CN114319396A - 一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，包括以下步骤，套箱拼装：利用既有建筑上搭建的临时拼装平台，将若干壁板拼装，形成单独的套箱；套箱下放：在施工平台上，利用悬挂下放机构，通过起吊吊起套箱，利用驱动机构，驱动套箱，以设定间距为一次下放动作，通过若干次的下放动作，将套箱插入下放至预定位置；浇筑：利用导管法，对下放至底部的套箱进行浇筑，使其形成封闭式的围堰结构；既有桩基的割除：浇筑的围堰结构达到预定强度时，分段逐步割除既有建筑中的钢护筒，并清理钢护筒内以及围堰内的杂质；套箱的拆除：采用振动锤将拉森钢板桩拔除，待墩柱出水后，可进行钢套箱围堰拆除。本发明施工方法简单，效率高。

Description

一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其是一种适用于水下复杂地质 情况的无底套箱围堰的施工方法。

背景技术

钢套箱围堰是桥梁工程中常用的一种围堰形式，主要是在桥梁下 部结构施工中起到防水和挡土的作用，也可以用于承台工程中混凝土 灌注施工，既起防水作用，也可以充当模板施工。多适用于河流浅滩、 河水不太深且流速小的部位处的桥墩承台修建。该类结构受力明确、 构造简单，适宜现场制作和拼装，施工机具简单，施工操作容易，围 堰可重复使用。但是传统钢套箱围堰，大多通过沉桩等工艺，这一过 程中，下沉施工的干扰大，甚至沉桩会造成一定的河床破坏，且沉桩 后，桩基不能反复利用，造成材料浪费。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种适用于水下复杂地质情 况的无底钢套箱围堰的施工方法，其通过套箱的方式，利用下放以及 插入等步骤，结合后期的浇筑等，使其形成强度大的围堰，进而施工 效率高，施工速度快，施工干扰小，经济性好。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，包括 以下步骤：

套箱拼装：利用既有建筑上搭建的临时拼装平台，将若干壁板拼 装，形成单独的套箱；

套箱下放：在施工平台上，利用悬挂下放机构，通过起吊的方式， 吊起套箱，利用驱动机构，驱动套箱，以设定间距为一次下放动作， 通过若干次的下放动作，将套箱插入下放至预定位置；

浇筑：利用导管法，对下放至底部的套箱进行浇筑，使其形成封 闭式的围堰结构；

既有桩基的割除：浇筑的围堰结构达到预定强度时，分段逐步割 除既有建筑中的钢护筒，并清理钢护筒内以及围堰内的杂质；

套箱的拆除：采用振动锤将拉森钢板桩拔除，待墩柱出水后，可 进行钢套箱围堰拆除。

作为本发明的进一步改进，所述套箱拼装前，还包括临时拼装平 台的搭建，具体为：利用既有桩基，通过焊接技术，焊接临时拼装平 台，并在临时拼装平台底部与既有桩基之间，增加支撑组件。

作为本发明的进一步改进，所述套箱下放步骤前，还包括内支撑 结构的搭建，所述内支撑结构至少包括三层，分别位于套箱的上部、 顶部以及底部，沿所述围堰结构的周向，每层所述内支撑结构至少为 四个，均匀分布于所述围堰结构的内壁。

作为本发明的进一步改进，所述内部支撑结构通过临时拼接平台 底部的支撑组件和/或既有建筑形成。

作为本发明的进一步改进，还包括施工平台悬挂下放机构的组装， 具体为：以临时拼装平台为施工平台，先在既有建筑上施工安装槽， 使得悬挂下放机构的动力单元支撑于既有建筑上，然后动力单元带动 驱动机构，驱动机构连接套箱上的悬挂点，实现下放动作。

作为本发明的进一步改进，所述悬挂下放机构包括位于既有建筑 上下两侧的第一梁体和第二梁体，所述驱动机构穿过第一梁体和第二 梁体，并通过驱动机构实现钢套箱与悬挂下放机构的连接。

所述动力单元包括往复运动的活塞单元，所述活塞单元如何与螺 纹钢连接，进而实现螺纹钢的一直朝下的运动。

三层所述内支撑结构分别位于距套箱顶部0.5m处，距套箱顶部 2m处，以及距钢套箱底部2m处。

作为本发明的进一步改进，所述浇筑步骤前还包括浇筑前的预处 理，具体为：将若干下放的套箱之间的缝隙，以及套箱本体进行缝隙 封堵，使得单独的套箱形成腔体结构，而若干套箱之间形成封闭的空 间。

