CN108867671B - 浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，包括以下步骤：S1、将钢护筒埋设插入基岩，然后在基岩表面浇筑一层混凝土；S2、将钢护筒接高至正常水位，然后利用钢护筒进行搭建钻孔平台；S3、利用钻孔平台进行桩基成孔施工；S4、往钢护筒内灌浇混凝土形成多个桩基。本发明施工工序较少，工期短，受水位上涨下落的影响小；且基坑开挖浅，封底混凝土薄，减少对周边建构物的影响，且施工成本低、安全性高。

Description

浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法

技术领域

本发明涉及围堰施工领域。更具体地说，本发明涉及一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法。

背景技术

对于库区大跨度的市政桥梁，设计在考虑航道要求、地质条件、地理位置等的限制下，一般将桥梁基础设置在江边或岸侧，但基础的施工受库区水位的上涨、下落影响较大，为确保其施工不受水位的影响以及施工连续性的需要，一般多采用双壁钢围堰法施工。而由于桥墩基础紧邻岸侧的既有建筑物，若按照常规的钢围堰封底混凝土施工，对基坑的开挖深度将有一定的要求，会破坏既有建筑物的基础，造成既有建筑物失稳的安全风险。而目前即要满足钢围堰整体抗浮及封底混凝土的抗弯强度需要，又要减少基坑开挖深度对既有建筑物的干扰，又要减少钢围堰由于空间受限封底混凝土的厚度施工方法一般有以下几种：

一种是型钢混凝土封底法，即利用嘉陵江枯水季节施工，先将承台基坑开挖至钢围堰型钢混凝土封底厚度需要的底标高并夯实、抄平、放样；再利用机械或人工埋设桩基钢护筒，同时根据设计钢围堰尺寸布置要求，在基坑四周安装底节钢围堰；待底节钢围堰安装完成并钢护筒埋设完成后，在基坑底按设计要求铺设格栅型钢相连，并与钢护筒、底节钢围堰底口焊接；最后在水位上涨前浇筑型钢封底混凝土，同时完成钢围堰拼装至常水位以上及相应内撑安装。这种方法的问题在于，一方面施工周期长、抢枯水施工难，受水位影响大；另一方面型钢间、型钢与钢护筒、型钢与钢围堰之间的现场焊缝数量多，施工质量难以控制；最后是钢材用量大，工序作业多，施工组织难、经济费用高。

另一种是钢筋混凝土封底法，亦即是利用枯水季节施工，施工方法同型钢混凝土封底施工法大致相同，仅是将型钢换成钢筋，在水位上涨前完成底板钢筋、钢筋与护筒连接、钢筋与底节钢围堰连接及混凝土的浇筑。该方法的问题与第一方法类似，一方面施工周期时间较长，抢枯水施工较难，受水位影响大；另一方面工序较多，在较短的枯水季节时间内施工组织较难，经济费用较高。

因此，亟需设计一种安全、高效的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，能在钢围堰封底施工空间受限的情况下，减少基坑开挖深度，减少钢围堰封底混凝土的厚度。

发明内容

本发明提供一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，能在钢围堰封底施工空间受限的情况下，减少基坑开挖深度，减少钢围堰封底混凝土的厚度。

为了实现以上目的，本发明提供一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，包括以下步骤：

S1、将钢护筒埋设插入基岩，然后在基岩表面浇筑一层混凝土。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，还包括

S2、将钢护筒接高至正常水位，然后利用钢护筒进行搭建钻孔平台；

S3、利用钻孔平台进行桩基成孔施工；

S4、往钢护筒内灌浇混凝土形成多个桩基。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述钢护筒包括大小不同的第一钢护筒和第二钢护筒，且步骤S1中，将钢护筒埋设插入基岩中，第一钢护筒和第二钢护筒间隔设置。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，在S4之后还包括：

S5、将预先加工好的钢围堰下放至基底，对基底进行清理后浇筑封底混凝土。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，在S1之前还包括：

S0、利用枯水期将承台基坑范围内基岩表面的覆盖层清除完成。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述钢护筒内外侧表面均安装多个剪力键。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述钢护筒包括：

内套筒，其外侧壁上沿其高度方向间隔设置多个卡板层，每个卡板层包括多个铰接于所述内套筒的弧形板，多个弧形板环绕形成一圈；多个弧形板的曲线延伸方向一致，且沿着逐步远离所述内套筒的方向，所述弧形板的宽度逐步减小，直至尖端尖锐；所述弧形板靠近所述内套筒外侧壁的一侧连接第一弹簧一端，第一弹簧另一端固定于所述内套筒的外侧壁；

