CN219732049U - 一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；该围堰施工结构具有锁口钢管桩、围檩、内支撑钢管；该围堰施工结构每侧搭设26根锁口钢管桩，按矩形布置，共计104根锁口钢管桩；共设置两层围檩及内支撑钢管。通过本实用新型的实施：1、在涉水位置构筑一个封闭的隔水区域，达到良好的阻水效果，保证承台施工在干作业环境下高效、安全的进行；2、锁口钢管桩具有较大的刚度，形成围堰后整体稳定性较好，可相应减少内支撑数量；3、锁口钢管桩结构形式简洁，制作简单，易于回收利用，具有一定的经济性；4、在砂卵石覆盖层中采用引孔换填的措施，解决了插打困难的问题，有利于围堰尺寸控制，提高施工质量。

Description

一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构

技术领域

本实用新型涉及土木工程领域，具体来涉及的是一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构。

背景技术

放坡开挖基坑、吨袋围堰可直接放坡开挖，施工方便，同时不设置内支撑，可以节省钢材用量，但其阻水效果较差，施工过程中存在很大的漏水风险；钢板桩围堰阻水效果较好，但其强度较低且围堰内开挖深度较大时，需要设置多层内支撑以保证结构的安全性，增加成本且影响后续施工空间；采用咬合桩围堰、双壁钢围堰阻水效果好、稳定性高，但施工成本较高。而锁口钢管桩围堰有较高的强度、刚度、稳定性且通过在锁口中填充阻水材料可以达到较好的阻水效果，钢管还可以回收利用。因此，综合考虑围堰的阻水效果、强度、稳定性及施工经济性，选择采用锁口钢管桩围堰形式。

锁口钢管桩围堰地处砂卵石地层，直接插打易造成钢管桩偏位或插打不到位，阻水效果较差，为减少插打钢管桩的摩阻力，同时避免锁口损伤，采用旋挖钻引孔后，换填黄泥后进行钢管桩插打。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构。通过本实用新型的实施：1、在涉水位置构筑一个封闭的隔水区域，达到良好的阻水效果，保证承台施工在干作业环境下高效、安全的进行；2、锁口钢管桩具有较大的刚度，形成围堰后整体稳定性较好，可相应减少内支撑数量；3、锁口钢管桩结构形式简洁，制作简单，易于回收利用，具有一定的经济性；4、在砂卵石覆盖层中采用引孔换填的措施，解决了插打困难的问题，有利于围堰尺寸控制，提高施工质量。

本实用新型提供一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；该围堰施工结构具有锁口钢管桩、围檩、内支撑钢管；该围堰施工结构每侧搭设26根锁口钢管桩，按矩形布置，共计104根锁口钢管桩；共设置两层围檩及内支撑钢管。

根据本实用新型所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩设计长度为15m，打入封底以下4m深度。

根据本实用新型所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；第一层围檩采用2HN450×200 H型钢，内撑杆采用Φ630×8mm钢管；第二层檩采用2HW400×400 H型钢，内撑杆采用双拼I50工字钢。

根据本实用新型所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩（1）采用Φ630×8mm钢管桩，锁口为Φ180×6mm和I20b型工字钢组合形式；大小钢管两侧采用竖向加劲板加固并将钢管接缝处满焊，Φ180×6mm钢管切口与下一段的工字钢I20b咬合，锁口内压注防水材料。

根据本实用新型所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩（1）在连接处设4块小型钢板，经焊接处理后形成长15m的完整结构，在此基础上焊接两侧拼缝，在180mm的钢管上切割纵缝开口

本实用新型具有如下优点：（1）锁口钢管桩具有较大的刚度，形成围堰后整体稳定性较好，可相应减少内支撑数量。（2）锁口钢管桩结构形式简洁，制作简单，易于回收利用，具有一定的经济性。（3）在砂卵石覆盖层中采用引孔换填的措施，解决了插打困难的问题，有利于围堰尺寸控制，提高施工质量。

