CN104947698B - 一种在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰施工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰的施工方法。该方法是一种水下平面裸岩基础不开槽施工钢板桩围堰方法，通过采取填砂形成覆盖层的方法，创造成在水下有覆盖层的施工环境，然后直接采用常规钢板桩围堰施工技术，完成钢板桩围堰施工。本发明取消了水面钻孔形成安装槽的工作，有效地降低了施工成本，缩短了工程施工周期，提高了工作效率；通过抛投填砂形成用于钢板桩定位的基础覆盖层，形成水下裸岩基岩上有覆盖层的施工环境，再将钢板桩经插打和合拢围堰施工完成钢板桩围堰施工，该方法不需要进行安装槽水下施工，钢板桩安装定位准确且施工技术难度小，减少了设备要求，实现了高效优质的围堰施工。

Description

一种在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰施工的方法

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，特别涉及河道等水利工程中的钢板桩围堰施工技术，具体的说，是一种在水下大面平整的裸露岩石基础上进行钢板桩围堰的施工方法。

背景技术

围堰是指在水利工程建设中，为建造永久性水利设施修建的临时性围护结构，其作用是防止水和土进入水下结构物的修建位置，以便于围堰内进行干槽施工。围堰一般主要用于水工建筑中，除少数围堰作为正式水下结构物的一部分外，大部分围堰在用完后需要拆除。

钢板桩围堰是最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。钢板桩围堰广泛用于地铁站、隧道、建桥围堰、驳岸、市政工程、土建工程的深基坑、沟槽、管道、地下室等挡土、挡水的开挖围护，在工程上发挥重要作用。

目前水利工程裸露基岩上的钢板桩围堰施工多采用沿钢板桩片插入位置的四周轮廓线，采用冲击式钻孔设备钻取多个咬合钻孔并相应形成供围堰底部固定的安装槽，然后回填安装槽，再对多片钢板桩进行插打及合拢施工，并形成合拢后的闭合围堰。虽然其施工工艺能满足钢板桩底部不因下部水流影响产生位移，但钻孔方式形成安装槽工期长，费用较高，且水下钻孔形成安装槽对钻孔位置精度要求高，控制难度较大。

因此寻求一种施工工期短、方法实用、造价低廉的在裸露基岩上不开槽进行钢板桩围堰的施工方法，既能消除钢板桩底部不因水流影响产生位移带来的安全隐患，又能缩短施工工期和降低造价，提高工作效率。

发明内容

本发明根据现有技术的不足公开了一种在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰的施工方法。本发明的目的是提供一种水下平面裸岩基础不开槽施工钢板桩围堰方法，通过采取填砂形成覆盖层的方法，创造成在水下有覆盖层的施工环境，然后直接采用常规钢板桩围堰施工技术，完成钢板桩围堰施工，既能保证施工质量，又能提高工作效率、缩短工程施工周期和消除安全隐患。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

采取人工抛投填砂形成用于钢板桩定位的基础覆盖层，形成水下裸岩基岩上有覆盖层的施工环境，再将钢板桩经插打和合拢围堰施工完成钢板桩围堰施工。

施工方法包括：首先完成钢板桩格栅区域的抛投填砂作业，然后按设计钢板桩形式对多片钢板桩进行插打及合拢施工，并形成合拢后的闭合围堰，再采用河沙对钢板桩内进行回填，再进行其它钢板桩格栅的施工，最后对钢板桩底部与基岩间防渗部位砂砾石接触区进行固结灌浆或高压旋喷灌浆施工防渗，

其施工具体步骤是：

1、根据设计的围堰结构尺寸及施工位置，在河道中测量确定现场具体位置；

2、通过船运或架设施工浮桥用汽车运输或采用皮带机输送砂砾料到钢板桩格栅施工区域进行抛投填砂施工，抛填料厚度2至6m，抛投填砂料粒径不大于100mm；

3、围堰施工：按设计钢板桩形式对多片钢板桩进行插打及合拢施工，并形成合拢后的闭合格栅围堰；

3.1、首先架设大型工作平台，可采用可拼拆式移动浮箱组装形成，根据工作所需面积和形状确定浮箱的需求量，并按需组装或拆装；

3.2导向架安装，在进行安装导框围檩时，先进行定位测量，打定位桩，调整至设计位置后进行固定，钢板桩安装完后格体内导向架拆除。

3.3钢板桩安装为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，第一组钢板桩设固定于围檩支撑上的导向梁，顺导向梁下插，使第一组钢板桩桩身垂直。安插钢板桩使用履带吊对钢板桩进行水平和垂直运输，将钢板桩运至指定位置，然后采用旋转直立器使钢板桩成垂直状态，吊运钢板桩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中。

4、钢板桩格栅内进行回填施工：钢板桩安装完后将围堰内的导向架陆续拆除，并采用河沙或砂砾石对钢板桩内进行回填，砂砾石最大粒径小于100mm，回填时采用高压水对填砂进行水力搅动，以使填料致密，同时使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，直至将钢板桩格栅填满；

5、重复步骤1至4，直到所有钢板桩格栅施工完毕形成钢板桩围堰；

6、对钢板桩底部与基岩间防渗部位砂砾石接触区进行固结灌浆或高压旋喷灌浆施工防渗。

所述构成围堰的钢板桩格栅包括横截面为圆形的主钢板桩格栅和圆形主钢板桩格栅之间的副钢板桩格栅。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明采用现场回填砂砾石料的方法进行裸露基岩上钢板桩围堰的施工，取消了水面钻孔形成安装槽的工作，有效地降低了施工成本，缩短了工程施工周期，提高了工作效率；通过抛投填砂形成用于钢板桩定位的基础覆盖层，形成水下裸岩基岩上有覆盖层的施工环境，再将钢板桩经插打和合拢围堰施工完成钢板桩围堰施工，该方法不需要进行安装槽水下施工，钢板桩安装定位准确且施工技术难度小，减少了设备要求，实现了高效优质的围堰施工。

