CN106812144A - 双壁钢围堰施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双壁钢围堰施工方法，包括以下步骤：加工各个钢围堰分块，并浇筑施工便道、筑岛平台，搭设钢围堰拼装平台；在拼装平台上拼装底节的钢围堰分块；通过吊车将底节钢围堰吊装，并缓慢下放至水中；通过定位锚和迎水锚将底节钢围堰固定至岸边地锚上；逐步接高钢围堰，并使钢围堰下沉到位；固定钢围堰的位置，并向钢围堰壁内灌注混凝土；在钢围堰顶塔搭设桩基施工作业平台。本发明双壁钢围堰施工方法通过在现场对钢围堰块进行加工，并逐步对钢围堰进行底节拼装以及接高，可以有效的减少钢围堰的运输难度，同时能够避免在运输过程中对钢围堰造成损坏，同时能够保证钢围堰的质量。

Description

双壁钢围堰施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种双壁钢围堰施工方法。

背景技术

随着中国桥梁建设事业的蓬勃发展，许多水下基础施工问题也变的越来越重要。伴着科学技术的发展和施工经验的不断积累，水下基础的施工技术也在不断发展着，从沉井、沉箱技术到桩基础、管柱基础、钢板桩围堰技术的应用等，后来又出现的双承台钢管桩基础等，这些技术都相应的解决了一些水下基础施工的一些问题，而桥梁基础双壁钢围堰的作用一是作为承台施工挡水结构，二是作为钻孔平台的支撑结构，承受的荷载包括水流冲击力、水头压力、以及由钻孔平台作用的竖向力，传统的双壁钢围堰施工较为复杂。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供双壁钢围堰施工方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种双壁钢围堰施工方法，包括以下步骤：

(1)加工各个钢围堰分块，并浇筑施工便道、筑岛平台，搭设钢围堰拼装平台；

(2)在拼装平台上拼装底节的钢围堰分块；

(3)通过吊车将底节钢围堰吊装，并缓慢下放至水中；

(4)通过定位锚和迎水锚将底节钢围堰固定至岸边地锚上；

(5)逐步接高钢围堰，并使钢围堰下沉到位；

(6)固定钢围堰的位置，并向钢围堰壁内灌注混凝土；

(7)在钢围堰顶塔搭设桩基施工作业平台。

具体地，上述步骤(1)中钢围堰分块的加工方法包括以下步骤：

A1、将场地硬化，并布置8个底座设计成水平的胎膜；

A2、通过铺设三根槽钢进行将胎膜调平，再横向铺设工字钢并焊接成为整体；

A3、在胎膜整体上面纵向树立三道钢板，并且将顶部加工为钢围堰外直径所要求的弧度；

A4、纵横向间用角钢及钢板焊接成为整体。

具体地，上述步骤(2)中底节钢围堰的拼装方法包括以下步骤：

B1、在施工便道与桥墩位置之间搭设钢栈桥；

B2、在桥墩位置搭设拼装平台；

B3、将钢围堰分块运输至拼装平台，按照拼装品台上的各单元轮廓位置通过吊车对底节钢围堰进行拼装；

B4、对底节钢围堰进行标准验收。

优选地，上述步骤(3)中吊车对钢围堰的吊点设置为四个主吊点，四个所述主吊点四等分圆周，所述主吊点包括三个分吊点。

具体地，上述步骤(4)中包括以下方法：通过四台吊车将底节钢围堰起吊，同时将底节钢围堰底部的临时支撑托架割除，将钢围堰放入水中后，通过4根十字交叉定位锚和1跟迎水锚进行临时锚固。

具体地，上述步骤(5)中的钢围堰接高和下沉包括以下步骤：

C1、将底节钢围堰锚固后，通过吊车对钢围堰进行环向逐片接高；

C2、在接高时，采用对侧隔舱充水实现钢围堰平衡；

C3、钢围堰接高完成后，向钢围堰壁内灌水使其下沉至河床；

C4、对钢围堰进行定位并固定。

本发明的有益效果在于：

本发明双壁钢围堰施工方法通过在现场对钢围堰块进行加工，并逐步对钢围堰进行底节拼装以及接高，可以有效的减少钢围堰的运输难度，同时能够避免在运输过程中对钢围堰造成损坏，同时能够保证钢围堰的质量。

