CN104895083A - 一种水中承台基坑导向架及其围堰支护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水中承台基坑导向架及其围堰支护施工方法，该导向架包括外导向架和内导向架，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，内导向架包括工字钢围囹、导向桩和支撑钢管，其中工字钢围囹沿着承台的外沿分布，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位；该导向架保证了承台基坑施工的顺利进行，使得承台基坑的施工质量大大的提高，同时该围堰支护施工方法可有效的提高钢板桩围堰的施工效率，降低了人工成本，有助于企业的推广利用。

Description

一种水中承台基坑导向架及其围堰支护施工方法

【技术领域】

本发明涉及一种水中承台基坑导向架及其围堰支护施工方法，属于建筑施工技术领域。

【背景技术】

在公路桥梁水中承台施工时需要围堰支护，浅水区采用普通钢板桩围堰，混凝土封底，机械开挖，深水承台施工采用加长钢板桩围堰，水下混凝土封底，泥驳船抽砂、吐砂开挖，承台及引桥水中承台采用钢板桩围堰，围堰为矩形单壁钢板桩围堰，采用钢管桩做定位桩，用型钢连接作为导梁，围堰支护是常用的一种板桩围堰，钢板桩是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及 Z 形等，有各种大小尺寸及联锁形式，常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。钢板桩围堰的优点为 ：强度高，容易打入坚硬土层 ；防水性能好，可在深水中施工 ；能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。因此，它的用途广泛，但是，在钢板桩围堰施工过程中，由于工程所在场地的地质、水文以及钢板桩自身材质等问题，会造成施打困难、进尺较慢等问题，从而严重影响了项目进展。

【发明内容】

本发明的目的在于：针对现有技术的缺陷和不足，提供了一种水中承台基坑导向架及其围堰支护施工方法，该导向架保证了承台基坑施工的顺利进行，使得承台基坑的施工质量大大的提高，同时该围堰支护施工方法可有效的提高钢板桩围堰的施工效率，降低了人工成本，有助于企业的推广利用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种水中承台基坑导向架，包括外导向架和内导向架，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，内工字钢支架的缝隙中设有导向柱；内导向架包括工字钢围囹、导向桩和支撑钢管，其中工字钢围囹沿着承台的外沿分布，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，以支撑内导向架，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，同时对内导向架进行精确定位，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位，在导桩牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架。

一种水中承台基坑导向架的围堰支护施工方法，包括以下步骤：

（1）、清淤：用测锤成网格状测量围堰内河床标高，并绘出围堰内河床标高示意图，然后立即开展清淤工作，采用泥浆泵进行第一次清除淤泥到规定标高后，然后采用钢丝刷、高压水枪等工具进行清理导向桩内侧边缘及支撑钢管周边淤泥，清理干净后，视基底情况，若还有淤泥，则进行抛石挤淤，完成后，进行二次清淤；

（2）、回填：清淤标高为承台底面标高以下2m，如河床底面标高低于承台底面标高2m以上，则要进行回填，采用砂石料进行回填至承台底面标高2m，同时保证底面标高平整，保证封底混凝土不超过2m；

（3）、承台封底：承台封底采用导管进行水下混凝土封底，在导向柱围堰顶部布置混凝土浇筑点，横桥向布设3排导管，每排布设2根导管，用于灌注水下混凝土，逐步向上游循环使用，灌注顺序“顶水压、逆水封”从下游向上游，浇筑厚度为2m，承台封底混凝土550.5m3；

（4）、抽水及内支撑安装：抽水前，先将三道内支撑全部放入承台围堰内，用钢丝绳，手拉葫芦吊住，放在其相应的水平位置，第一道内支撑在水面上，安装时在导向桩上安设导桩牛腿，用来支撑内支撑，同时，将内支撑与导桩牛腿固结，其他用木楔顶紧内支撑与导向桩之间的间隙；当封底混凝土强度达到90%时，开始抽水，当把水位抽到第二道、第三道内支撑位置时，及时装第二道、第三道内支撑，安装方法与安装第一道支撑相同，安装完第三道支撑后，抽水至封底混凝土顶面；

（5）、承台底部清理整平：抽水至封底混凝土顶面后，割除钻孔桩钢护筒，清理桩头，并对桩基进行无破损检查，根据实测桩顶标高，用人工或凿岩机破除桩顶砼至承台底设计标高以上5cm，如果清理至桩顶标高后，桩顶仍有混凝土浮浆或混凝土松散，应继续向下凿除桩头，直至露出均匀合格的混凝土，并在超凿的桩顶支模，用高一级标号的砼进行补灌，完成整个桩的施工，清理、冲洗封底混凝土表面的杂物，整平承台底面；

