CN110685291B - 一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置及其施工工艺，支撑装置包括对称分布的第一支撑板，对称分布的所述第一支撑板之间设有对称分布的第二支撑板，第一支撑板包括第一支撑板主体，第一支撑板主体上设有阵列分布的竖直支撑杆，第一支撑板主体的两端均设有卡合槽，竖直支撑杆上设有阵列分布的支撑件。本发明支撑装置通过水上进行组装后，吊装入水进行施工，减少水下作业，提高施工的安全；混凝土围堰的施工工艺将水下施工改变为陆地施工，从施工技术、安全角度考虑要比水下施工更易监控、更易控制施工质量、更安全；节约施工成本，提高生产效率，缩短施工工期，施工简便、占用资源少、节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种支撑装置及其施工工艺，具体是一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置及其施工工艺。
背景技术
国内河流湖泊分布广泛，在建筑施工过程中，需要经过河流湖泊，在贮水区内浇注建筑基础，围堰是一种常见的的水下施工方法，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建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。围堰高度高于施工期内可能出现的最高水位。现有技术中的围堰施工需要在水下对模板进行安装，水下施工操作难度大，不易控制，浇注质量难以控制，安全系数低，成本高工期长的特点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置及其施工工艺，支撑装置通过水上进行组装后，吊装入水进行施工，减少水下作业，提高施工的安全；混凝土围堰的施工工艺将水下施工改变为陆地施工，从施工技术、安全角度考虑要比水下施工更易监控、更易控制施工质量、更安全；节约施工成本，提高生产效率，缩短施工工期，施工简便、占用资源少、节能环保。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，支撑装置包括对称分布的第一支撑板，对称分布的所述第一支撑板之间设有对称分布的第二支撑板，第一支撑板包括第一支撑板主体，第一支撑板主体上设有阵列分布的竖直支撑杆，第一支撑板主体的两端均设有卡合槽，竖直支撑杆上设有阵列分布的支撑件，支撑件包括对称分布的槽钢，相邻的支撑件之间设有水平支撑杆，槽钢的两端均垂直设有第一连接块，第一连接块上设有第一螺纹孔。
所述水平支撑杆的两端均延伸出第一支撑板主体外，水平支撑杆的一端设有第二螺纹孔，另一端设有第一转动孔。
所述第一支撑板主体上设有阵列分布的连接件，连接件包括对称分布的第二连接块，第二连接块上设有第二转动孔。
所述第二支撑板包括第二支撑板主体，第二支撑板主体上设有阵列分布的加强筋。
所述第一支撑板上设有阵列分布的踏板，踏板包括踏板主体，踏板主体的一侧设有连接板，连接板的两端均设有转动轴，踏板主体上设有阵列分布的支撑块。
所述第一支撑板上设有阵列分布的旋转件，旋转件包括固定轴，固定轴的一端设有限位块，另一端设有螺纹杆，螺纹杆的一端与固定轴紧固连接，另一端设有旋转把手。
进一步的，其特征在于，所述第二支撑板通过第二支撑板主体卡合在卡合槽内。
进一步的，其特征在于，所述踏板通过转动轴与第二转动孔转动连接。
进一步的，其特征在于，所述通过支撑块与第一支撑板接触对踏板主体进行支撑，使得踏板主体处于水平状态。
进一步的，其特征在于，所述旋转件通过固定轴与一侧的第一支撑板上的第一转动孔转动连接，通过螺纹杆与另一侧的第一支撑板上的第二螺纹孔配合，通过转动旋转件调节两个第一支撑板之间的距离且对第二支撑板进行夹紧。
进一步的，其特征在于，所述第一螺纹孔内设有螺杆，转动螺杆将第二支撑板固定在卡合槽内。
一种用于深水区内混凝土围堰的施工工艺，包括以下步骤：
S1、围堰基坑开挖，测量放样出围堰开挖基坑，由挖机进行围堰基坑开挖，挖出的砂卵石回填于围堰四周作为围堰施工便道和平台,基坑开挖主要分两步，第一次开挖围堰墙区域及无基岩区域，围堰施工完成后再对承台区域基岩进行抽水干处破除。
