CN113737830A - 单向进占法钢管桩围堰施工方法 - Google Patents

单向进占法钢管桩围堰施工方法 Download PDF

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杜发桃
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Abstract

本发明公开了单向进占法钢管桩围堰施工方法，涉及围堰施工领域，设置钢平台，便于材料及设备运输，以节约材料搬运成本并缩短工期，通过打设完成的钢管桩及铺设钢平台来实现施工围堰单向推进，钢平台既作为打桩平台，又用于填筑抛石、闭气土方的平台等，实现围堰成型、稳定、挡水的功能。

Description

单向进占法钢管桩围堰施工方法
技术领域
本发明涉及围堰施工领域，具体为单向进占法钢管桩围堰施工方法。
背景技术
现有的桥梁施工时，关键问题之一是水中承台的施工，因此，有底的钢围堰得到广泛的应用。有底的钢围堰主要用于桥梁的水中承台施工，桩基施工完成后，安装、下放钢围堰，浇筑封底混凝土，在围堰内抽水变为干施工环境，绑扎承台钢筋，然后进行混凝土浇筑以成型承台。
专利号为CN110777826B的申请文件公开了一种围堰吊装下放施工装置及围堰吊装下放施工方法，围堰吊装下放施工装置包括：钢护筒、吊架、千斤顶及吊绳，还包括若干螺纹钢筋吊杆，下端用于与围堰吊装连接，以及上支撑螺帽，螺旋装配在所述螺纹钢筋吊杆上，用于在围堰带着相应螺纹钢筋吊杆下行至设定位置时支撑于相应固定基础上，形成冗余防护。使用时，吊绳和干螺纹钢筋吊杆均与围堰吊装连接，在吊绳出现意外断裂时，围堰将带着螺纹钢筋吊杆下落，直至上支撑螺帽与相应固定基础支撑配合，由固定基础通过上支撑螺帽、螺纹钢筋吊杆吊挂围堰，避免围堰持续下坠。配置吊绳及螺纹钢筋吊杆，利用螺纹钢筋吊杆形成冗余防护，提高整个围堰吊装下放施工装置的安全性。
但是由于没有用于原料搬运以及打桩机行进的路线，原料以及打桩机难以入场，导致增加施工中的运输成本且延长施工时间。
发明内容
本发明的目的在于提供单向进占法钢管桩围堰施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
单向进占法钢管桩围堰施工方法：包括以下步骤
S1.钢管围桩设计，根据气象、水文、地质、加工制造、运输、吊装、桩锤有关数据，考虑载荷计算围堰的大小、长度、围堰宽度、钢平台用材；
确定合理施工顺序，绘制围堰总图，围堰侧压力计算，钢管桩长度设计；
S2.下沉钢管桩，在河道两岸及河内设围堰钢管桩位置样，采用人工配合打桩机定位，用震动打桩机下沉至设计标高；
S3.钢平台安装，在沉设的四排钢管顶部均设纵向H型钢，H型钢架设在Φ610钢管顶部预留凹槽内并焊接或直接采用角钢焊接固定，在H型钢上部设防滑槽钢；
S4.下一段钢管桩，打桩机夹钢管桩于钢平台上行走，在最前沿打6米范围内的钢管桩，先沉大桩，后沉小桩；
S5.下一段钢平台安装：在打好的6米范围内钢管桩上沿钢平台延长焊接，以达到把钢平台继续延围堰方向延长，直至打完所有钢管桩；
先进行围檩、钢网片安设，采用点焊固定；
S6.抛石平台.上下游抛石平台随围堰填闭气土同步推进，采用车运抛石，挖机找平压实，基坑抽水完成后对内侧抛石平台进行压实补抛；
S7.拉杆、土工模安装，复合土工膜垂直于水面通长布设，下部采用大石块镇压，并留有足够的搭接长度；Φ25钢丝绳作为拉杆，在复合土工膜中间剪孔穿过，并用绳扣固定，确保每根钢丝绳长度安装后不松弛；
S8.闭气土方回填，闭气土回填施工由远处向近处回填；
S9.围堰运行、围堰拆除，在抽水和运行期间注意渗水排查和稳定观测，并好相关数据分析，围堰运行结束后进行拆除，先开挖土方缺口，放水入基坑，待水位内外持平后正式开始拆除施工。
优选的，围堰设两排小钢管，为了防渗效果和打桩机行走取围堰宽度 6.0m，为了更好传递上部施工设备的荷载减少钢平台挠度。
优选的，围堰中采用大、小钢管间隔布置，减少材料用量。
优选的，钢平台安装中，型钢槽钢采用挖机吊运，各接触点为绑条焊接，控制槽钢的间距，使打桩机重量可以通过钢平台下传到钢管，而变形量较小。
优选的，下沉钢管桩中，大桩为Φ610钢管桩，小桩为Φ406钢管桩。
优选的，钢平台安装完成后，拆除钢平台上的槽钢，在中间两纵向梁上焊B25钢筋，上架设纵向槽钢。