作为本发明的进一步改进，所述浇筑步骤具体为：按照先浇筑套 箱，然后浇筑套箱之间的顺序，浇筑中均遵循由边角到中心的顺序， 采用沿对角线的对称施工方式。

作为本发明的进一步改进，所述既有桩基的割除后，套箱的拆除 前，还包括承台施工，具体为：利用钢筋加工形成承台框架，并将水 管按照设计要求固定于承台框架上，浇筑承台框架，形成承台。

作为本发明的进一步改进，所述浇筑承台框架具体为：从水中承 台横桥向对称布料，分层浇筑，分层厚度为15-30cm，浇筑和养护期 间，土木布处于湿润状态。

与现有技术相比，本发明的具体优点在于：

(1)本发明充分利用现场的施工环境，实现套箱的下放等动作， 无需多余的其他设备，进而整个施工成本低，施工后的套箱可以反复 利用，经济性好，相对而言，施工难度小。

本发明相比于沉桩等方案，采用下放套箱的方式，进而下沉施工 干扰小，封底混凝土直接与河床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利 用率高，经济性好，施工难度相对较小。同时，本发明去掉了底板系 统采用低桩承台施工，可同步完成钻孔桩施工，利用钻孔工作平台及 钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平台，大大节约了现场工作量，施 工效率高，施工速度快。

本发明的围堰，在下放后，还按照设计要求灌注封底混凝土，封 底混凝土可以起到很好的防止渗水作用。

附图说明

图1为本发明提供的一种适用于水下复杂地质情况的无底钢套 箱围堰的结构示意图；

图2为本发明提供的一种适用于水下复杂地质情况的无底钢套 箱围堰的俯视图；

图3为本发明提供的钢套箱的结构示意图；

图4为本发明提供的钢套箱中齿轮结构的结构示意图；

图5为本发明提供的桩基钢护筒的布设图；

图6为本发明提供的桩基钢护筒的组装图；

图7为本发明提供的悬挂点的结构示意图；

图8为本发明提供的吊挂下放机构的结构示意图；

图9为本发明提供的限位机构的结构示意图；

图10为本发明提供的限位机构的结构示意图；

图11为本发明提供的内部支撑机构的结构示意图；

图中：

100、套箱；110、齿轮结构；1、壁板；1-1、面板；1-2、横向肋 板；1-3、纵向肋板；1-4、连接构件；2、临时拼装平台；2-1、既有 建筑；2-2、钢牛腿；2-3、防护栏；3、悬挂下放机构；3-1、动力单 元；3-2、撑脚；3-3、驱动机构；3-4、螺母；3-5、垫块；3-6、第一 梁体；3-7、第二梁体；3-8、悬挂点；4、内部支撑机构；4-1-三角加 劲板；5、导向系统；6、限位机构；7、封底混凝土。

具体实施方式

为使本发明更加清楚明白，下面结合附图对本发明的一种道路施 工用可伸缩式太阳能交通指示灯进一步说明，此处所描述的具体实施 例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例中，主要介绍一种适用于水下复杂地质情况的无底钢套 箱围堰的施工方法的核心结构。

本实施例中的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的 施工方法，包括以下步骤：

套箱100拼装：利用既有建筑上搭建的临时拼装平台2，将若干 壁板1拼装，形成单独的套箱；

套箱下放：在施工平台上，利用悬挂下放机构3，通过起吊的方 式，吊起套箱，利用驱动机构3-3，驱动套箱100，以设定间距为一 次下放动作，通过若干次的下放动作，将套箱100插入下放至预定位 置；

浇筑：利用导管法，对下放至底部的套箱100进行浇筑，使其形 成封闭式的围堰结构；

既有桩基的割除：浇筑的围堰结构达到预定强度时，分段逐步割 除既有建筑中的钢护筒，并清理钢护筒内以及围堰内的杂质；

套箱的拆除：采用振动锤将拉森钢板桩拔除，待墩柱出水后，可 进行套箱围堰拆除。具体地，拉森钢板桩是提前在套箱100外安装的 U型钢板桩，提前安放后方便清理里面淤泥等，便于套箱的安放。

本实施例中，通过拼装、下放、浇筑、拆除等技术，构成了一种 新的围堰施工方式，相比于沉桩，其破坏性小，施工成本低，容易操 作，可以反复施工，能够满足复杂地质情况下的围堰施工。

