CN108396754B - 一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬吊浮拼钢围堰及其下水的施工方法，包括以下步骤：节段拼装、检查验收，千斤顶下放，同步注水到指定深度，下一节段拼装，在围堰注水下沉过程中，需要边注水边下放。本发明解决了深水基地施工中围堰拼装、下放和就位的难题，缩短了工期，受力体系简单，围堰通过限位架和钢护筒进行定位，提高了每节钢围堰下沉稳定性，拼装和下沉装置设计灵活。

Description

一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法

技术领域

本发明属于桥梁深水基础施工技术领域，具体涉及一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法。

背景技术

在深水基础施工中，采用的基本施工方法有两种：

①在具备吊装条件的区域，一般采用整体拼装法，即利用大型浮吊整体起吊整体拼装的围堰进行下放。此方法多适用于浅水区域中小型围堰且具备大型起吊设备施工条件的工程。

②对于多数大型围堰或不具备大型起吊设备区域，一般采用浮拼法，即首节整体拼装，采用千斤顶或卷扬机进行首节下放，然后直接在自浮状态拼装接长其它节段，并注水或灌沙下沉到位。此方法由于围堰拼装过程中的不对称性，容易造成自浮围堰倾斜，拼装和下放精度控制难度大，施工效率低。

若由于通航条件、船舶吃水深度或施工场地空间等限制，大型浮吊无法进入施工区域，采用常规浮拼法施工时，围堰拼装和下沉精度亦难以控制，施工效率低。

发明内容

本发明的目的在于一种悬吊浮拼下放钢围堰的施工方法，解决深水、无大型设备区域大型钢围堰拼装和下放困难的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，包括以下步骤：

第一步，首节钢围堰拼装：在拼装平台上拼装好首节钢围堰，拼装原则为先拼装一侧直线段、再拼两侧弧线段、最后在另一侧直线段合龙；

第二步，构建钢围堰下沉系统：所述钢围堰下沉系统包括多个悬吊机构，所述悬吊机构包括钢护筒、设置在钢护筒顶部的承重梁、位于承重梁正上方的扁担梁和支撑于承重梁与扁担梁之间的千斤顶，所述承重梁与扁担梁呈平行布设，所述扁担梁通过斜撑与钢护筒连接，所述千斤顶通过液压油缸张拉钢绞线，钢绞线通过设置在液压油缸一侧的疏导架后垂放至钢围堰内；

第三步，首节钢围堰下沉：首节钢围堰在拼装平台上完成后，启动钢围堰下沉系统，利用千斤顶收紧所有钢绞线，使其受力均匀一致，首先将首节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊首节钢围堰，使首节钢围堰距离拼装平台20cm，拆除拼装平台及有碍首节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶使首节钢钢围堰平稳下落，同步往首节钢围堰内灌水，使首节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶进入下一节钢围堰的拼装，利用首节钢围堰上的限位架与钢护筒上的定位装置进行限位防止首节钢围堰产生漂移；

第四步，第二节钢围堰下沉：首先在拼装平台上拼装好第二节钢围堰，将第二节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊第二节钢围堰，使第二节钢围堰距离拼装平台20cm，拆除拼装平台及有碍第二节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶使第二节钢钢围堰平稳下落，同步往第二节钢围堰内灌水至第二节钢围堰与首节钢围堰接高拼装，继续下沉第二节钢围堰并同步灌水，使第二节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶进入下一节钢围堰的拼装，利用第二节钢围堰上的限位架与钢护筒上的定位装置进行限位防止第二节钢围堰产生漂移；

第五步，第3-N节钢围堰的下沉：循环第二节钢围堰的操作完成第3-N节钢围堰的下沉；

第六步，最后一节拼高拼装好后，将完整的钢围堰下沉至水底，完成钢围堰的下沉。

进一步的，所述钢围堰自上而下分成若干节，每节分为若干块钢围堰块件，每节钢围堰上设置6个围堰吊点。

进一步的，所述围堰吊点为焊接在每节钢围堰上的牛腿结构，该牛腿结构由钢板组焊而成，牛腿底部设置锚具，锚具主要由锚板、工具夹片、P锚和压板组成，千斤顶释放出的钢绞线穿过工具夹片后在钢绞线末端增加一个P锚，再通过压板将钢绞线压紧在锚板上并绕过锚梁和钢围堰吊耳，钢绞线将下沉结构重量传递至液压油缸。

