上的立面钢板之间的面结合。
六、对岩体实施钻孔和净孔注浆：
风动凿岩机钻孔，使用空气压缩机9（可为CVW—9/7型柴油动力风冷移动空气压缩机），带动风动凿岩机8（可为YT28型9.0m3/min风动凿岩机）在投点扩面处的岩体垂直平面上按设计的尺寸间距和布孔位置钻孔，各孔Φ50mm、孔深均为6000mm,同时，此布孔位置和孔径与悬臂钢梁的立面钢板上的孔位置和孔径一致，以满足钢钎锚杆和悬臂钢梁的安装要求。
净孔注浆，成孔后使用空气压缩机9吹扫洞孔并注水将孔壁清洗干净，然后往孔内注入1：1的水泥砂浆（选用525#普硅水泥和细沙石）实施注浆，注浆从孔底注起，缓慢提升至孔口为止。
七、插装钢钎锚杆：
各孔内饱浆后随即按设计将各钢钎锚杆对应插入孔内，插入的钢钎锚杆应外伸出螺纹部分，以用螺母紧固悬臂钢梁。
八、安装悬臂钢梁：
待插入山体12孔内的钢钎锚杆和混凝土强度达到70%后，将带H型钢悬臂梁的悬臂钢梁安装在各钢钎锚杆上(即将立面钢板上的孔对应穿装在各钢钎锚杆上)并将螺母预固定，（待调整偏差后拧紧螺母），此H型钢悬臂梁与山体12上的垂直平面保持外高内低，此H型钢悬臂梁与山体12上的垂直平面之间呈95°-93°的下夹角。
在砼砂浆初凝前安装预先制作好的悬臂钢梁，使悬臂钢梁锚构件与山体12定位，定位后对悬臂钢梁锚构件的边缘进行处理：在悬臂钢梁锚构件与山体12的空隙处采取下、左、右三面模板支护，实施砼砂浆灌注，保持悬臂钢梁锚构件的边缘与山体12协调一致，砼砂浆终凝后取下模板。
九、对悬臂钢梁进行检测、矫正：
悬臂钢梁安装之后，在砼砂浆终凝前，采取水平尺检测各悬臂钢梁与山体12上的垂直平面之间的水平度，H型钢悬臂梁处于内低外高，斜度在3°—5°，如果超出范围应进行调整和二次锚固，直至达到设计要求。
本发明所提出的依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其施工工艺合理，有效地克服以往栈道钢梁安装方法：爆破成孔插入法的弊端，避免爆破对山体植被损害,减少了对临江过往船只的安全风险，保护了生态和实现良好的环境保护，降低了施工成本，提高了施工质量和施工安全。
现结合附图和实施例对本发明所提出的依山临江栈道钢梁安装的施工方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明所提出的依山临江栈道钢梁安装的施工方法的主视示意图之一。
图1中： 1、钢质落舱机船 2、垂直脚手架 3、水平脚手架 4、悬索钢丝绳 5、防护栏 6、上人爬梯 7、钢丝绳锚固索 8、风动凿岩机 9、 空气压缩机 10、空压机风管 11、山体锚固装置 12、山体。
图2为本发明所提出的依山临江栈道钢梁安装的施工方法的主视示意图之二（安装垂直运输装置）。
图2中：1、钢质落舱机船 2、垂直脚手架 3、水平脚手架 4、悬索钢丝绳 5、防护栏 6、上人爬梯 7、钢丝绳锚固索 11、山体锚固装置 12、山体 13、卷扬机 14、钢丝绳 15、下滑轮 16、上滑轮。
具体实施方式（实施例）