附图说明

图1是本发明所述双壁钢围堰施工方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明一种双壁钢围堰施工方法，包括以下步骤：

(1)加工各个钢围堰分块，并浇筑施工便道、筑岛平台，搭设钢围堰拼装平台；

(2)在拼装平台上拼装底节的钢围堰分块；

(3)通过吊车将底节钢围堰吊装，并缓慢下放至水中：用4个130T吊车同时起吊底节钢围堰，割掉拼装拼台下部托架，然后将钢围堰缓慢下放至水中，此时底节钢围堰将由于自身浮力浮在水中；

(4)通过定位锚和迎水锚将底节钢围堰固定至岸边地锚上：采用4根十字交叉定位锚和1根迎水锚，将围堰固定在岸边地锚上；

(5)逐步接高钢围堰，并使钢围堰下沉到位：逐步壁内灌水下沉，围堰内采用吸泥机清理围堰内局部泥土，使钢围堰下沉到位；；

(6)固定钢围堰的位置，并向钢围堰壁内灌注混凝土:检验并固定围堰的平面位置，合格后灌注填壁内混凝土；

(7)在钢围堰顶塔搭设桩基施工作业平台。

完成上述步骤后，即完成了钢围堰的基本施工，下面则需要对钢围堰内进行施工，以便于能够进行桥墩的建设，其后续施工步骤如下：

(8)预埋钻孔桩钢护筒，严格检查钢护筒平面位置；

(9)再次清理围堰内基底；

(10)浇筑围堰内外封底混凝土及灌注壁内混凝土(C30水下混凝土)；

(11)封底混凝土达到设计强度后进行钻孔桩施工；

(12)钻孔桩成桩检测合格；

(13)抽干围堰内的水，凿除承台范围内的封底混凝土；

(14)割除钻孔桩钢护筒；

(15)立模浇筑承台混凝土；

(16)墩身混凝土施工出水面后，拆除钢围堰。

下面提供一个实施例对该方法做进一步说明。

首先对双壁钢围堰进行设计

1)根据承台平面尺寸长宽比，确定采用圆形双壁钢围堰比较合理，且无需内支撑，对围堰内施工干扰小，钢围堰高度按设计施工水位考虑。

2)河床以下双壁钢围堰壁内填充砼，河床以下部分抽干水时按照钢壳和壁内混凝土共同受力考虑，河床以上双壁钢围堰壁内填充沙，完全考虑由钢结构受力。

3)双壁钢围堰抗浮设计按桩基部分无浮力计算，桩基钢护筒参与抗浮来考虑。

4)底节双壁钢围堰采用在拼装平台上拼装，整体吊装下水法。

双壁钢围堰的制作过程如下：

为满足工厂化施工要求，提高钢围堰加工精度，形成规模化流水线生产在钢结构加工场地内布置8个胎膜。胎模底座设计成水平，场地全部硬化，胎模先铺设三根[20槽钢进行调平，再横向铺设I28工字钢间距3m并焊接成整体。上面纵向竖立三道1cm厚的钢板，顶部以钢围堰外直径加工成弧度，纵横向间用L75*8角钢及钢板焊接成整体。

拼装前应对钢围堰块件进行验收，按设计图纸要求对结构焊缝进行检查，内、外壁板对焊接缝通过煤油渗透试验，否则渗漏处必须补焊。施焊成型并经逐层检查焊接质量并做水密性试验后方可下水。