外套筒，其套设在所述内套筒外部；所述外套筒沿其高度方向开设多个通孔层，每个通孔层包括多个环向分布在所述外套筒表面的通孔；其中，多个卡板层与多个通孔层一一对应，且每个卡板层的弧形板与每个通孔层的通孔一一对应；

环向挡板，其设于所述外套筒内部，且靠近下部；所述环向挡板下端活动铰接于所述外套筒内壁，上端不与外套筒内壁接触；且所述环向挡板中部与所述外套筒内壁之间通过多个第二弹簧连接。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述外套筒的下部1/10处，随着靠近外套筒底端，外套筒侧壁的厚度逐步减小；且还包括：

插入层，其同轴连接于所述外套筒底端，所述插入层包括间隔连接于外套筒的多个连接板，每个连接板同轴向外连接插入板，所述插入板呈弧形，且沿着远离所述外套筒的方向，所述插入板16的宽度以及厚度均逐步减小；

多个钢丝绳，其环状捆扎在所述多个连接板外部。

优选的是，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述外套筒内部中空，其底部设置开口，该开口盖合一盖体，所述外套筒顶部开设入口，以供混凝土浆液投入。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的钢围堰的施工示意图；

图2为本发明另一种实施方式中的钢护筒的结构示意图；

图3为图2中卡板层的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，在既有建筑物7旁边施工，包括以下步骤：

S0、利用枯水期将承台基坑范围内基岩表面的覆盖层清除完成；

S1、将钢护筒埋设插入基岩1，然后在基岩表面浇筑一层混凝土2；所述钢护筒包括大小不同的第一钢护筒和第二钢护筒，且步骤S1中，将钢护筒埋设插入基岩中，第一钢护筒和第二钢护筒间隔设置。此处第一钢护筒的尺寸较大，第二钢护筒的尺寸较小；

S2、将钢护筒接高至正常水位，然后利用钢护筒进行搭建钻孔平台；

S3、往钢护筒内灌浇混凝土形成多个桩基；其中，尺寸较大的第一钢护筒浇筑之后形成主桩基3，尺寸较小的第二钢护筒浇筑之后形成辅助桩4；

S4、将预先好的钢围堰5下放至基底，对基底进行清理后浇筑安装，即继续在前面基岩表面的混凝土表面浇筑一层混凝土6。

另一种实施方式，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，考虑洪水的冲刷及封底需要，所述钢护筒内外侧表面均安装多个剪力键，这样可以大大提高钢护筒与混凝土以及外部基岩的附着力。

本发明型的原理是在基岩面上浇筑封闭混凝土，将钢围堰底板静水压力转换裂隙水压力，同时在既有桩基础的中间设置辅助桩，减小封底砼板单元跨度，提供额外抗浮力，有效减小封底混凝土厚度的施工技术。桥梁位于三峡库区内且承台基坑范围内的覆盖层(较薄)下伏基岩又与既有建筑物紧邻，为减少对既有建筑物基础的影响，解决基坑开挖空间受限以及减少钢围堰封底混凝土的厚度，确保桥墩基础施工的连续性。利用三峡枯水期将承台基坑范围内的覆盖层清除完成，同时埋设桩基与辅助桩钢护筒嵌岩，然后浇筑封闭基岩面混凝土。水位上涨前将钢护筒及辅助桩接高至常水位以上，常水位时利用桩基钢护筒搭设钻孔平台，施工桩基与辅助桩，再利用钻孔平台钢护筒拼装钢围堰并下放至基底，最后待钢围堰下放到位后浇筑超薄封底水下混凝土，完成钢围堰封底。

本发明的施工方法已经应用于重庆曾家岩嘉陵江大桥建设；具体情况如下：重庆曾家岩嘉陵江大桥主墩承台紧邻滨江路挡墙且与挡墙基础基岩持力层相交，若采取常规的钢围堰封底混凝土方式，基坑开挖需开挖至岩面以下，将破坏挡墙的基础持力层，造成挡墙失稳、嘉滨路垮塌的安全风险，且工程位于三峡库区内，受水位影响大。承台尺寸为36m×16.8m×6m，下设15根直径2.8m的钻孔灌注桩；承台底标高为+165.5m，承台采用双壁钢围堰方法施工；双壁钢围堰尺寸为39.1×19.9×13.6m。该工程采用了浇筑封闭层钢围堰辅助桩超薄混凝土封底施工技术，有效解决了封底空间受限及不受枯水期短的时限性。该工程于2016年4月12日开始基坑施工至2016年12月完成钢围堰封底，相对传统的封底工艺，累计节约120万元左右。成功地完成了阶段性基础施工的任务，为后续承台施工提供了保障。