附图说明

图1为本申请锁口钢管桩大样图；

图2为本申请围堰平面布置图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型在此提供一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构；如图所示，该围堰施工结构具有锁口钢管桩1、围檩2、内支撑钢管3；该围堰施工结构每侧搭设26根锁口钢管桩1，按矩形布置，共计104根锁口钢管桩1；共设置两层围檩2及内支撑钢管3。

实施时；围堰钢管中到中平面尺寸控制为23.66m×23.66m；锁口钢管桩1设计长度为15m，打入封底以下4m深度。

实施时；第一层围檩采用2HN450×200 H型钢，内撑杆采用Φ630×8mm钢管；第二层檩采用2HW400×400 H型钢，内撑杆采用双拼I50工字钢。

实施时；锁口钢管桩1采用Φ630×8mm钢管桩，锁口为Φ180×6mm和I20b型工字钢组合形式；大小钢管两侧采用竖向加劲板加固并将钢管接缝处满焊，Φ180×6mm钢管切口与下一段的工字钢I20b咬合，锁口内压注防水材料。

实施时；锁口钢管桩1在连接处设4块小型钢板，经焊接处理后形成长15m的完整结构，在此基础上焊接两侧拼缝，在180mm的钢管上切割纵缝开口

本实用新型对应的涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工实施步骤如下：

（1）锁口钢管桩围堰的设计与制作：

采用Φ630×8mm钢管桩，锁口为Φ180×6mm和I20b型工字钢组合形式。大小钢管两侧采用竖向加劲板加固并将钢管接缝处满焊，Φ180×6mm钢管切口与下一段的工字钢I20b咬合，锁口内压注防水材料。

在桩基施工过程中，加工锁口钢管桩。钢管桩制作过程中，在连接处设4块小型钢板，经焊接处理后形成长15m的完整结构，在此基础上焊接两侧拼缝。焊接工艺对结构稳定性的影响较大，需选择高强度的焊材，以对称或分段焊接为宜，加强质量控制，以免出现焊接变形或漏焊等不良情况。完成焊接且经过质量检验后，在180mm的钢管上切割纵缝开口。

围堰每侧搭设26根锁口钢管，按矩形布置，共计104根锁口钢管。钢管桩设计长度为15m（桩顶标高980m，桩底标高965m），打入封底以下4m深度。共设置两层围檩及内支撑，第一层围檩采用2HN450×200 H型钢，内撑杆采用Φ630×8mm钢管；第二层檩采用2HW400×400 H型钢，内撑杆采用双拼I50工字钢。

（2）旋挖钻引孔及回填：

旋挖钻就位前，钻机所有零部件须检查及整修，钻头直径必须满足钻孔要求（须比锁口钢管桩尺寸大），钻机安装后须稳定可靠。由于旋挖钻机自重大，工作时荷载较大，要求钻机就位处采用钢板满铺做支垫，加大施工安全系数。

开钻前，用护桩找到孔位中心，旋挖钻机钻头中心对准孔中心开钻，在钻进过程中利用护桩对桩位进行复核控制中心位置。旋挖钻机在钻进过程中，钢护筒应及时跟进，当钻进至设计深度后移除旋挖钻机并回填黏土。采用振动锤拔出钢护筒，完成引孔。旋挖钻引孔时，孔与孔的搭接长度须大于30cm，确保围堰周边轴线无原状土。

（3）钢管桩插打：引孔完成滞后5～6孔后，由55t履带式吊车配合电动振动锤逐根进行钢管桩的插打。首先根据桩位平面图及测量基准点测放桩位，经测量人员对桩位定位后方可开始钢管桩的插打施工。采用履带吊起吊锁口钢管桩放置于调整桩架中，同时通过调整桩架垂直度来调整锁口钢管桩垂直度。锁口钢管桩平面位置及垂直度调整完成后，采用履带吊起吊振动锤，夹住锁口钢管桩开始压锤，依靠桩锤自主将锁口钢管桩压入土层，同时测量桩位和倾斜度，偏差满足要求后开始锤击。

