CN106948353B - 一种深水组合钢板桩围堰施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢板桩围堰施工技术领域，具体地指一种深水组合钢板桩围堰施工方法。在围堰施工区域内插打钢护筒，然后在钢板桩上对应围檩安装位置布置承托结构，依托钢护筒插打钢板桩直至围绕合拢形成围堰结构，从下至上依次吊装围檩至钢板桩内侧的承托结构上，在围堰内逐层抽水，由上至下逐层安装围檩内支撑，待所有内支撑安装完成后，向围堰内浇筑混凝土形成承台结构。本发明为板桩预先设置搁置牛腿，实现围檩的预先搁置到位，待封底后进行抽水围檩连接整体并进行内支撑后装的施工方法，避免了因为钢护筒、上层围檩和内支撑的存在操作空间上的影响，有效地解决了大件围檩无法安装的难题，降低了后期内支撑的安装难度。

Description

一种深水组合钢板桩围堰施工方法

技术领域

本发明涉及钢板桩围堰施工技术领域，具体地指一种深水组合钢板桩围堰施工方法。

背景技术

板桩围堰通常由板桩、围檩及内支撑三大要素组成，三者协同受力，实现深水承台干施工环境要求。深水钢板桩围堰内支撑层数多，往往导致施工体系转换复杂。针对该问题常用的水中围堰施工方法有部分先支法和全面后支法。发明CN102926387A公开了一种钢板桩围堰水下围檩安装导向装置及定位方法，即为部分先支法，利用钢护筒设置导向分层下放钢围檩，待围檩全部安装到设计位置后再施打板桩。发明CN104294835A公开了一种钢板桩围堰施工方法，即为全面后支法，即先独立设置导向施工钢板桩，钢板桩到位后吸泥封底，然后逐步抽水，从上而下逐层安装围檩及内支撑，直至抽水完成，实现深水承台施工的干施工环境。部分先支法对护筒垂直度要求高，同时需要如浮吊等大型起重设备配合安装，不适用于起重受限水域，且施工成本高。全面后支法，由于护筒及上层围檩支撑影响，空间狭小，围檩内支撑需打散分层进行小块化安装，存在加工量大、持续抽水耗电量高，且进度慢等缺点。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种深水组合钢板桩围堰施工方法。

本发明的技术方案为：一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：在围堰施工区域内插打钢护筒，然后在钢板桩上对应围檩安装位置布置承托结构，依托钢护筒插打钢板桩直至围绕合拢形成围堰结构，从下至上依次吊装围檩至钢板桩内侧的承托结构上，在围堰内逐层抽水，由上至下逐层安装围檩内支撑，待所有内支撑安装完成后，向围堰内浇筑混凝土形成承台结构。

进一步的所述的方法包括以下步骤：

1)、在围堰施工区域插打钢护筒，在钢护筒上安装导向结构；

2)、预先在钢板桩内侧安装围檩承托结构，然后利用钢护筒上的导向结构插打钢板桩，直至合拢形成围堰结构；

3)、由下至上依次分块吊装围檩至钢板桩内侧的承托结构上，

4)、对围堰底部进行清淤吸泥，依托钢护筒对围堰底部进行封底；

5)、对围堰进行逐层抽水，由上至下依次安装围檩的内支撑，将相邻两层围檩连接为整体；

6、抽水至封底，清理围堰，向围堰内浇筑混凝土进行承台施工。

进一步的所述的步骤2中，预先在钢板桩内侧安装围檩承托结构的方法为：在钢板桩内侧焊接支撑牛腿，包括一端焊接在钢板桩内侧、另一端沿水平方向延伸的支撑杆以及上端焊接在支撑杆下端、下端焊接在钢板桩内侧的斜撑，由下至上，支撑杆长度逐渐减小。

进一步的所述的步骤3中，分块吊装围檩的方法为：将每层围檩拆分为2～4段长条状结构，然后分别吊运每段围檩至支撑杆上。

进一步的所述的步骤3中，吊运围檩至钢板桩内侧的承托结构上的方法为：在围檩上钻孔，将钢丝绳下端穿过钻孔与围檩固定，其上端固定在钢板桩的上端，然后从围堰内侧摆动至对应的支撑杆上，逐段进行，直至一层围檩吊装到位，由下至上逐层进行吊装，直至所有的围檩吊装到位。

进一步的所述的步骤4中，对围堰底部进行清淤吸泥的方法为：对围堰底部进行分层吸泥，每层吸泥对称同步吸附，排出的泥浆进行过滤后排放至远离围堰的区域内。

进一步的所述的步骤5中，由上至下依次安装围檩的内支撑的方法为：围堰内抽水至由上至下的第一层围檩和第二层围檩之间，将第一层围檩相互连接为整体，然后在第一层围檩内焊接水平斜撑、水平横撑，在相邻水平横撑之间焊接横杆形成第一层围檩的内支撑结构。