煤油渗透试验检验方法：焊缝外涂白垩粉浆，晾干后内刷煤油，经过半小时后检查，无煤油渗漏斑点为合格。

底节钢围堰的拼装及下水过程如下：

搭设钢栈桥：为方便施工，便道至桥墩位置搭设钢栈桥，钢栈桥设计荷载为50T,设计顶宽8m，每跨9m，普通桥墩由单排3根φ630×10mm钢管桩，间距3.6m。每隔两跨设一制动墩、制动墩采用双排钢管桩。钢管桩之间采用[20槽钢作剪刀撑。钢管桩顶开槽搭设双拼I40工字钢。4组贝雷片作为纵梁，桥面铺设I25工字钢横梁，间距30cm。桥面满铺1cm厚的钢板。两侧设1.2m高护栏。

搭设拼装平台：考虑在原墩位处搭设底节钢围堰拼装平台，底节钢围堰吊车提升下水。每个钢围堰拼装平台由8组钢管桩立柱构成，8组钢管桩均匀分布在钢围堰周围，每组钢管桩由3根φ630钢管组成三角形，内侧2根，外侧1根。并用[20槽钢进行剪刀支撑连接。每相邻组钢管桩之间采用2根I40工字钢进行连接，以保证拼装平台的整体稳定性。钢管桩采用DZ60型振动锤打入河床中。

底节钢围堰加固：为保证底节双壁钢围堰起吊时不发生变形，对拼装好的底节钢围堰进行临时加固。采用4条Φ28mm钢丝绳在直径方向拉紧,并采用5t手拉葫芦使4条钢丝绳均匀受力。在钢围堰圆周上共设8个拉点，每处拉点位于每片钢围堰的顶部中间位置，每个拉点处将内壁竖向龙骨接长15cm，设3道斜拉杆拉住外壁桁架圈梁。钢丝绳一头设手拉葫芦，以便可以使钢丝绳紧绷并同时均匀受力。将4条钢丝绳紧固后，可以保证在4个吊点同时起吊并且吊点受水平力的情况下，底节钢围堰不会发生变形。

底节钢围堰吊点设置：底节钢围堰共设4个主吊点，四等分圆周，相互夹角90°。每处主吊点分3个分吊点，分吊点之间距离约3m,每处分吊点采用1条∠160x140x16角钢，每条∠160x140x16角钢采用4条∠75x10角钢两侧帮焊加固。起吊采用Φ28mm钢丝绳，每处分吊点采用15t吊环。

底节钢围堰起吊下水：底节双壁钢围堰在水中拼装平台上拼装完毕后，经验收合格后准备起吊下水，底节钢围堰重量为82.352t，采用四台130t汽车吊同时吊装下水。130t汽车吊工作半径始终控制在14m以内，额定吊重能力29.6t。起吊安全系数为1.44，大于汽车吊安全操作规程允许系数1.33，符合安全要求。由起重工统一指挥，4台吊车同时起吊钢围堰10cm，观察一切正常后，由事先准备好的8组切割工同时分别将底节双壁钢围堰底部的8组临时支撑托架全部割除，然后将围堰徐徐放入水中。双壁钢围堰依靠自身浮力自浮于水中。双壁钢围堰放于水中后，立即进行临时锚固。

底节钢围堰锚固：为了确保安全和加快施工进度，双壁钢围堰下水就位后，进行锚固，然后进行围堰接高。锚固采用4根十字交叉定位锚固,和1根迎水锚，地锚位于河岸边上挖基坑现浇，位于水中的在岸上预制后抛投到水中。锚绳均采用Φ28mm钢丝绳。每节钢围堰下1m处，外壁四周设置5个锚耳，锚耳采用20mm钢板插入外壁板后与内桁架支撑焊牢，在外壁设环向6mm厚，50cm宽包带，并设三角加强板。

完成底节钢围堰的拼装及下水后，需要对钢围堰进行接高，其主要过程如下：

底节钢围堰锚固后，采用一台130t吊车接高钢围堰，钢围堰接高采取环向逐片接高的方式，为保持钢围堰接高过程中的平衡，可采用在对面隔仓内充水来进行调整。接高时先固定定位，然后进行焊接。