（6）、施工测量放样：用全站仪定位承台轴线及六个角点的位置，用水准仪或全站仪测点各角点的标高，整平清理承台整面，保证承台位置及各部位尺寸；

（7）、绑扎承台钢筋：严格按照图纸的要求，绑扎承台钢筋，严格控制承台钢筋的种类，数量，钢筋间距、同一断面钢筋接头数量、钢筋连接质量，钢筋采用搭接焊时，注意钢筋是否进行同心接接、焊缝长度、焊缝的饱满程度、焊渣是不清理干净，钢筋绑扎牢固，钢筋绑扎时呈梅花形点焊；

（8）、安装导向架：内导向架安装，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，以支撑内导向架，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，同时对内导向架进行精确定位，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位，在导桩牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架；外导向架安装，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，采用I36a工字钢制作，内、外两条工字钢支架架长度4m，外导向架临时固定在施工平台分配梁上，用吊车吊起安装；

（9）、支模：承台模板采用大块钢模现场拼装，钢管作肋固定制作而成，竖肋及横肋间距要必须进行强度及刚度验算，对拉螺杆拉紧，模板安装完成后，测量模板的平面位置，以保证承台位置准确，同时，定位墩身预埋钢筋；

（10）、混凝土浇筑：浇筑时采用水平分层进行浇筑，浇筑厚度不得大于30cm，为使上下层成为整体，避免形成接缝，浇注上层砼时插入式振捣器应伸入下层5～10cm；

（11）、模板拆除与回填：当砼抗压强度达到2.5MPa以上时，混凝土内外温差不大于25℃时，开始拆除模板，拆除时遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆除过程中不影响混凝土的外观质量，同时覆盖养生，在钢板桩围堰与承台之间回填粉砂土至承台顶面，用注水采用水沉法使粉砂土密实；

（12）、拆除内支撑：承台与钢板桩围堰之间回填密实后，拆除第三、第二道内支撑，然后进行墩身施工，墩身施工出水面后，向围堰内注水，使围堰内外水面高度一致，然后拆除第一道内支撑，用吊车配振拔锤拆除钢板桩围堰。

采用上述方法后，本发明有益效果为：该导向架保证了承台基坑施工的顺利进行，使得承台基坑的施工质量大大的提高，同时该围堰支护施工方法可有效的提高钢板桩围堰的施工效率，降低了人工成本，有助于企业的推广利用。

【附图说明】

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的承台钢板桩围堰断面示意图。

图中：1.工字钢围囹；2.导桩牛腿；3.限位器；4.支撑钢管；5.导向桩；6.承台；7.导向柱；8.外工字钢支架；9.外导向架；10.内导向架；11.内工字钢支架；12.沙石垫层；13.封底混凝土；14.第一道内支撑；15第二道内支撑；16.第三道内支撑。

【具体实施方式】

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

如图1-2所示，一种水中承台基坑导向架，包括外导向架9和内导向架10，外导向架9由内、外两条工字钢支架构成，内工字钢支架11的缝隙中设有导向柱7；内导向架10包括工字钢围囹1、导向桩5和支撑钢管4，其中工字钢围囹1沿着承台6的外沿分布，导向桩5施打完成后，在导向桩5一侧安装导桩牛腿2，以支撑内导向架10，导桩牛腿2焊接固定在导向桩5侧壁上，同时对内导向架10进行精确定位，导桩牛腿2安装时，用水准仪控制导桩牛腿2顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器3进行限位，在导桩牛腿2上精确定位内导向架10的安装位置，用吊车安装内导向架10。

一种水中承台基坑导向架的围堰支护施工方法，包括以下步骤：

（1）、清淤：用测锤成网格状测量围堰内河床标高，并绘出围堰内河床标高示意图，然后立即开展清淤工作，采用泥浆泵进行第一次清除淤泥到规定标高后，然后采用钢丝刷、高压水枪等工具进行清理导向桩内侧边缘及支撑钢管周边淤泥，清理干净后，视基底情况，若还有淤泥，则进行抛石挤淤，完成后，进行二次清淤；

（2）、回填：清淤标高为承台底面标高以下2m，如河床底面标高低于承台底面标高2m以上，则要进行回填，采用砂石料进行回填至承台底面标高2m，同时保证底面标高平整，保证封底混凝土不超过2m；