进一步的所述的步骤5中，将相邻两层围檩连接为整体的方法为：待第一层围檩内支撑安装完成后，抽水至第二层围檩的下方，在相邻两层围檩之间焊接联系竖杆，将相邻两层围檩连接为整体结构。

本发明为板桩预先设置搁置牛腿，实现围檩的预先搁置到位，待封底后进行抽水围檩连接整体并进行内支撑后装的施工方法，避免了因为钢护筒、上层围檩和内支撑的存在影响下层围檩和内支撑的安装，有效地解决了大件围檩无法安装的难题，降低了后期内支撑的安装难度。

附图说明

图1：本发明的围堰结构俯视图；

图2：本发明的围檩吊装完成后最上层的第一层围檩安装示意图；

图3：本发明的围檩吊装完成后最上层的第二层围檩安装示意图；

其中：1—钢护筒；2—钢板桩；3—围檩；4—支撑杆；5—斜撑；6—水平斜撑；7—水平横撑；8—横杆；9—联系竖杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1～3，本实施例的围堰结构包括钢护筒1、钢板桩2和围檩3以及内支撑结构，本实施例的钢板桩2依托钢护筒1上的导向结构进行插打，导向结构如专利号为“201521102607.7”这一专利所描述的导向装置，通过钢护筒1上的导向结构进行插打钢板桩2，避免钢板桩2在没有围檩3作为导向支撑的情况下实现精确快速安装。

本实施例的围檩3拆分为几个部分，对于方形的围堰来说，一般情况系将围檩3拆分为4根单独的直杆状结构，通过将单根围檩3吊装到承托结构上实现围檩3的分块吊装。然后抽水形成干施工环境，进行围檩3的焊接，将四根围檩3焊接成环状结构，再在围檩3内侧焊接内支撑，形成整体支撑结构，用以支撑钢板桩。

本实施例的内支撑结构如图1所示，包括水平斜撑6、水平横撑7和横杆8，水平斜撑6两端焊接在同层的相邻两根围檩杆件上，水平横撑7两端焊接在同层围檩3的相对两根围檩杆件上，横杆8两端焊接在相邻两根水平横撑7之间。围檩3与钢板桩2内侧之间的间隙使用垫块垫紧。

围檩3在拼装完成前是吊装在钢板桩2内侧的支撑牛腿上的，本实施例的支撑牛腿如图2～3所示的结构，包括一端固定在钢板桩2内侧，另一端向围堰内侧延伸的水平杆状结构，支撑杆4下端设置有斜撑5，斜撑5上端固定在支撑杆4的下端，下端焊接在钢板桩2的内侧用以支撑支撑杆4。为了便于吊装，本实施例的支撑杆4从下至上，长度逐渐减小，即上层支撑杆4不阻挡下层支撑杆4，便于吊装。多个钢板桩2上的支撑牛腿形成环状支撑结构，支撑围檩3。支撑杆4的端部设置有挡块，避免由于抽水或是其他施工造成吊装在支撑4上围檩3掉落。

实际安装时，包括以下步骤：

1、在围堰施工区域插打多根钢护筒1，然后在钢护筒1上安装导向结构；

2、依托钢护筒1上的导向结构插打钢板桩2，直至钢板桩2合拢成环状结构，形成围堰；

钢板桩2打入的顺序由上游到下游，两侧可同步施打，借助钢护筒1设置专用移动式双层导向架，采用履带吊吊装钢板桩2插入已打板桩锁口，机械手打桩机进行插打，插打时，须注意钢板桩2插正、插直不晃动；钢板桩2合拢，合拢口设置在下游靠近角桩5-6片的板桩位置，合拢前测量角桩与合拢桩的平面位置关系，对角桩进行下料制作，并设置合适的打入角度，确保角桩打入后，可通过调节剩余的5-6片板桩的转角实现板桩的有效合拢；

3、然后将截断成直杆状围檩节段吊装至支撑杆4上，由下至上一层层吊装，直至所有的围檩3吊装完成；

本实施例吊装围檩3的方法为，在分块后的围檩3上钻孔，将钢丝绳下端穿过钻孔与围檩3固定，钢丝绳的上端固定在钢板桩2的上端，然后将围檩3从围堰内侧摆动至对应的支撑杆4上，逐段进行，直至一层围檩3吊装到位，由下至上逐层进行吊装，直至所有的围檩吊装到位；