本实施例中，将钢套箱壁板底部作为齿轮状，利于钢套箱下沉， 钢套箱壁板可直接插入河床，并通过下放装置至设计标高，浇筑封底 混凝土后，使嵌入河床的钢套箱与河床、共同组成封闭的临时隔水结 构。结构技术巧妙，施工精度高，下沉方便，适用于水下复杂地质情 况下的围堰施工。

本实施例中，套箱为若干个，依次下放若干个套箱，使其形成一 圈的围堰结构，然后通过对套箱的浇筑等，使得围堰结构的强度得以 增强，进而封闭的围堰结构的围挡等效果，更加强。

实施例2

本实施例中，围绕临时拼装平台的搭建以及套箱的组装等为主进 行介绍。

具体地，套箱拼装前，还包括临时拼装平台的搭建，具体为：利 用既有桩基，通过焊接技术，焊接临时拼装平台，并在临时拼装平台 底部与既有桩基之间，增加支撑组件。

当然，为了确保下放中的强度，所述套箱下放步骤前，还包括内 支撑结构的搭建，所述内支撑结构至少包括三层，分别位于套箱的上 部、顶部以及底部，沿所述围堰结构的周向，每层所述内支撑结构至 少为四个，均匀分布于所述围堰结构的内壁。

为了充分利用既有建筑，所述内部支撑结构通过临时拼接平台底 部的支撑组件和/或既有建筑形成。

参照附图1-11所述，所述临时拼装平台2利用桩基钢护筒作为 既有建筑2-1作为拼装平台的承重支撑，施工时在钢护筒水面以上沿 所述钢护筒纵、横向轴线外侧焊接工字钢牛腿2-2形成支撑结构。

进一步地，参照附图6所示，所述工字钢牛腿2-2上焊接套箱壁 板限位块，并铺设2道工字钢横梁及木工板，所述临时拼装平台2外 采用钢管制作防护栏杆2-3并挂设密目网，所述防护栏杆2-3应由横 杆组成，施工时所述临时拼装平台2可根据实际水位情况对所述牛腿 设置标高进行调整。

进一步地，所述套箱的拼装包括以下步骤：

S1)框架结构的搭建；通过连接构件，将不同方向的肋板进行组 装，使其形成带有腔体的框架结构；

S2)面板的铺设；沿所述框架结构的外表面，依次贴设内面板和 外面板。

作为本发明的进一步改进，还包括内支撑结构的搭建，所述内支 撑结构至少包括三层，分别位于套箱的上部、顶部以及底部，沿所述 围堰结构的周向，每层所述内支撑结构至少为四个，均匀分布于所述 围堰结构的内壁。

本实施例中，套箱100通过若干的壁板组装而成，参照附图4所 示，而所述壁板1主要由套箱面板1-1、横向肋板1-2、纵向肋板1-3 及连接构件1-4组成。套箱面板分为外层套箱面板和内层套箱面板， 外层套箱面板起支撑作用，内层套箱面板竖向通过齿槽榫接，接头处 安装橡胶垫片同时满焊。

具体地，所述套箱面板1-1采用厚钢板，横向肋板1-2采用槽钢， 等间距布置，纵向肋板1-3采用工字钢，等间距布置。

本实施例中，所述横向肋板1-2和纵向肋板1-3仅竖向分块，分 块宽度应根据壁板1尺寸确定。所述连接构件1-4采用扁钢制成，均 通过螺栓连接，所述连接构件1-4拼缝中放置橡胶隔水条止水。所述 钢套箱壁板1底部呈齿轮状。

实施例3

本实施例中，通过悬挂下放机构进行介绍。

参照附图8-10所示，还包括施工平台悬挂下放机构的组装，具 体为：以临时拼装平台为施工平台，先在既有建筑上施工安装槽，使 得悬挂下放机构的动力单元支撑于既有建筑上，然后动力单元带动驱 动杆，驱动杆连接套箱上的悬挂点，实现下放动作。

所述悬挂下放机构包括位于既有建筑上下两侧的第一梁体和第 二梁体，所述驱动机构穿过第一梁体和第二梁体，并通过驱动机构实 现钢套箱与悬挂下放机构的连接。

使用中，千斤顶3-1的主顶活塞向上前进，活塞到位锁紧顶横梁 螺帽，主顶活塞继续向上前进3cm，打开底横梁螺帽，主顶活塞向下 回缩，钢套箱下放，主顶活塞回缩到位后，底横梁螺帽再次锁紧螺纹 钢，完成一次下放循环。活塞单元是作用在3-6梁体上，而螺纹钢与 活塞单元不直接相连，通过千斤顶的顶起落下往复运动，然后调节螺 母的松紧，实现螺纹钢的下降。