围堰基坑开挖包括：S11、测量放样：根据设计围堰尺寸放样出围堰边线以及开挖边线，在每侧围堰墙两端放出4个点位，将两端4个点用鱼线连成方形结构，鱼线上设有阵列分布的彩旗。
S12、基坑底平整：初步开挖后，用测绳及探头测量坑底标高及平整度，不满足要求的位置继续用挖机作局部开挖处理，开挖成型后的基底应适当比围堰外边线超宽100cm以上。
S13、基坑开挖时，尤其注意桩基区域以及基岩与卵石交线区域开挖深度，必要时潜水工水下进行查探/超挖。
S14、挖出的卵石堆放过高小于200cm，以免卵石滑动，开挖时做好机械安排布置规划，避免交叉作业。
S15、采用常规机械开挖松散岩石，岩石表面松散的可采用破碎机头逐点进行水下破碎。
S16、对围堰的支撑装置进行安装，将围堰的支撑装置吊装至基坑内，围堰内抽干水进行直接破除，采用空压机/配带大功率潜孔钻，当破除基岩时有少量渗水，设置集水坑进行抽水；当渗水较严重，影响承台施工，在漏水处凿坑进行局部补封混凝土处理。
S2、分节段浇筑围堰墙，浇筑工艺采用冲击钻成桩灌桩工艺，每节3m/6m/9m，节段模板采用承台直边平面模板，为保证围堰施工进度，分两个工作面同时进行围堰墙施工，即岸上加工拼接和水下吊放加固，围堰墙合拢后对承台区域进行开挖并浇筑封底。
浇筑方法包括：S21、布置2组导管，首批开球及时测量浇筑区域封底厚度，首次开球点灌注完成后更换为料斗用履带吊/吊车移动浇筑，根据测量数据逐点浇筑直至浇筑完成,开球时为保证混凝土埋住导管，开球前控制导管底离地面25cm，首批开球点须于导管底布置底槽，用∮630钢管切割20cm高度开球前由潜水工安放于导管正下方，以保证首次开球时混凝土埋深及开球质量。
S22、浇筑时首先初平，以1.8m厚度控制整个封底顶面，在逐点测量找平，用泵车泵管直接插入需要浇筑位置进行找平，保证封底砼顶面高度高差在15cm以下。
S23、混凝土灌注前精确测量基底各部位的标高，先灌注低洼处封底混凝土，避免混凝土流动造成导管底口脱空/埋入深度过浅，致使导管底口进水。
S24、拔球时储料斗和搅拌站后台储料要充足，保证混凝土能在瞬间通过导管压向基底，在导管周围形成一个混凝土圆锥体，随着导管的提升使得混凝土在水下均匀摊开和升高。
S25、混凝土灌注时，要经常测量每根导管影响半径范围内的混凝土标高，检查导管的埋深和混凝土的流动方向，控制导管的下料速度和方量，使得混凝土均匀摊铺。
S26、混凝土灌注中如果导管/漏斗颈卡住，用振捣棒振捣疏通。
S3、对于松散岩石区域，为了防止底部透水，需清除松散岩石,对于松散岩石较厚的区域，清除到承台底标高以下2米处。对松散岩石区域的封底厚度为2米，封底混凝土顶标高低于承台底标高10cm,浇筑封底时用的预埋钢筋，在岸上直接加工成型，在封底混凝土浇筑至1.5m厚时由潜水工将预埋钢筋直接插入混凝土中，用于围堰墙的支撑连接,封底混凝土浇筑工艺亦采用水下灌桩工艺,承台封底混凝土开球点的布置按照桩基位置布置。
S4、围堰及封底施工完成后抽水至第一层支撑位置并安装第一层支撑，第一层支撑安装完成后，抽水至第二层支撑位置，安装固定第二层支撑。
S5、围堰内抽水进行止水施工，并对高出承台底标高的基岩进行破除，然后进行承台钢筋、模板、混凝土等的施工。
进一步的，所述围堰基坑开挖顺序为：先靠江侧后引桥测，先下游后上游。
本发明的有益效果：
1、本发明围堰的支撑装置通过水上进行组装后，吊装入水进行施工，减少水下作业，提高施工的安全；
2、本发明混凝土围堰的施工工艺将水下施工改变为陆地施工，从施工技术、安全角度考虑要比水下施工更易监控、更易控制施工质量、更安全；节约施工成本，提高生产效率，缩短施工工期，施工简便、占用资源少、节能环保。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明支撑装置结构示意图；
图2是本发明第一支撑板结构示意图；
图3是本发明第一支撑板局部结构示意图；
图4是本发明第二支撑板结构示意图；
图5是本发明踏板结构示意图；