进一步的，所述承重梁采用双拼I25a型钢，承重梁的标高与拼装平台的分配梁I25a标高保持一致，承重梁上设置三拼I25a垫梁。

进一步的，所述每个围堰吊点设置1台200t的同步连续液压千斤顶，配置10根φ15.2mm，fpk=1860Mpa钢绞线吊索。

进一步的，所述限位架固定在钢围堰上，该限位架由40a型钢焊接而成，其中，首节钢围堰限位架设置2层，第2-N节钢围堰限位架设置1层。

本发明的有益效果：解决深水基地施工中围堰拼装、下放和就位的难题，缩短了工期，受力体系简单，围堰通过限位架和钢护筒进行定位，提高了每节钢围堰下沉稳定性，拼装和下沉装置设计灵活。

附图说明

图1为本发明的钢围堰下沉系统示意图；

图2为本发明的钢围堰下放围堰吊点平面布置图；

图3为本发明钢围堰牛角结构图；

图4为本发明钢围堰拼装总平面布置图；

图5为本发明钢围堰限位架纵断面布置图；

图6为本发明围堰拼装顺序示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-6并通过具体实施例对本发明作进一步详述。

本发明公开了一种悬吊浮拼钢围堰及其下水的施工方法，包括以下步骤：

第一步，首节钢围堰拼装：在拼装平台10上拼装好首节钢围堰，拼装原则（如图6所示）为先拼装一侧直线段、再拼两侧弧线段、最后在另一侧直线段合龙，一侧直线段又需要按照先中间直线段，两边弧线段拼装，左右交替拼装，直至整节拼装完成；

第二步，构建钢围堰下沉系统：所述钢围堰下沉系统包括多个悬吊机构，所述悬吊机构包括钢护筒1、设置在钢护筒1的顶部2的承重梁6、位于承重梁6正上方的扁担梁7和支撑于承重梁6与扁担梁7之间的千斤顶3，所述承重梁6与扁担梁7呈平行布设，所述扁担梁7通过斜撑4与钢护筒1连接，所述千斤顶3通过液压油缸张拉钢绞线5，钢绞线5通过设置在液压油缸一侧的疏导架后垂放至钢围堰8内；

第三步，首节钢围堰下沉：如图1所示，首节钢围堰在拼装平台10上完成后，启动钢围堰下沉系统，利用千斤顶3收紧所有钢绞线5，使其受力均匀一致，首先将首节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊首节钢围堰，使首节钢围堰距离拼装平台10为20cm，拆除拼装平台10及有碍首节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶3使首节钢钢围堰平稳下落，同步往首节钢围堰内灌水，使首节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶3进入下一节钢围堰的拼装，利用首节钢围堰上的限位架12与钢护筒1上的定位装置13进行限位防止首节钢围堰产生漂移，由于钢围堰8下沉入水后受水流影响，钢围堰8会随水流产生一定漂移，因此需采取定位措施来确保钢围堰8下沉符合施工要求；

第四步，第二节钢围堰下沉：首先在拼装平台10上拼装好第二节钢围堰，将第二节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊第二节钢围堰，使第二节钢围堰距离拼装平台10为20cm，拆除拼装平台10及有碍第二节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶3使第二节钢钢围堰平稳下落，同步往第二节钢围堰内灌水至第二节钢围堰与首节钢围堰接高拼装，继续下沉第二节钢围堰并同步灌水，使第二节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶3进入下一节钢围堰的拼装，利用第二节钢围堰上的限位架12与钢护筒1上的定位装置13进行限位防止第二节钢围堰产生漂移；

第五步，第3-N节钢围堰的下沉：循环第二节钢围堰的操作完成第3-N节钢围堰的下沉；

第六步，最后一节拼高拼装好后，将完整的钢围堰下沉至水底，完成钢围堰的下沉。

如图2-6所示，钢围堰8自上而下分成若干节，每节分为若干块钢围堰块件（具体如图6所示），钢围堰的拼装顺序为①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩…,每节钢围堰上设置6个围堰吊点9(具体如图2所示)。

如图3所示，围堰吊点9为焊接在每节钢围堰上的牛腿结构11，该牛腿结构由钢板组焊而成，牛腿底部设置锚具，锚具主要由锚板111、工具夹片、P锚和压板组成，牛腿结构11与钢围堰连接处还设有加劲板112，千斤顶3释放出的钢绞线5穿过工具夹片后在钢绞线5末端增加一个P锚，再通过压板将钢绞线5压紧在锚板111上并绕过锚梁和钢围堰吊耳，钢绞线5将下沉结构重量传递至液压油缸。每个围堰吊点9设置1台200t的同步连续液压千斤顶3，配置10根φ15.2mm，fpk=1860Mpa钢绞线吊索。