优选的，钢筋网片、拉杆、复合土工膜安装完成后，钢平台上部槽钢重新全部铺装并焊接形成行车通道，闭气土回填施工由远处向近处回填，闭气土方回填一段后拆除一段槽钢平台。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、设置钢平台，便于材料及设备运输，以节约材料搬运成本并缩短工期，通过打设完成的钢管桩及铺设钢平台来实现施工围堰单向推进，钢平台既作为打桩平台，又用于填筑抛石、闭气土方的平台等，实现围堰成型、稳定、挡水的功能；
2、围堰设两排小钢管，更好传递上部施工设备的荷载减少钢平台挠度；
3、钢平台安装中通过控制槽钢的间距，使打桩机重量可以通过钢平台下传到钢管，而变形量较小；
4、围堰中采用大、小钢管间隔布置，减少材料用量。
附图说明
图1为本发明的围堰施工工艺流程图。
具体实施方式
实施例
施工注意事项：
围堰结构平面布置要与基坑的布置相配合，使得围堰平面位置不影响基坑内结构又便于取土施工为原则；
围堰结构立面布置根据河水水位确定，围堰顶面标高不低于规范计算取值；
围堰宽度根据打桩设备及运输车辆行走及整体稳定性的要求确定。
如图1所示施工流程，其中围堰设计程序：
设计资料收集，如气象、水文、地质等资料，以及加工制造、运输、吊装、桩锤等有关数据；设计参数计算，考虑荷载：如风、波浪、水压力、土压力、施工荷载等；主要计算围堰桩的大小、长度、围堰宽度、钢平台用材等。围堰宽度为了防渗效果和打桩机行走一般取围堰宽度6.0m，为了更好传递上部施工设备的荷载减少钢平台挠度，围堰中可设两排小钢管即在设备履带行走位置；确定合理施工顺序，明确围堰结构计算的条件；绘出围堰总图，拟定钢管桩直径，排桩位置形式，为了减少材料用量，可采用大、小钢管间隔布置；围堰侧压力计算，验算围堰抗倾覆的稳定性；钢管桩长度设计，计算单桩摩擦力，承载力核算。
钢平台安装包括如下步骤：
钢管接长
钢管桩所用钢材必须满足设计要求，符合相关规定，钢管桩长必须严格按设计尺寸下料，接长焊接需绑条焊且满焊；
钢管下沉
在河道两岸及河内设围堰钢管桩位置样。采用人工配合打桩机定位，用震动打桩机下沉至设计标高，震动打桩机由PC500挖机改装。下沉时由指挥人员配合机械操作工控制钢管桩的倾斜度；
搭建钢平台
在沉设的四排钢管顶部均设纵向H型钢，H型钢架设在Φ610钢管顶部预留凹槽内并焊接或直接采用角钢焊接固定，在H型钢上部设防滑槽钢。型钢槽钢采用挖机吊运，各接触点为绑条焊接。严格控制槽钢的间距，使打桩机重量可以通过钢平台下传到钢管，而变形量较小，下一段钢管桩，打桩机夹钢管桩于钢平台上行走，在最前沿打6米范围内的钢管桩，先沉大桩，大桩采用Φ610 钢管桩，后沉打小桩，小桩采用Φ406钢管桩，之后安装下一段钢平台，在打好的6米范围内钢管桩上沿钢平台延长焊接，以达到把钢平台继续延围堰方向延长，直至打完所有钢管桩。
围檩、钢筋网片、拉杆、复合土工膜安装
拆除钢平台上的槽钢，在中间两纵向梁上焊B25钢筋，上架设纵向槽钢，作为作业人员行走通道，用于抬运钢筋网片、拉杆、复合土工膜；先进行围檩、钢网片安设，采用点焊固定，注意搭接长度和与插入泥内深度；复合土工膜垂直于水面通长布设，下部采用大石块镇压，并留有足够的搭接长度；Φ25钢丝绳作为拉杆，在复合土工膜中间剪孔穿过，并用绳扣固定，确保每根钢丝绳长度安装后不松弛；
闭气土方回填：钢筋网片、拉杆、复合土工膜安装完成后，钢平台上部槽钢重新全部铺装并焊接形成行车通道，闭气土回填施工由远处向近处回填，采用10t运输车运土，挖机翻挖入仓，并用挖机斗分层压实。闭气土方回填一段后拆除一段槽钢平台。
抛石平台
上下游抛石平台随围堰填闭气土同步推进，采用车运抛石，挖机找平压实，基坑抽水完成后对内侧抛石平台进行压实补抛。
围堰验收
围堰施工完成后，施工单位自检合格后报监理验收，验收合格并签字确定后方可进入下一步工序。验收内容包括：是否按设计断面实施，相关材料的质量及书面报告，是否落实监测设施。
围堰运行
围堰填筑完成后，在抽水和运行期间注意渗水排查和稳定观测，并好相关数据分析，如有突发情况做好应急预案。
围堰拆除
围堰运行结束后进行拆除，先开挖土方缺口，放水入基坑，待水位内外持平后正式开始拆除施工，围堰拆除流程与修筑施工流程正好相反，先挖除土方和抛石，然后拆除拉杆、土工膜、围檩、钢网片等，最后利用钢平台倒退式拆除钢平台和拔除钢管桩。
围堰监测
围堰修筑、运行、拆除全过程进行监测，采用原位观测，监测管绑在钢管桩上与钢管桩同步下沉，每座围堰布3-6点；填筑、基坑降水、拆除期间每 3h-6h监测一次，运行期每周测1-2次。如出现位移超标，采取相应应急措施。