在某市4A级风景区，利用本施工方法在依山临江的悬崖峭壁上安装栈道钢梁，先对200t的钢质落舱机船实施加注黄沙压舱和在船舱上部加盖甲板的改造，用钢管和管扣件架设垂直脚手架，该垂直脚手架搭设成双排井字形，该垂直脚手架的长×宽为2.5×2.5米，高为18米，制成水上施工移动式钢管脚手架和作业平台，采用此水上移动式钢管脚手架实施依山临江施工作业，作业人员在脚手架的作业平台上用CVW—9/7型柴油动力风冷移动空气压缩机带动的YT28型9.0m3/min风动凿岩机凿岩扩面钻孔安装栈道悬臂钢梁，采用无损害嵌入式悬臂钢梁替代爆破成孔直接插入钢梁，采取对山体投点扩面和岩体实施钻孔以及注浆方法，将上三下三六根钢钎锚杆，对应插入山体孔内，将长为1800 mm的H型钢悬臂钢梁锚构件与山岩体固定为一体，形成依山临江栈道钢梁主结构体，建造了一座800多米长起伏蜿蜒的栈道，游人穿行于此沿江栈道，仰观绝壁、俯察江流景色，此沿江栈道的施工，山体植被无损害，实现栈道钢梁安装一次性交验合格率100 %，节约钢材18吨，节约工期6个月，施工安全无事故。
Claims (5)
1.一种依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其施工步骤为：一、选择、改造运载船舶；二、架设水上施工移动式钢管脚手架；三、船体加固处理及安装空气压缩机、凿岩机具和垂直运输装置；四、存放悬臂钢梁锚构件；五、对山体投点扩面；六、对岩体实施钻孔和净孔注浆；七、插装钢钎锚杆；八、安装悬臂钢梁；九、对悬臂钢梁进行检测、矫正；
其中：
一、选择、改造运载船舶：
运载船舶选用钢质落舱机船（1），干散货船型，船长：20米，船宽：5米，设计吃水：2米，结构吃水：1.5米，净吨位：200t，主机功率：120千瓦；船舶主机、传动装置、轴系和推进器均保持不变，对船舶进行改造：该船体的船首、船尾、船舷侧部均保持不变，对货船舱内加注黄沙压舱，使船体部位吃水在1.5米，在船舱上部加盖甲板，在船体甲板的中部敷设二层木板，此二层木板敷设形成井字形以增加架设脚手架的承载力；
二、架设水上施工移动式钢管脚手架：
在船体甲板上二层木板上架设垂直脚手架（2）和水平脚手架（3）,在船体甲板的中部二层木板处先按照常规方法用钢管和管扣件架设垂直脚手架（2），并在垂直脚手架2的左侧或右侧架设上人爬梯（6），然后在垂直脚手架（2）的上部架设右伸到山体的水平脚手架（3），该水平脚手架（3）呈悬臂状，垂直脚手架（2）的高度达到10米以上另对应增设垂直立杆和斜支撑杆，在架设好的垂直脚手架（2）的顶端与水平脚手架（3）的悬臂端之间架设悬索钢丝绳（4）实施拉紧固定，此悬索钢丝绳（4）分为前后二根，悬索钢丝绳（4）的一端分别与水平脚手架（3）的悬臂右端的前后部固定，另一端与垂直脚手架（2）的顶端固定；
三、船体加固处理及安装空气压缩机、凿岩机具和垂直运输装置：
船舶进入施工作业面后对架设的垂直脚手架（2）和船体分别实施加固处理，将船体上的钢丝绳锚固索（7）与山体锚固装置（11）锚固，该山体锚固装置（11）是使用电钻在山体（12）上钻孔，将环扣式大号膨胀螺栓插入山体（12）内并固定，将船体上的钢丝绳锚固索（7）与山体（12）上的膨胀螺栓的环扣进行扰性钢丝绳锚固，在水平脚手架（3）上铺设木板以组成高空作业平台和在水平脚手架（3）的四周安装防护栏（5）；
在船体甲板的左部或中部固定安装一台空气压缩机（9），在水平脚手架（3）的高空作业平台上安装一台风动凿岩机（8），作为钻孔使用；船舶的航行和施工照明均使用船舶10KW小型柴油发电机组及配电装置；空压机风管（10）从空气压缩机（9）沿脚手架上的立管和平管安装至风动凿岩机（8）处并与之连接；