具体地，悬挂下放机构由在护筒顶部安装的上扁担梁构成的第一 梁体3-6、下扁担梁构成的第二梁体3-7、千斤顶构成的动力单元3-1、 油泵、精轧螺纹钢构成的驱动机构3-3、螺母3-4、垫块3-5及千斤 顶撑脚3-2等组成，所述钢套箱壁板1设置有多个悬挂点3-8，所述 钢套箱壁板1拼装完成后利用所述精轧螺纹钢3-3将钢套箱与所述吊 挂及下方系统相连接，进行所述钢套箱壁板1下放施工。

进一步地，还包括限位机构6，所述限位机构分为第一层限位系 统和第二层限位系统，所述第一层限位系统位于所述临时拼装平台2 上，采用槽钢作为限位挡块；第二层限位系统采用工字钢焊接于所述 钢护筒的纵横向轴线外侧，工字钢长度根据现场实际测量情况下料， 但必须与所述钢套箱壁板的内壁留有5cm空隙。所述钢套箱壁板拼装 过程中，利用所述限位机构对所述钢套箱壁板进行临时固定及位置调 整。

进一步地，还包括内部支撑机构4，所述内部支撑机构4共分3 层，内部支撑机构4均采用双拼工字钢，在所述内部支撑机构4搭接 的四角采用三角加劲板4-1加强，所述钢套箱壁板拼装完成后，由下 至上施工内支撑。钢套箱下放后,灌注所述封底混凝土7，强度达到 设计强度的90％后，拆除第3层内部支撑机构4，承台砼施工完成后 由上至下逐步拆除第1和第2内部支撑机构4。

参照附图8所示，三层所述内支撑结构分别位于距套箱顶部0.5m 处，距套箱顶部2m处，以及距钢套箱底部2m处。三层内支撑与钢箱 套之间是通过与牛腿焊接的，如此布置可以增强整体结构的刚度和强 度，防止在浇筑混凝土或者施工时，钢箱套变形垮塌。

实施例4

本实施例中，以具体结构为主进行介绍。

参照附图1-11所示，一种适用于水下复杂地质情况的无底钢套 箱围堰主要由钢套箱1、临时拼装平台2、悬挂下放机构3、内部支 撑机构4、导向系统5、限位机构6及封底混凝土7构成。在本具体 实施方式中，水下地质情况复杂，套箱底部需侵入卵石层及灰岩层内， 传统钢套箱围堰无法实现，因此采用此适用于水下复杂地质情况的无 底钢套箱围堰。钢套箱壁板1-1内轮廓平面尺寸为16.2m×9.5m，与 承台内轮廓尺寸相同，高度为8m。钢套箱壁板1-1采用I32a工字钢 竖肋+16#槽钢横肋+8mm钢组合而成。内部支撑机构4分为上中下三 层，均采用围檩+内支撑结构组成。吊挂系统采用在桩基钢护筒作为 既有桩基2-1，在桩基钢护筒上安放下放型钢及千斤顶形成的动力单 元3-1，利用直径为32mm精轧螺纹钢3-3吊杆及液压千斤顶下放钢 套箱。下放的导向系统5是利用在钢护筒2-1上焊接型钢结构作为钢 吊箱下放时平面及竖向控制。钢套箱封底混凝土7标号为C30，浇筑 厚度为1.2m，采用导管法一次性浇筑。

钢套箱的壁板1主要由套箱面板1-1、横向肋板1-2、纵向肋板 1-3及连接构件1-4，套箱面板分为外层套箱面板和内层套箱面板，外 层套箱面板起支撑作用，内层套箱面板竖向通过齿槽榫接，接头处安 装橡胶垫片同时满焊。均采用厚度为8mm的钢板。横向肋板1-2采 用16#槽钢，间距50cm布置，纵向肋板1-3采用I32a工字钢，间距 80-90cm布置。钢套箱壁板1仅竖向分块，分块宽度为4.75m-5.5m。 各壁板单元连接构件1-4采用厚度16mm、宽160mm扁钢，通过M22 螺栓连接，壁板单元拼缝中放置橡胶隔水条止水。钢套箱壁板1底部 呈齿轮状，齿间距为10cm。