由于吊装围檩3时，围堰内没有抽水，吊装存在视线不清，难以进行水下施工的问题，通过固定长度的摆动吊装，能够解决视线不清的问题，且完全水面操作，无需进行水下施工；

4、对围堰底部进行清淤，通过空气吸泥机抽吸泥浆，对泥浆进行过滤，然后排放到远离围堰的区域，避免造成对围堰的挤压，清理完成后，通过导管法对围堰底部进行封底，利用大料斗及天泵浇筑混凝土，封底厚度应满足规范及设计要求；

5、抽水至由上至下的第一层围檩和第二层围檩之间，将第一层围檩焊接成环状结构，然后在第一层围檩内侧焊接水平斜撑6、水平横撑7和横杆8，形成围堰内部支撑结构，如图2所示；

如果第一层围檩在抽水之前就露出于水面以上，可以在封底之前对第一层围檩或是其他露出于水面的围檩进行内支撑结构的安装；

6、继续抽水至由上至下的第二层围檩和第三层围檩之间，抽水过程中观察钢板桩2和围檩的应力和变形，在第一层围檩和第二层围檩之间安装联系竖杆9，将联系竖杆9的上下两端分别焊接在两层围檩上，将两层围檩连接为一体，如图3所示；

7、继续抽水，依照步骤5和6的工序对围檩进行处理，直至所有的围檩完成内支撑的安装，在钢板桩2与围檩3之间的间隙内塞入垫块，使钢板桩2与围檩3紧密接触；

8、先将围堰内抽水至封底顶，从而形成干施工环境，过程中注意观测板桩围檩及内支撑的应力和变形，然后割除剩余护筒并分幅凿除桩头，清理围堰内空间，最后分幅浇筑垫层，并将承台模板先放置到围堰相应位置。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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同物界定。

Claims (6)

1.一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的方法包括以下步骤：

1)、在围堰施工区域插打钢护筒(1)，在钢护筒(1)上安装导向结构；

2)、预先在钢板桩(2)内侧安装围檩承托结构，然后利用钢护筒(1)上的导向结构插打钢板桩(2)，直至合拢形成围堰结构；

3)、由下至上依次分块吊装围檩(3)至钢板桩(2)内侧的承托结构上，

4)、对围堰底部进行清淤吸泥，依托钢护筒(1)对围堰底部进行封底；

5)、对围堰进行逐层抽水，由上至下依次安装围檩(3)的内支撑，将相邻两层围檩(3)连接为整体；

6)、抽水至封底，清理围堰，向围堰内浇筑混凝土进行承台施工；

所述的步骤3）中，吊运围檩(3)至钢板桩(2)内侧的承托结构上的方法为：在围檩(3)上钻孔，将钢丝绳下端穿过钻孔与围檩(3)固定，其上端固定在钢板桩(2)的上端，然后从围堰内侧摆动至对应的承托结构上，逐段进行，直至一层围檩(3)吊装到位，由下至上逐层进行吊装，直至所有的围檩吊装到位。

2.如权利要求1所述的一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的步骤2）中，预先在钢板桩(2)内侧安装围檩承托结构的方法为：在钢板桩(2)内侧焊接支撑牛腿，包括一端焊接在钢板桩(2)内侧、另一端沿水平方向延伸的支撑杆(4)以及上端焊接在支撑杆(4)下端、下端焊接在钢板桩(2)内侧的斜撑(5)，由下至上，支撑杆(4)长度逐渐减小。

3.如权利要求2所述的一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的步骤3）中，分块吊装围檩(3)的方法为：将每层围檩(3)拆分为2～4段长条状结构，然后分别吊运每段围檩(3)至支撑杆(4)上。

4.如权利要求1所述的一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的步骤4）中，对围堰底部进行清淤吸泥的方法为：对围堰底部进行分层吸泥，每层吸泥对称同步吸附，排出的泥浆进行过滤后排放至远离围堰的区域内。

5.如权利要求1所述的一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的步骤5）中，由上至下依次安装围檩(3)的内支撑的方法为：围堰内抽水至由上至下的第一层围檩和第二层围檩之间，将第一层围檩各段相互焊接连接为整体结构，然后在第一层围檩内焊接水平斜撑(6)、水平横撑(7)，在相邻水平横撑(7)之间焊接横杆(8)形成第一层围檩的内支撑结构。

6.如权利要求1所述的一种深水组合钢板桩围堰施工方法，其特征在于：所述的步骤5）中，将相邻两层围檩连接为整体的方法为：待第一层围檩内支撑安装完成后，抽水至第二层围檩的下方，在相邻两层围檩之间焊接联系竖杆(9)，将相邻两层围檩连接为整体结构。