图6是本发明旋转件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，支撑装置包括对称分布的第一支撑板1，如图1、图2所示，对称分布的第一支撑板1之间设有对称分布的第二支撑板2。
第一支撑板1包括第一支撑板主体11，第一支撑板主体11上设有阵列分布的竖直支撑杆111，第一支撑板主体11的两端均设有卡合槽112，如图3所示，竖直支撑杆111上设有阵列分布的支撑件12，支撑件12包括对称分布的槽钢13，相邻的支撑件12之间设有水平支撑杆14，槽钢13的两端均垂直设有第一连接块15，第一连接块15上设有第一螺纹孔16。
水平支撑杆14的两端均延伸出第一支撑板主体11外，水平支撑杆14的一端设有第二螺纹孔17，另一端设有第一转动孔18。
第一支撑板主体11上设有阵列分布的连接件19，连接件19包括对称分布的第二连接块191，第二连接块191上设有第二转动孔192。
第二支撑板2包括第二支撑板主体21，如图4所示，第二支撑板主体21上设有阵列分布的加强筋22，第二支撑板2通过第二支撑板主体21卡合在卡合槽112内。
第一支撑板1上设有阵列分布的踏板3，如图5所示，踏板3包括踏板主体31，踏板主体31的一侧设有连接板32，连接板32的两端均设有转动轴33，踏板3通过转动轴33与第二转动孔192转动连接，踏板主体31上设有阵列分布的支撑块34，通过支撑块34与第一支撑板1接触对踏板主体31进行支撑，使得踏板主体31处于水平状态。
第一支撑板1上设有阵列分布的旋转件4，如图6所示，旋转件4包括固定轴41，固定轴41的一端设有限位块43，另一端设有螺纹杆42，螺纹杆42的一端与固定轴41紧固连接，另一端设有旋转把手44，旋转件4通过固定轴41与一侧的第一支撑板1上的第一转动孔18转动连接，通过螺纹杆42与另一侧的第一支撑板1上的第二螺纹孔17配合，通过转动旋转件4调节两个第一支撑板1之间的距离且对第二支撑板2进行夹紧。
第一螺纹孔16内设有螺杆5，转动螺杆5将第二支撑板2固定在卡合槽112内。
一种用于深水区内混凝土围堰的施工工艺，包括以下步骤：
S1、主墩桩基施工完成后，测量放样出围堰开挖基坑，由挖机进行围堰基坑开挖，挖出的砂卵石回填于围堰四周作为围堰施工便道和平台,基坑开挖主要分两步，第一次开挖围堰墙区域及无基岩区域，围堰施工完成后再对承台区域基岩进行抽水干处破除，围堰基坑开挖顺序为：先靠江侧后引桥测，先下游后上游。
围堰基坑开挖包括：S11、测量放样：根据设计围堰尺寸放样出围堰边线以及开挖边线，在每侧围堰墙两端放出4个点位，将两端4个点用鱼线连成方形结构，鱼线上设有阵列分布的彩旗。
S12、基坑底平整：初步开挖后，用测绳及探头测量坑底标高及平整度，不满足要求的位置继续用挖机作局部开挖处理，开挖成型后的基底应适当比围堰外边线超宽100cm以上，以保证围堰的支撑装置安装时底端平整及方便安装。
S13、基坑开挖时，尤其注意桩基区域以及基岩与卵石交线区域开挖深度，必要时潜水工水下进行查探/超挖，保证封底浇筑质量防止渗水。
S14、挖出的卵石堆放过高小于200cm，以免卵石滑动，开挖时做好机械安排布置规划，避免交叉作业，做好安全防护和警示标志，禁止人员和车辆靠基坑边行走/作业。
S15、采用常规机械开挖松散岩石，岩石表面松散的可采用破碎机头逐点进行水下破碎，以便于围堰墙跟基岩的连接紧密。
S16、承台范围内的基岩，将围堰的支撑装置放置在基坑内，围堰内抽干水进行直接破除，采用空压机/配带大功率潜孔钻，当破除基岩时有少量渗水，设置集水坑进行抽水；当渗水较严重，影响承台施工，在漏水处凿坑进行局部补封混凝土处理。
S2、分节段浇筑围堰墙，浇筑工艺采用冲击钻成桩灌桩工艺，每节3m/6m/9m，节段模板采用承台直边平面模板，为保证围堰施工进度，分两个工作面同时进行围堰墙施工，即岸上加工拼接和水下吊放加固，围堰墙合拢后对承台区域进行开挖并浇筑封底。
浇筑方法包括：S21、布置2组导管，首批开球及时测量浇筑区域封底厚度，首次开球点灌注完成后更换为料斗用履带吊/吊车移动浇筑，根据测量数据逐点浇筑直至浇筑完成,开球时为保证混凝土埋住导管，开球前控制导管底离地面25cm，首批开球点须于导管底布置底槽，用∮630钢管切割20cm高度开球前由潜水工安放于导管正下方，以保证首次开球时混凝土埋深及开球质量。