临时拼装平台2施工时在桩基钢护筒水面以上50cm处沿桩基钢 护筒纵、横向轴线外侧焊接长度为1.2m的双拼I32a型工字的钢牛腿 2-2，牛腿上焊接套箱壁板限位块，并铺设2道I12型工字钢横梁及木 工板，临时拼装平台2外沿采用直径48mm钢管制作防护围栏并挂设 密目网，共同组成钢套箱临时拼装平台2，防护栏2-3应由上中下三 道横杆组成，上杆离平台面1.2m，每道横杆间距0.3m，立杆间距为 1m。施工时，临时拼装平台2根据实际水位情况对牛腿设置标高进 行调整。

吊挂及下方系统由在护筒顶部安装的第一梁体3-6、第二梁体3-7、 6台75t千斤顶、油泵、φ32精轧的螺纹钢3-3、螺母3-4、垫块3-5 及千斤顶的撑脚3-2等组成，单个钢套箱设置6个悬挂点3-8，钢套 箱拼装完成后利用精轧螺纹钢3-3将钢套箱与吊挂及下方系统相连接， 进行钢套箱下放施工。

本实施例中，限位机构6分为第一层限位系统和第二层限位系统， 第一层限位系统位于临时拼装平台2上，采用Ⅰ12槽钢作为限位挡 块，第二层限位系统采用I12a工字钢焊接于桩基钢护筒纵横向轴线 外侧，分别距临时拼装平台2顶面2m、6m处，工字钢实际测量下料 与钢套箱内壁留有5cm空隙。

钢套箱共设置3层内部支撑机构4，第1层距钢套箱顶部0.5m， 第2层距钢套箱顶部2m，第3层距钢套箱底部2m；内部支撑机构4 采用双拼I45a工字钢，在内部支撑机构4搭接的四角采用边长30cm 的三角加劲板4-1加强，钢套箱拼装完成后，由下至上施工内支撑。 封底混凝土7强度达到设计强度的90％后，抽水拆除第3层内支撑系 统4，承台砼施工完成后由上至下逐步拆除第1、2层内支撑系统4。

本实施例的有益效果如下：

(1)本发明提供一种新型围堰形式，传统钢套箱围堰受水下地 质情况限制，易出现无法正常下放且渗水严重的问题，本发明的无底 钢套箱围堰取消钢套箱底板，易于钢套箱下放，适用于水下复杂地质 情况，对于水下特殊地质情况，还可采用冲击钻、机械凿除、水下爆 破等手段。本发明无底围堰结构适应性强，具有良好的工程价值。

(2)本发明构造简单，受力明确，在抽水工况下，围堰结构的 强度、刚度、稳定性均能满足使用要求，结构性能优越，承载力搞， 安全可靠。

本发明提供的一种适用于水下复杂地质情况的无底钢套箱围堰 去掉了底板系统并将钢套箱壁板底部作为齿轮状，利于钢套箱下沉， 钢套箱壁板可直接插入河床，并通过下放装置至设计标高，浇筑封底 混凝土后，使嵌入河床的钢套箱与河床、共同组成封闭的临时隔水结 构。结构技术巧妙，施工精度高，下沉方便，适用于水下复杂地质情 况下的围堰施工。

(3)本发明去掉了底板系统采用低桩承台施工，可同步完成钻 孔桩施工，利用钻孔工作平台及钢护筒为无底钢套箱施工提供作业平 台，大大节约了现场工作量，施工效率高，施工速度快。

(4)本发明构造简单，下沉施工干扰小，封底混凝土直接与河 床接触，套箱竖向受力小，壁板重复利用率高，经济性好，施工难度 相对较小。

套箱面板分为外层套箱面板和内层套箱面板，外层套箱面板起支 撑作用，内层套箱面板竖向通过齿槽榫接，接头处安装橡胶垫片同时 满焊，可以起到很好的防水效果。

本发明中，整个围堰结构的施工过程如下：

S1.采用冲击钻、机械凿除、水下爆破的手段对承台底部河床开 挖；

S2.待河床底开挖完成，履带吊将可拔除外护筒全部拔除后，在 桩基钢护筒上焊接钢套箱临时拼装平台2。设置防护栏，防护栏杆2-3 应由上中下三道横杆组成，上杆离平台面1.2m，每道横杆间距0.3m， 立杆间距不应超过2m；施工时选择在水位较低且变化平稳状况下施 工。