完成钢围堰的接高后，对钢围堰进行下沉并固定，其主要过程如下：

第一节钢围堰采用吊车提升下沉法，其余各节采用在壁内灌水法下沉。采用4台同样大小水泵同时往壁内缓缓注水。直到钢围堰下沉到要求位置。

围堰落河床工作安排在水流较缓时进行。围堰落河床前对墩位处河床和基坑进行一次全面的测量，若与预计不相符，不能满足围堰落河床后使围堰进入稳定深度及围堰露出水面的高度时,则应根据实际情况，调整围堰落河床时高度，以满足围堰落河床的各项要求。水中基坑尺寸必须大于双壁钢围堰外径尺寸。

围堰落河床前，应对所有锚锭设备进行一次全面检查和调整，用调整锚绳和拉缆的办法使围堰粗略定位。落河床时墩位处河床高差较大时，应视情况抛小片石进行调平，使围堰刃脚尽可能平衡着床。

围堰就位后，采用大功率抽水机分别往围堰仓内灌水使其下沉至河床，同时安排潜水员进行水下作业检验钢围堰刃脚的着床情况，必要时采取措施进行清基或封堵，确保围堰的就位稳定与施工安全。当围堰定位准确、落底完成后，使用缆绳、拉缆对围堰位置进行调整，使围堰精确定位和刃脚底口准确对中，落底稳固后固定拉锚。

本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双壁钢围堰施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)加工各个钢围堰分块，并浇筑施工便道、筑岛平台，搭设钢围堰拼装平台；

(2)在拼装平台上拼装底节的钢围堰分块；

(3)通过吊车将底节钢围堰吊装，并缓慢下放至水中；

(4)通过定位锚和迎水锚将底节钢围堰固定至岸边地锚上；

(5)逐步接高钢围堰，并使钢围堰下沉到位；

(6)固定钢围堰的位置，并向钢围堰壁内灌注混凝土；

(7)在钢围堰顶塔搭设桩基施工作业平台。

2.根据权利要求1所述的双壁钢围堰施工方法，其特征在于，上述步骤(1)中钢围堰分块的加工方法包括以下步骤：

A1、将场地硬化，并布置8个底座设计成水平的胎膜；

A2、通过铺设三根槽钢进行将胎膜调平，再横向铺设工字钢并焊接成为整体；

A3、在胎膜整体上面纵向树立三道钢板，并且将顶部加工为钢围堰外直径所要求的弧度；

A4、纵横向间用角钢及钢板焊接成为整体。

3.根据权利要求2所述的双壁钢围堰施工方法，其特征在于，上述步骤(2)中底节钢围堰的拼装方法包括以下步骤：

B1、在施工便道与桥墩位置之间搭设钢栈桥；

B2、在桥墩位置搭设拼装平台；

B3、将钢围堰分块运输至拼装平台，按照拼装品台上的各单元轮廓位置通过吊车对底节钢围堰进行拼装；

B4、对底节钢围堰进行标准验收。

4.根据权利要求3所述的双壁钢围堰施工方法，其特征在于，上述步骤(3)中吊车对钢围堰的吊点设置为四个主吊点，四个所述主吊点四等分圆周，所述主吊点包括三个分吊点。

5.根据权利要求4所述的双壁钢围堰施工方法，其特征在于，上述步骤(4)中包括以下方法：通过四台吊车将底节钢围堰起吊，同时将底节钢围堰底部的临时支撑托架割除，将钢围堰放入水中后，通过4根十字交叉定位锚和1跟迎水锚进行临时锚固。

6.根据权利要求5述的双壁钢围堰施工方法，其特征在于，上述步骤(5)中的钢围堰接高和下沉包括以下步骤：

C1、将底节钢围堰锚固后，通过吊车对钢围堰进行环向逐片接高；

C2、在接高时，采用对侧隔舱充水实现钢围堰平衡；

C3、钢围堰接高完成后，向钢围堰壁内灌水使其下沉至河床；

C4、对钢围堰进行定位并固定。