S22、浇筑时首先初平，以1.8m厚度控制整个封底顶面，在逐点测量找平，用泵车泵管直接插入需要浇筑位置进行找平，保证封底砼顶面高度高差在15cm以下，尤其控制好围堰墙区域的顶面平整度。
S23、混凝土灌注前精确测量基底各部位的标高，先灌注低洼处封底混凝土，避免混凝土流动造成导管底口脱空/埋入深度过浅，致使导管底口进水。
S24、拔球时储料斗和搅拌站后台储料要充足，保证混凝土能在瞬间通过导管压向基底，在导管周围形成一个混凝土圆锥体，随着导管的提升使得混凝土在水下均匀摊开和升高。
S25、混凝土灌注时，要经常测量每根导管影响半径范围内的混凝土标高，检查导管的埋深和混凝土的流动方向，控制导管的下料速度和方量，使得混凝土均匀摊铺。
S26、混凝土灌注中如果导管/漏斗颈卡住，用振捣棒振捣疏通。
S3、对于松散岩石区域，为了防止底部透水，需清除松散岩石,对于松散岩石较厚的区域，清除到承台底标高以下2米处。对松散岩石区域的封底厚度为2米，封底混凝土顶标高低于承台底标高10cm,浇筑封底时用的预埋钢筋，在岸上直接加工成型，在封底混凝土浇筑至1.5m厚时由潜水工将预埋钢筋直接插入混凝土中，用于围堰墙的支撑连接,封底混凝土浇筑工艺亦采用水下灌桩工艺,承台封底混凝土开球点的布置按照桩基位置布置。
S4、围堰及封底施工完成后抽水至第一层支撑位置并安装第一层支撑，第一层支撑安装完成后，抽水至第二层支撑位置，安装固定第二层支撑。
S5、围堰内抽水进行止水施工，并对高出承台底标高的基岩进行破除，然后进行承台钢筋、模板、混凝土等的施工。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。
Claims (6)
1.一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，支撑装置包括对称分布的第一支撑板(1)，其特征在于，对称分布的所述第一支撑板(1)之间设有对称分布的第二支撑板(2)，第一支撑板(1)包括第一支撑板主体(11)，第一支撑板主体(11)上设有阵列分布的竖直支撑杆(111)，第一支撑板主体(11)的两端均设有卡合槽(112)，竖直支撑杆(111)上设有阵列分布的支撑件(12)，支撑件(12)包括对称分布的槽钢(13)，相邻的支撑件(12)之间设有水平支撑杆(14)，槽钢(13)的两端均垂直设有第一连接块(15)，第一连接块(15)上设有第一螺纹孔(16)；
所述水平支撑杆(14)的两端均延伸出第一支撑板主体(11)外，水平支撑杆(14)的一端设有第二螺纹孔(17)，另一端设有第一转动孔(18)；
所述第一支撑板主体(11)上设有阵列分布的连接件(19)，连接件(19)包括对称分布的第二连接块(191)，第二连接块(191)上设有第二转动孔(192)；
所述第二支撑板(2)包括第二支撑板主体(21)，第二支撑板主体(21)上设有阵列分布的加强筋(22)；
所述第一支撑板(1)上设有阵列分布的踏板(3)，踏板(3)包括踏板主体(31)，踏板主体(31)的一侧设有连接板(32)，连接板(32)的两端均设有转动轴(33)，踏板主体(31)上设有阵列分布的支撑块(34)；
所述第一支撑板(1)上设有阵列分布的旋转件(4)，旋转件(4)包括固定轴(41)，固定轴(41)的一端设有限位块(43)，另一端设有螺纹杆(42)，螺纹杆(42)的一端与固定轴(41)紧固连接，另一端设有旋转把手(44)；
所述踏板(3)通过转动轴(33)与第二转动孔(192)转动连接；
所述旋转件(4)通过固定轴(41)与一侧的第一支撑板(1)上的第一转动孔(18)转动连接，通过螺纹杆(42)与另一侧的第一支撑板(1)上的第二螺纹孔(17)配合，通过转动旋转件(4)调节两个第一支撑板(1)之间的距离且对第二支撑板(2)进行夹紧。
2.根据权利要求1所述的一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，其特征在于，所述第二支撑板(2)通过第二支撑板主体(21)卡合在卡合槽(112)内。