S3.定位导向及内部支撑机构4。以设定的钢围堰的中心轴线为基 准，在临时拼装平台2上放出钢套箱内轮廓位置线，并根据放样及钢 护筒垂直度测量结果在拼装平台牛腿上焊接16#槽钢作为底层限位挡 块，焊接完成后对其位置进行复核。对距拼装平台顶面2m、6m处钢 护筒2-1的位置进行标记，确定出第2、3层内部支撑系统4的拼装 牛腿焊接位置，并在拼装牛腿上安装钢套箱第2、3层内部支撑系统 4。以第2、3层内部支撑机构4、拼装平台限位挡块为导向对钢套箱 壁板定位拼装，钢套箱下放时，从与钢护筒焊接处将牛腿割开，用作 钢套箱下放的限位装置。

S4.钢套箱拼装。以第2、3层内部支撑机构4及临时拼装平台2 限位器为导向，拼装钢套箱壁板，壁板采用履带吊逐块吊装。吊装前 先将侧板的分块位置线投到拼装平台上并用墨线做好标记。单块壁板 定位好后，检查侧板的倾斜度和端头的垂直度，根据现场情况利用手 拉葫芦及钢护筒上焊接的限位工字钢对钢套箱壁板1进行固定及位 置调整，保证钢套箱各单元定位准确，拼缝紧密，相邻单元之间吊装 后应及时采用高强螺栓连接,并在拼缝处设置橡胶止水带。

S5.钢套箱下方。钢套箱在临时拼装平台拼装完成后，在钢护筒 顶部搭设钢套箱下放系。下放体系安装前，先在护筒顶部切出双拼 I45a工字钢下扁担梁形成的第二梁体3-7安装槽口，并在槽口底部钢 护筒内外侧焊接加劲钢板，槽口切割时应保证槽口底部在同一水平面 上。千斤顶3-1撑脚现场采用钢板及工字钢加工制作，其上下表面水 平，中心开圆孔，内部中空，竖向设加劲肋版，放置于千斤顶下部。 千斤顶3-1、油泵、千斤顶撑脚3-2、上扁担梁形成的第一梁体3-6、 下扁担梁形成的第二梁体3-7安放就位后，采用直径32mm精轧的螺 纹钢3-3及螺母3-4将下放系统与钢套箱相连接，共同组成钢套箱下 放体系。千斤顶3-1的主顶活塞向上前进，活塞到位锁紧顶横梁螺帽， 主顶活塞继续向上前进3cm，打开底横梁螺帽，主顶活塞向下回缩， 钢套箱下放，主顶活塞回缩到位后，底横梁螺帽再次锁紧螺纹钢，完 成一次下放循环。下放过程中在螺纹钢3-3上划线做好标记，以20cm 间距为一循环，通过循环往复的动作，使钢套箱下放到预定的位置。

S6.封底混凝土7浇筑。钢套箱下放就位后，对钢套箱平面位置 及高程再次进行复核。无误后采用沙袋、片石沿套箱壁板内外轮廓进 行缝隙封堵，减少底部水流冲击。缝隙封堵完成后进行封底混凝土7 浇筑施工，封底砼采用导管法施工。封底混凝土7为C30水下混凝 土，采用2根导管沿对角线对称施工。砼浇筑遵循由边角到中心的顺 序，布料时优先保证边角部位充满，浇筑时按照分仓、对称、等速进 行，从底板四周向中央进行封口。

S7.封底混凝土7达到设计强度90％后，拆除钢套箱下放系统， 将材料准运至堆放场地存放，由封底混凝土7与钢套箱的摩擦力及与 钢护筒的握裹力承受浮力荷载。围堰内采用人工清淤，将淤泥用铁锹 收集至吊斗里面，由吊车提升运出。抽水清淤至封底砼顶面后，分段 逐步割除桩基钢护筒，并清理钢护筒内的淤泥，直至桩基、封底砼以 及钢套箱壁板1上的淤泥完全清理干净为止。

S8.为避免钢护筒锈蚀影响承台混凝土质量，侵入承台部分的钢 护筒必须全部割除。钢护筒割除后，采用风镐人工凿除桩头，清理、 修平并留取影像资料，且桩身应伸入承台20cm。桩头凿除完毕后， 清理掉混凝土废料及套箱内杂物，并及时通知第三方检测单位对桩基 进行超声波检测。