所述承重梁6采用双拼I25a型钢，承重梁6的标高与拼装平台10的分配梁I25a标高保持一致，承重梁6上设置三拼I25a垫梁。

所述限位架12固定在钢围堰8上，该限位架12由40a型钢焊接而成，其中，首节钢围堰限位架设置2层，第2-N节钢围堰限位架设置1层。

实施例

钢围堰8下放的简化过程：节段拼装、检查验收，千斤顶3下放，同步注水到指定深度，下一节段拼装，钢围堰8整体下沉。在钢围堰注水下沉过程中，需要边注水边下放，保持单个千斤顶3钢绞线吊索提升力处于20t～120t之间的受拉状态，直至钢围堰8露出水面的高度符合计算参数，即可停止下放并锁死千斤顶3，进入下一节钢围堰的拼装。整个过程必须保证千斤顶3的提升力不能过小，也不能超过单个钢围堰吊点9限制（所能承受的最大拉力），要使自浮的钢围堰8处于入水中为“悬吊+漂浮”状态。

本发明的技术方案在新建郑万铁路湖北段汉江双线特大桥项目已经成功运用，成功解决汉江深水基础施工中围堰拼装、下放和就位的难题，为深水无大型设备区域大型钢围堰下放施工提供了很好的借鉴作用。

综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (5)

1.一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，首节钢围堰拼装：在拼装平台上拼装好首节钢围堰，拼装原则为先拼装一侧直线段、再拼两侧弧线段、最后在另一侧直线段合龙；

第二步，构建钢围堰下沉系统：所述钢围堰下沉系统包括多个悬吊机构，所述悬吊机构包括钢护筒、设置在钢护筒顶部的承重梁、位于承重梁正上方的扁担梁和支撑于承重梁与扁担梁之间的千斤顶，所述承重梁与扁担梁呈平行布设，所述扁担梁通过斜撑与钢护筒连接，所述千斤顶通过液压油缸张拉钢绞线，钢绞线通过设置在液压油缸一侧的疏导架后垂放至钢围堰内；

第三步，首节钢围堰下沉：首节钢围堰在拼装平台上完成后，启动钢围堰下沉系统，利用千斤顶收紧所有钢绞线，使其受力均匀一致，首先将首节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊首节钢围堰，使首节钢围堰距离拼装平台20cm，拆除拼装平台及有碍首节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶使首节钢钢围堰平稳下落，同步往首节钢围堰内灌水，使首节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶进入下一节钢围堰的拼装，利用首节钢围堰上的限位架与钢护筒上的定位装置进行限位防止首节钢围堰产生漂移；

第四步，第二节钢围堰下沉：首先在拼装平台上拼装好第二节钢围堰，将第二节钢围堰吊起5cm进行试吊，悬停30分钟后检查各个起吊构件，继续起吊第二节钢围堰，使第二节钢围堰距离拼装平台20cm，拆除拼装平台及有碍第二节钢围堰下沉的构件，继续控制千斤顶使第二节钢钢围堰平稳下落，同步往第二节钢围堰内灌水至第二节钢围堰与首节钢围堰接高拼装，继续下沉第二节钢围堰并同步灌水，使第二节钢围堰入水深度达到设计位置，停止下放并锁死千斤顶进入下一节钢围堰的拼装，利用第二节钢围堰上的限位架与钢护筒上的定位装置进行限位防止第二节钢围堰产生漂移；

第五步，第3-N节钢围堰的下沉：循环第二节钢围堰的操作完成第3-N节钢围堰的下沉；

第六步，最后一节拼高拼装好后，将完整的钢围堰下沉至水底，完成钢围堰的下沉。

2.如权利要求1所述的一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，其特征在于，所述钢围堰自上而下分成若干节，每节分为若干块钢围堰块件，每节钢围堰上设置6个围堰吊点。

3.如权利要求2所述的一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，其特征在于，所述围堰吊点为焊接在每节钢围堰上的牛腿结构，该牛腿结构由钢板组焊而成，牛腿底部设置锚具，锚具主要由锚板、工具夹片、P锚和压板组成，千斤顶释放出的钢绞线穿过工具夹片后在钢绞线末端增加一个P锚，再通过压板将钢绞线压紧在锚板上并绕过锚梁和钢围堰吊耳，钢绞线将下沉结构重量传递至液压油缸。

4.如权利要求2或3所述的一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，其特征在于，所述每个围堰吊点设置1台200t的同步连续液压千斤顶，配置10根φ15.2mm，fpk=1860Mpa钢绞线吊索。

5.如权利要求1所述的一种悬吊浮拼钢围堰的施工方法，其特征在于，所述限位架固定在钢围堰上，该限位架由40a型钢焊接而成，其中，首节钢围堰限位架设置2层，第2-N节钢围堰限位架设置1层。

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