3.根据权利要求1所述的一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，其特征在于，通过所述支撑块(34)与第一支撑板(1)接触对踏板主体(31)进行支撑，使得踏板主体(31)处于水平状态。
4.根据权利要求1所述的一种用于深水区内混凝土围堰的支撑装置，其特征在于，所述第一螺纹孔(16)内设有螺杆(5)，转动螺杆(5)将第二支撑板(2)固定在卡合槽(112)内。
5.一种用于深水区内混凝土围堰的施工工艺，包括以下步骤：
S1、围堰基坑开挖，测量放样出围堰开挖基坑，由挖机进行围堰基坑开挖，挖出的砂卵石回填于围堰四周作为围堰施工便道和平台，基坑开挖分两步，第一次开挖围堰墙区域及无基岩区域，围堰施工完成后再对承台区域基岩进行抽水干处破除；
围堰基坑开挖包括：S11、测量放样：根据设计围堰尺寸放样出围堰边线以及开挖边线，在每侧围堰墙两端放出4个点位，将两端4个点用鱼线连成方形结构，鱼线上设有阵列分布的彩旗；
S12、基坑底平整：初步开挖后，用测绳及探头测量坑底标高及平整度，不满足要求的位置继续用挖机作局部开挖处理，开挖成型后的基底应适当比围堰外边线超宽100cm以上；
S13、基坑开挖时，注意桩基区域以及基岩与卵石交线区域开挖深度，潜水工水下进行查探/超挖；
S14、挖出的卵石堆放过高小于200cm，以免卵石滑动，开挖时做好机械安排布置规划，避免交叉作业；
S15、采用常规机械开挖松散岩石，岩石表面松散的采用破碎机头逐点进行水下破碎；
S16、对围堰的支撑装置进行安装，将围堰的支撑装置吊装至基坑内，围堰内抽干水进行直接破除，采用空压机/配带大功率潜孔钻，当破除基岩时有少量渗水，设置集水坑进行抽水；当渗水较严重，影响承台施工，在漏水处凿坑进行局部补封混凝土处理；
S2、分节段浇筑围堰墙，浇筑工艺采用冲击钻成桩灌桩工艺，每节3m/6m/9m，节段模板采用承台直边平面模板，为保证围堰施工进度，分两个工作面同时进行围堰墙施工，即岸上加工拼接和水下吊放加固，围堰墙合拢后对承台区域进行开挖并浇筑封底；
浇筑方法包括：S21、布置2组导管，首批开球及时测量浇筑区域封底厚度，首次开球点灌注完成后更换为料斗用履带吊/吊车移动浇筑，根据测量数据逐点浇筑直至浇筑完成，开球时为保证混凝土埋住导管，开球前控制导管底离地面25cm，首批开球点须于导管底布置底槽，用∮630钢管切割20cm高度开球前由潜水工安放于导管正下方，以保证首次开球时混凝土埋深及开球质量；
S22、浇筑时首先初平，以1.8m厚度控制整个封底顶面，在逐点测量找平，用泵车泵管直接插入需要浇筑位置进行找平，保证封底砼顶面高度高差在15cm以下；
S23、混凝土灌注前精确测量基底各部位的标高，先灌注低洼处封底混凝土，避免混凝土流动造成导管底口脱空/埋入深度过浅，致使导管底口进水；
S24、拔球时储料斗和搅拌站后台储料要充足，保证混凝土能在瞬间通过导管压向基底，在导管周围形成一个混凝土圆锥体，随着导管的提升使得混凝土在水下均匀摊开和升高；
S25、混凝土灌注时，要经常测量每根导管影响半径范围内的混凝土标高，检查导管的埋深和混凝土的流动方向，控制导管的下料速度和方量，使得混凝土均匀摊铺；
S26、混凝土灌注中如果导管/漏斗颈卡住，用振捣棒振捣疏通；
S3、对于松散岩石区域，为了防止底部透水，需清除松散岩石，对于松散岩石较厚的区域，清除到承台底标高以下2米处，对松散岩石区域的封底厚度为2米，封底混凝土顶标高低于承台底标高10cm，浇筑封底时用的预埋钢筋，在岸上直接加工成型，在封底混凝土浇筑至1.5m厚时由潜水工将预埋钢筋直接插入混凝土中，用于围堰墙的支撑连接，封底混凝土浇筑工艺亦采用水下灌桩工艺，承台封底混凝土开球点的布置按照桩基位置布置；
S4、围堰及封底施工完成后抽水至第一层支撑位置并安装第一层支撑，第一层支撑安装完成后，抽水至第二层支撑位置，安装固定第二层支撑；
S5、围堰内抽水进行止水施工，并对高出承台底标高的基岩进行破除，然后进行承台钢筋、模板、混凝土的施工。
6.根据权利要求5所述的一种用于深水区内混凝土围堰的施工工艺，其特征在于，所述围堰基坑开挖顺序为：先靠江侧后引桥测，先下游后上游。
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