Claims (7)

1.单向进占法钢管桩围堰施工方法：其特征在于：包括以下步骤
S1.钢管围桩设计，根据气象、水文、地质、加工制造、运输、吊装、桩锤有关数据，考虑载荷计算围堰的大小、长度、围堰宽度、钢平台用材；
确定合理施工顺序，绘制围堰总图，围堰侧压力计算，钢管桩长度设计；
S2.下沉钢管桩，在河道两岸及河内设围堰钢管桩位置样，采用人工配合打桩机定位，用震动打桩机下沉至设计标高；
S3.钢平台安装，在沉设的四排钢管顶部均设纵向H型钢，H型钢架设在Φ610钢管顶部预留凹槽内并焊接或直接采用角钢焊接固定，在H型钢上部设防滑槽钢；
S4.下一段钢管桩，打桩机夹钢管桩于钢平台上行走，在最前沿打6米范围内的钢管桩，先沉大桩，后沉小桩；
S5.下一段钢平台安装：在打好的6米范围内钢管桩上沿钢平台延长焊接，以达到把钢平台继续延围堰方向延长，直至打完所有钢管桩；
先进行围檩、钢网片安设，采用点焊固定；
S6.抛石平台.上下游抛石平台随围堰填闭气土同步推进，采用车运抛石，挖机找平压实，基坑抽水完成后对内侧抛石平台进行压实补抛；
S7.拉杆、土工模安装，复合土工膜垂直于水面通长布设，下部采用大石块镇压，并留有足够的搭接长度；Φ25钢丝绳作为拉杆，在复合土工膜中间剪孔穿过，并用绳扣固定，确保每根钢丝绳长度安装后不松弛；
S8.闭气土方回填，闭气土回填施工由远处向近处回填；
S9.围堰运行、围堰拆除，在抽水和运行期间注意渗水排查和稳定观测，并好相关数据分析，围堰运行结束后进行拆除，先开挖土方缺口，放水入基坑，待水位内外持平后正式开始拆除施工。
2.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：围堰设两排小钢管。
3.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：围堰中采用大、小钢管间隔布置。
4.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：钢平台安装中，各接触点为绑条焊接，控制槽钢的间距，使打桩机重量可以通过钢平台下传到钢管。
5.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：下沉钢管桩中，大桩为Φ610钢管桩，小桩为Φ406钢管桩。
6.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：钢平台安装完成后，拆除钢平台上的槽钢，在中间两纵向梁上焊B25钢筋，上架设纵向槽钢。
7.根据权利要求1所述的单向进占法钢管桩围堰施工方法，其特征在于：闭气土方回填一段后拆除一段槽钢平台。
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