S9.承台钢筋及冷却水管施工。承台钢筋在钢筋加工厂集中加工 制作，钢筋加工的形状、尺寸需符合设计和规范要求，复杂的细部尺 寸需进行放大样制作。在绑扎承台钢筋的同时将冷却水管按设计要求 绑扎在承台钢筋上。冷却管使用完毕后，及时灌浆封孔，并将伸出承 台顶面部分截除。

S10.水中承台混凝土浇筑及养生。从水中承台横桥向对称布料， 分层浇筑，分层厚度30cm，混凝土整个大面层厚需均匀，高差不大 于15cm，在混凝土入模后并达到分层高度后立即进行振捣以免出现 漏振。暴露于大气中的新浇混凝土表面应及时进行洒水养护，承台混 凝土上表面因没有钢套箱保护，洒水频率应根据气温及承台混凝土浇 筑时间及时调整，必须确保土工布在养护期内一直保持湿润状态。

S11.钢套箱拆除。承台施工完成后，采用振动锤将拉森钢板桩 拔除，待墩柱出水后，可进行钢套箱围堰拆除。拆除顺序为，先拆内 支撑系统4，最后拆除壁板。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二(一号、二号)等之 类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区 分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实 际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变 体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、 物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要 素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并 不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同 要素。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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 利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，包括以下步骤，

套箱拼装：利用既有建筑上搭建的临时拼装平台，将若干壁板拼装，形成单独的套箱；

套箱下放：在施工平台上，利用悬挂下放机构，通过起吊的方式，吊起套箱，利用驱动机构，驱动套箱，以设定间距为一次下放动作，通过若干次的下放动作，将套箱插入下放至预定位置；

浇筑：利用导管法，对下放至底部的套箱进行浇筑，使其形成封闭式的围堰结构；

既有桩基的割除：浇筑的围堰结构达到预定强度时，分段逐步割除既有建筑中的钢护筒，并清理钢护筒内以及围堰内的杂质；

套箱的拆除：采用振动锤将拉森钢板桩拔除，待墩柱出水后，可进行钢套箱围堰拆除。

2.根据权利要求1所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述套箱拼装前，还包括临时拼装平台的搭建，具体为：利用既有桩基，通过焊接技术，焊接临时拼装平台，并在临时拼装平台底部与既有桩基之间，增加支撑组件。

3.根据权利要求2所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述套箱下放步骤前，还包括内支撑结构的搭建，所述内支撑结构至少包括三层，分别位于套箱的上部、顶部以及底部，沿所述围堰结构的周向，每层所述内支撑结构至少为四个，均匀分布于所述围堰结构的内壁。

4.根据权利要求3所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述内部支撑结构通过临时拼接平台底部的支撑组件和/或既有建筑形成。

5.根据权利要求1所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，还包括施工平台悬挂下放机构的组装，具体为：以临时拼装平台为施工平台，先在既有建筑上施工安装槽，使得悬挂下放机构的动力单元支撑于既有建筑上，然后动力单元带动驱动机构，驱动机构连接套箱上的悬挂点，实现下放动作。

6.根据权利要求5所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述悬挂下放机构包括位于既有建筑上下两侧的第一梁体和第二梁体，所述驱动机构穿过第一梁体和第二梁体，并通过驱动机构实现钢套箱与悬挂下放机构的连接。

7.根据权利要求1所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述浇筑步骤前还包括浇筑前的预处理，具体为：将若干下放的套箱之间的缝隙，以及套箱本体进行缝隙封堵，使得单独的套箱形成腔体结构，而若干套箱之间形成封闭的空间。

8.根据权利要求7所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述浇筑步骤具体为：按照先浇筑套箱，然后浇筑套箱之间的顺序，浇筑中均遵循由边角到中心的顺序，采用沿对角线的对称施工方式。

9.根据权利要求7所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述既有桩基的割除后，套箱的拆除前，还包括承台施工，具体为：利用钢筋加工形成承台框架，并将水管按照设计要求固定于承台框架上，浇筑承台框架，形成承台。

10.根据权利要求9所述的一种适用于水下复杂地质情况的无底套箱围堰的施工方法，其特征在于，所述浇筑承台框架具体为：从水中承台横桥向对称布料，分层浇筑，分层厚度为15-30cm，浇筑和养护期间，土木布处于湿润状态。

Images