（3）、承台封底：承台封底采用导管进行水下混凝土封底，在导向柱围堰顶部布置混凝土浇筑点，横桥向布设3排导管，每排布设2根导管，用于灌注水下混凝土，逐步向上游循环使用，灌注顺序“顶水压、逆水封”从下游向上游，浇筑厚度为2m，承台封底混凝土550.5m3；

（4）、抽水及内支撑安装：抽水前，先将三道内支撑全部放入承台围堰内，用钢丝绳，手拉葫芦吊住，放在其相应的水平位置，第一道内支撑在水面上，安装时在导向桩上安设导桩牛腿，用来支撑内支撑，同时，将内支撑与导桩牛腿固结，其他用木楔顶紧内支撑与导向桩之间的间隙；当封底混凝土强度达到90%时，开始抽水，当把水位抽到第二道、第三道内支撑位置时，及时装第二道、第三道内支撑，安装方法与安装第一道支撑相同，安装完第三道支撑后，抽水至封底混凝土顶面；

（5）、承台底部清理整平：抽水至封底混凝土顶面后，割除钻孔桩钢护筒，清理桩头，并对桩基进行无破损检查，根据实测桩顶标高，用人工或凿岩机破除桩顶砼至承台底设计标高以上5cm，如果清理至桩顶标高后，桩顶仍有混凝土浮浆或混凝土松散，应继续向下凿除桩头，直至露出均匀合格的混凝土，并在超凿的桩顶支模，用高一级标号的砼进行补灌，完成整个桩的施工，清理、冲洗封底混凝土表面的杂物，整平承台底面；

（6）、施工测量放样：用全站仪定位承台轴线及六个角点的位置，用水准仪或全站仪测点各角点的标高，整平清理承台整面，保证承台位置及各部位尺寸；

（7）、绑扎承台钢筋：严格按照图纸的要求，绑扎承台钢筋，严格控制承台钢筋的种类，数量，钢筋间距、同一断面钢筋接头数量、钢筋连接质量，钢筋采用搭接焊时，注意钢筋是否进行同心接接、焊缝长度、焊缝的饱满程度、焊渣是不清理干净，钢筋绑扎牢固，钢筋绑扎时呈梅花形点焊；

（8）、安装导向架：内导向架安装，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，以支撑内导向架，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，同时对内导向架进行精确定位，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位，在导桩牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架；外导向架安装，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，采用I36a工字钢制作，内、外两条工字钢支架架长度4m，外导向架临时固定在施工平台分配梁上，用吊车吊起安装；

（9）、支模：承台模板采用大块钢模现场拼装，钢管作肋固定制作而成，竖肋及横肋间距要必须进行强度及刚度验算，对拉螺杆拉紧，模板安装完成后，测量模板的平面位置，以保证承台位置准确，同时，定位墩身预埋钢筋；

（10）、混凝土浇筑：浇筑时采用水平分层进行浇筑，浇筑厚度不得大于30cm，为使上下层成为整体，避免形成接缝，浇注上层砼时插入式振捣器应伸入下层5～10cm；

（11）、模板拆除与回填：当砼抗压强度达到2.5MPa以上时，混凝土内外温差不大于25℃时，开始拆除模板，拆除时遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆除过程中不影响混凝土的外观质量，同时覆盖养生，在钢板桩围堰与承台之间回填粉砂土至承台顶面，用注水采用水沉法使粉砂土密实；

（12）、拆除内支撑：承台与钢板桩围堰之间回填密实后，拆除第三、第二道内支撑，然后进行墩身施工，墩身施工出水面后，向围堰内注水，使围堰内外水面高度一致，然后拆除第一道内支撑，用吊车配振拔锤拆除钢板桩围堰。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (2)

1.一种水中承台基坑导向架，其特征在于：包括外导向架和内导向架，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，内工字钢支架的缝隙中设有导向柱；内导向架包括工字钢围囹、导向桩和支撑钢管，其中工字钢围囹沿着承台的外沿分布，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，以支撑内导向架，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，同时对内导向架进行精确定位，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位，在导桩牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架。

2. 一种水中承台基坑导向架的围堰支护施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、清淤：用测锤成网格状测量围堰内河床标高，并绘出围堰内河床标高示意图，然后立即开展清淤工作，采用泥浆泵进行第一次清除淤泥到规定标高后，然后采用钢丝刷、高压水枪等工具进行清理导向桩内侧边缘及支撑钢管周边淤泥，清理干净后，视基底情况，若还有淤泥，则进行抛石挤淤，完成后，进行二次清淤；