安装垂直运输装置：在船体甲板的右部安装一台卷扬机(13)，在垂直脚手架(2)的顶部安装上滑轮(16)，在垂直脚手架(2)的下端部安装下滑轮(15)，钢丝绳(14)穿装在卷扬机(13)、下滑轮(15)和上滑轮(16)上，卷扬机(13)牵引钢丝绳(14)并经下滑轮(15)至上滑轮(16)，将物体垂直运输至水平脚手架(3)上的高空作业平台上；
四、存放悬臂钢梁锚构件：
将预先在生产厂批量制作的悬臂钢梁锚构件存放在船体甲板上以备用，
该悬臂钢梁锚构件主要由钢钎锚杆和悬臂钢梁组成，该悬臂钢梁又主要由立面钢板和H型钢悬臂梁、斜铁筋板组成，成为依山临江栈道钢梁的主结构件；
五、对山体投点扩面：
在山体（12）上投点扩面；使用空气压缩机（9），带动风动凿岩机（8）在山体（12）岩石上投点扩面，将山体（12）投点扩面的部位凿成800×800mm的垂直面，以满足与悬臂钢梁上的立面钢板之间的面结合；
六、对岩体实施钻孔和净孔注浆：
风动凿岩机钻孔，使用空气压缩机（9），带动风动凿岩机（8）在投点扩面处的山体（12）的垂直平面上按设计的尺寸间距和布孔位置钻孔，各孔Φ50mm、孔深均为6000mm,同时，此布孔位置和孔径与悬臂钢梁的立面钢板上的孔位置和孔径一致，以满足钢钎锚杆和悬臂钢梁的安装要求；
净孔注浆：成孔后使用空气压缩机（9）吹扫洞孔并注水将孔壁清洗干净，然后往孔内注入1：1的水泥砂浆，选用525#普硅水泥和细沙石，实施注浆，注浆从孔底注起，缓慢提升至孔口为止；
七、插装钢钎锚杆：
各孔内饱浆后随即按设计将各钢钎锚杆对应插入孔内，插入的钢钎锚杆应外伸出螺纹部分，以用螺母紧固悬臂钢梁；
八、安装悬臂钢梁：
待插入岩体孔内的各钢钎锚杆和混凝土强度达到70%后，将带H型钢悬臂梁的悬臂钢梁安装在各钢钎锚杆上，即将立面钢板上的孔对应穿装在各钢钎锚杆上并将螺母预固定，待调整偏差后拧紧此螺母，此H型钢悬臂梁与山体（12）上的垂直平面保持外高内低，此H型钢悬臂梁与山体（12）上的垂直平面之间呈95°—93°的下夹角；
在砼砂浆初凝前安装预先制作好的悬臂钢梁，使悬臂钢梁锚构件与山体（12）定位，定位后对悬臂钢梁锚构件的边缘进行处理：在悬臂钢梁锚构件与山体（12）的空隙处采取下、左、右三面模板支护，实施砼砂浆灌注，保持悬臂钢梁锚构件的边缘与山体（12）协调一致，砼砂浆终凝后取下模板；
九、对悬臂钢梁进行检测、矫正：
悬臂钢梁安装之后，在砼砂浆终凝前，采取水平尺检测各悬臂钢梁与山体（12）上的垂直平面之间的水平度，H型钢悬臂梁处于内低外高，斜度控制在3°—5°，如果超出范围应进行调整和二次锚固，直至达到设计要求。
2.根据权利要求1所述的依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其特征在于该垂直脚手架（2）搭设成双排井字形，该垂直脚手架（2）的长×宽为2.5×2.5米，高为15—24米。
3.根据权利要求1所述的依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其特征在于该空气压缩机（9）为CVW—9/7型柴油动力风冷移动空气压缩机。
4.根据权利要求1所述的依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其特征在于该风动凿岩机（8）为YT28型9.0m3/min风动凿岩机。
5.根据权利要求1所述的依山临江栈道钢梁安装的施工方法，其特征在于该卷扬机(13)为JM电控慢速卷扬机。
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