附图说明

图1是本发明钢板桩围堰剖面示意图；

图2是本发明钢板桩围堰平面布置图；

图3是主钢板桩格栅、副钢板桩格栅的钢板桩连接结构示意图；

图4是一种钢板桩及其连接结构示意图；

图5是另一种钢板桩结构示意图。

图中，1是水下裸露基岩层表面，2是抛投填砂层表面，3是主钢板桩格栅，4是副钢板桩格栅，5是抛投填砂层，6是混凝土挡墙。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据上述本发明的内容作出的一些非本质的改进和调整也属于本发明保护的范围。

结合图1至图5。

如图所示，本发明平面裸露基岩上不开槽进行钢板桩围堰施工方法，适用于河床被水流冲刷后表面没有覆盖层，在表面基本上是裸露基岩，地面起伏不大，相对较平整的地方，适用于各种形号的水下钢板桩。

根据设计的围堰结构尺寸及施工位置，在河道中测量确定现场具体位置；

利用钢板桩施工时大型设备站立的工作平台，增加浮箱并架设皮带传输系统，向待施工的第一个主钢板桩格栅主格区域输送砂砾石料抛填，待钢板桩片插入区域抛填厚度大于2m后停止抛填；

导向架安装，在进行安装导框围檩时，先进行精确定位测量，打定位桩，调整至设计位置后进行固定；

为保证插桩顺利合拢，要求桩身垂直，第一组钢板桩设固定于围檩支撑上的导向梁，顺导向梁下插，使第一组钢板桩桩身垂直。安插钢板桩使用履带吊对钢板桩进行水平和垂直运输，将钢板桩运至指定位置，然后采用旋转直立器使钢板桩成垂直状态，吊运钢板桩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中采用大型吊车在工作平台上吊运钢板桩片沿第一个主钢板桩格栅周边安装就位，然后振动打桩插入回填的砂砾石料中，直到钢板桩片底部插入基岩面上；

待第一个主钢板桩格栅的钢板桩全部插入后，将格体内导向架拆除，然后架设皮带传输系统，向第一个主钢板桩格栅内输送砂砾石料抛填，砂砾石最大粒径小于100mm，一边抛填一边采用高压水进行冲动搅动，使砂砾料密实，直到第一个主钢板桩格栅全部填满；

重复以上步骤，进行第二个主钢板桩格栅施工，完成第二个主钢板桩格栅施工后，进行第一个与第二主钢板桩格栅之间副钢板桩格栅施工，直到所有钢板桩格栅施工完毕形成钢板桩围堰；

对钢板桩底部与基岩间防渗部位砂砾石接触区进行固结灌浆或高压旋喷灌浆施工形成防渗体。

图1是本发明钢板桩围堰剖面示意图；图2是本发明钢板桩围堰平面布置图；图1中阴影部分是抛投填砂层，本例在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰施工建造的钢板桩围堰位于左岸浅水区与右岸人工建造的混凝土挡墙之间，图2所示的钢板桩围堰包括主钢板桩格栅和副钢板桩格栅，如图所示副钢板桩格栅是通过两组钢板桩连接相邻两主钢板桩格栅两端形成的。

Claims (2)

1.一种在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰施工的方法，采取人工抛投填砂形成用于钢板桩定位的基础覆盖层，形成水下裸露基岩上有覆盖层的施工环境，再将钢板桩经插打和合拢围堰完成钢板桩围堰施工，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：

1)根据设计的围堰结构尺寸及施工位置，在河道中测量确定现场具体位置；

2)通过船运或架设施工浮桥，在钢板桩格栅施工区域进行抛投填砂施工，抛投填砂料厚度2至6m，抛投填砂料粒径不大于100mm；

3)围堰施工：按设计钢板桩形式对多片钢板桩进行插打和合拢施工，形成合拢后的闭合格栅围堰，包括：

3.1)架设工作平台，采用可拼拆式移动浮箱组装形成，根据工作所需面积和形状确定浮箱的需求量，并按需组装或拆装；

3.2)导向架安装，在进行安装导框围檩时，先进行定位测量，打定位桩，调整至设计位置后进行固定；

3.3)钢板桩安装，要求桩身垂直，第一组钢板桩固定于围檩支撑上的导向梁，顺导向梁下插，使第一组钢板桩桩身垂直，安插钢板桩使用履带吊对钢板桩进行水平和垂直运输，将钢板桩运至指定位置，然后采用旋转直立器使钢板桩成垂直状态，吊运钢板桩移向安插位置，插入已就位的钢板桩锁口中；

4)钢板桩格栅内进行回填施工，钢板桩安装完后将围堰内的导向架拆除，采用河沙或砂砾石对钢板桩内进行回填，砂砾石最大粒径小于100mm，回填时采用高压水对填料进行水力搅动，以使填料致密，同时使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，直至将钢板桩格栅填满；

5)重复步骤1)至4)，直到所有钢板桩格栅施工完毕形成钢板桩围堰；

6)对钢板桩底部与基岩间防渗部位砂砾石接触区进行固结灌浆或高压旋喷灌浆防渗施工。

2.根据权利要求1所述的在水下裸露基岩上进行钢板桩围堰施工的方法，其特征在于：所述构成围堰的钢板桩格栅包括横截面为圆形的主钢板桩格栅和圆形主钢板桩格栅之间的副钢板桩格栅。