另一种实施方式中，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，如图2所示，所述钢护筒包括：内套筒8，其外侧壁上沿其高度方向间隔设置多个卡板层9，如图3所示，每个卡板层包括多个铰接于所述内套筒8的弧形板910，多个弧形板910环绕形成一圈；多个弧形板910的曲线延伸方向一致，且沿着逐步远离所述内套筒8的方向，所述弧形板8的宽度逐步减小，直至尖端尖锐；所述弧形板910靠近所述内套筒外侧壁的一侧连接第一弹簧13一端，第一弹簧13另一端固定于所述内套筒8的外侧壁；外套筒10，其套设在所述内套筒8外部；所述外套筒10沿其高度方向开设多个通孔层，每个通孔层包括多个环向分布在所述外套筒10表面的通孔；其中，多个卡板层9与多个通孔层一一对应，且每个卡板层9的弧形板与每个通孔层的通孔一一对应；环向挡板11，其设于所述外套筒10内部，且靠近下部；所述环向挡板11下端活动铰接于所述外套筒10内壁，上端不与外套筒内壁接触；且所述环向挡板11中部与所述外套筒10内壁之间通过多个第二弹簧12连接；所述外套筒的下部1/10处，随着靠近外套筒10底端，外套筒10侧壁的厚度逐步减小；插入层，其同轴连接于所述外套筒10底端，所述插入层包括间隔连接于外套筒的多个连接板14，每个连接板14同轴向外连接插入板15，所述插入板15呈弧形，且沿着远离所述外套筒10的方向，所述插入板15的宽度以及厚度均逐步减小；本发明的钢护筒可以进行拆卸使用功能，当使用完毕，转动外套筒即可，将弧形板910挤压按压至外套筒10和内套筒8之间的空间内，即可完成拆卸，避免浪费；而且设置环向挡板11，当外界对钢护筒造成损害导致内套筒往下掉落时，可以对内套筒8进行缓冲保护，避免其直接掉落至基底，对基底造成破坏。

另一种实施方式中，所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，所述外套筒内部中空，其底部设置开口，该开口盖合一盖体，所述外套筒顶部开设入口，以供混凝土浆液投入。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S0、利用枯水期将承台基坑范围内基岩表面的覆盖层清除完成；

S1、将钢护筒埋设插入基岩，然后在基岩表面浇筑一层混凝土；

S2、将钢护筒接高至正常水位，然后利用钢护筒进行搭建钻孔平台；

S3、利用钻孔平台进行桩基成孔施工；

S4、往钢护筒内灌浇混凝土形成多个桩基；

S5、将预先加工好的钢围堰下放至基底，对基底进行清理后浇筑封底混凝土；

所述钢护筒包括：

内套筒，其外侧壁上沿其高度方向间隔设置多个卡板层，每个卡板层包括多个铰接于所述内套筒的弧形板，多个弧形板环绕形成一圈；多个弧形板的曲线延伸方向一致，且沿着逐步远离所述内套筒的方向，所述弧形板的宽度逐步减小，直至尖端尖锐；所述弧形板靠近所述内套筒外侧壁的一侧连接第一弹簧一端，第一弹簧另一端固定于所述内套筒的外侧壁；

外套筒，其套设在所述内套筒外部；所述外套筒沿其高度方向开设多个通孔层，每个通孔层包括多个环向分布在所述外套筒表面的通孔；其中，多个卡板层与多个通孔层一一对应，且每个卡板层的弧形板与每个通孔层的通孔一一对应；

环向挡板，其设于所述外套筒内部，且靠近下部；所述环向挡板下端活动铰接于所述外套筒内壁，上端不与外套筒内壁接触；且所述环向挡板中部与所述外套筒内壁之间通过多个第二弹簧连接。

2.如权利要求1所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，其特征在于，所述钢护筒包括大小不同的第一钢护筒和第二钢护筒，且步骤S1中，将钢护筒埋设插入基岩中，第一钢护筒和第二钢护筒间隔设置。

3.如权利要求1所述的浇筑封闭层的钢围堰封底施工方法，其特征在于，所述外套筒的下部1/10处，随着靠近外套筒底端，外套筒侧壁的厚度逐步减小；且还包括：

插入层，其同轴连接于所述外套筒底端，所述插入层包括间隔连接于外套筒的多个连接板，每个连接板同轴向外连接插入板，所述插入板呈弧形，且沿着远离所述外套筒的方向，所述插入板的宽度以及厚度均逐步减小；

多个钢丝绳，其环状捆扎在所述多个连接板外部。

Images