（2）、回填：清淤标高为承台底面标高以下2m，如河床底面标高低于承台底面标高2m以上，则要进行回填，采用砂石料进行回填至承台底面标高2m，同时保证底面标高平整，保证封底混凝土不超过2m；

（3）、承台封底：承台封底采用导管进行水下混凝土封底，在导向柱围堰顶部布置混凝土浇筑点，横桥向布设3排导管，每排布设2根导管，用于灌注水下混凝土，逐步向上游循环使用，灌注顺序“顶水压、逆水封”从下游向上游，浇筑厚度为2m，承台封底混凝土550.5m3；

（4）、抽水及内支撑安装：抽水前，先将三道内支撑全部放入承台围堰内，用钢丝绳，手拉葫芦吊住，放在其相应的水平位置，第一道内支撑在水面上，安装时在导向桩上安设导桩牛腿，用来支撑内支撑，同时，将内支撑与导桩牛腿固结，其他用木楔顶紧内支撑与导向桩之间的间隙；当封底混凝土强度达到90%时，开始抽水，当把水位抽到第二道、第三道内支撑位置时，及时装第二道、第三道内支撑，安装方法与安装第一道支撑相同，安装完第三道支撑后，抽水至封底混凝土顶面；

（5）、承台底部清理整平：抽水至封底混凝土顶面后，割除钻孔桩钢护筒，清理桩头，并对桩基进行无破损检查，根据实测桩顶标高，用人工或凿岩机破除桩顶砼至承台底设计标高以上5cm，如果清理至桩顶标高后，桩顶仍有混凝土浮浆或混凝土松散，应继续向下凿除桩头，直至露出均匀合格的混凝土，并在超凿的桩顶支模，用高一级标号的砼进行补灌，完成整个桩的施工，清理、冲洗封底混凝土表面的杂物，整平承台底面；

（6）、施工测量放样：用全站仪定位承台轴线及六个角点的位置，用水准仪或全站仪测点各角点的标高，整平清理承台整面，保证承台位置及各部位尺寸；

（7）、绑扎承台钢筋：严格按照图纸的要求，绑扎承台钢筋，严格控制承台钢筋的种类，数量，钢筋间距、同一断面钢筋接头数量、钢筋连接质量，钢筋采用搭接焊时，注意钢筋是否进行同心接接、焊缝长度、焊缝的饱满程度、焊渣是不清理干净，钢筋绑扎牢固，钢筋绑扎时呈梅花形点焊；

（8）、安装导向架：内导向架安装，导向桩施打完成后，在导向桩一侧安装导桩牛腿，以支撑内导向架，导桩牛腿焊接固定在导向桩侧壁上，同时对内导向架进行精确定位，导桩牛腿安装时，用水准仪控制导桩牛腿顶面标高，以保证各牛腿在同一水平面上并用限位器进行限位，在导桩牛腿上精确定位内导向架的安装位置，用吊车安装内导向架；外导向架安装，外导向架由内、外两条工字钢支架构成，采用I36a工字钢制作，内、外两条工字钢支架架长度4m，外导向架临时固定在施工平台分配梁上，用吊车吊起安装；

（9）、支模：承台模板采用大块钢模现场拼装，钢管作肋固定制作而成，竖肋及横肋间距要必须进行强度及刚度验算，对拉螺杆拉紧，模板安装完成后，测量模板的平面位置，以保证承台位置准确，同时，定位墩身预埋钢筋；

（10）、混凝土浇筑：浇筑时采用水平分层进行浇筑，浇筑厚度不得大于30cm，为使上下层成为整体，避免形成接缝，浇注上层砼时插入式振捣器应伸入下层5～10cm；

（11）、模板拆除与回填：当砼抗压强度达到2.5MPa以上时，混凝土内外温差不大于25℃时，开始拆除模板，拆除时遵循先支后拆，后支先拆的顺序，拆除过程中不影响混凝土的外观质量，同时覆盖养生，在钢板桩围堰与承台之间回填粉砂土至承台顶面，用注水采用水沉法使粉砂土密实；

（12）、拆除内支撑：承台与钢板桩围堰之间回填密实后，拆除第三、第二道内支撑，然后进行墩身施工，墩身施工出水面后，向围堰内注水，使围堰内外水面高度一致，然后拆除第一道内支撑，用吊车配振拔锤拆除钢板桩围堰。