锁口钢管桩由围堰每边中部分向两头插打，到角点处合龙。为使钢管桩保持垂直，在无导向框限位的两个方向放置全站仪进行控制。在插打首根钢管桩时，提前在其位置周围插打三根埋深为5m的钢管，钢管之间焊接两道I25型钢进行连接，构成稳定的三角形结构形成调整桩架。以严格控制首根钢管桩的插打位置、前进方向和垂直度，并且每插打1m须采用全站仪测量一次。围堰钢管桩合龙前，在插打至最后4～5根桩时，测量缺口的宽度，准确计算出合龙桩的外径，加工大小合适的钢管桩运至施工现场插打。当钢管桩两端相距10～15根桩的距离开始，之后每打入一根桩，均须用全站仪控制其垂直度和中线偏差。若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合龙。

（4）锁口封堵：

为防止围堰开挖过程中出现锁口漏水的现象，需对φ180×6mm锁口钢管进行封堵。封堵材料为河砂或木屑。人工将河砂或木屑塞进锁口内，然后用60型振动锤辅助一根钢棒在锁口内上下振动。

（5）围堰开挖出渣：

①围堰开挖

采用25t加长臂挖机（最大挖掘深度16m、最大挖掘半径19m），进行小三角内支撑覆盖范围内土层开挖，以最大程度减小后续围檩及内支撑安装后对开挖工作的影响。尽可能多的将范围内土层一直开挖到封底混凝土底部位置，直至超出挖机工作范围。开挖过程中派多人进行现场看守，避免锁口钢管桩受损。四角开挖完成后，开始从围堰基坑中央位置开挖，开挖至地面以下3m（H=975m）的位置时，暂停挖掘作业，挖机停放在基坑内，开始进行第一道围檩及内支撑安装。

②围檩及内支撑钢管安装

围堰基坑开挖至3m处时，测量人员在钢管桩上放样出围檩的水平位置；将型钢托架焊接在钢管桩上，作为围檩安装的支承。将岸上下料并连接好的围檩（2HN450×200H）型钢用履带吊吊放到托架上，紧贴钢管桩并与其焊接；不能紧贴钢管桩的，在两者之间加小钢板焊接。

在围檩上测出内支撑钢管（Φ630×8mm）的安装位置，并准确测量出每根支撑两端围檩间净距；根据净距对支撑钢管下料并将其两端切割成坡口。用履带吊将支撑钢管吊放到对应位置安装，将围檩与支撑钢管端头直接焊接牢固，最后在围檩与钢管桩之间的缝隙浇筑C25混凝土，确保围堰均匀受力。

随后继续开挖，在距第一道围檩6m高度时，进行第二道围檩及内支撑钢管安装。最后继续进行剩余部分卵石层的挖掘，直到围堰封底混凝土底部位置的卵石层全部被清理完毕。

（6）封底混凝土浇筑：

基坑开挖完成后，先冲洗钢管桩，再整平基面，将封底砼高度内的钢管桩桩壁的粘泥应尽可能洗净，确保混凝土封底效果。

封底平台利用现有工字钢在围檩上面进行搭设，导管采用水下灌注桩导管，导管在使用前须进行水密试验，导管安装时，每个接头须预紧检查，下放固定时，导管下口悬空20～30cm。混凝土采用C20水下混凝土。封底混凝土浇筑完成后进行基坑抽水作业，随后进行承台施工。

（7）围堰拆除：

当墩柱施工至一定高度时，进行锁口钢管桩围堰的拆除施工。拆除顺序如下：承台以下部分边回填边拆除围檩，围檩先拆除下层再拆除上层；待基坑回填完成以后用吊车配合振动锤拆除锁口钢管桩。

本实用新型对应的施工方法：包括以下步骤：（1）锁口钢管桩围堰的设计与制作；（2）旋挖钻引孔；（3）黄泥置换回填；（4）钢管桩插打；（5）围堰开挖出渣；（6）封底混凝土浇筑。采用旋挖钻引孔，黄泥置换砂卵石，置换完成后拔出钢护筒，此时土质呈现较为疏松的状态；然后采用履带吊配合振动锤进行锁口钢管桩的插打，此时土质在振动锤的激振力作用下逐渐下沉成密实状态，补填黄泥至与原地面齐平；同时在连接C型钢管内添加河砂或木屑等封堵材料，从而在涉水位置构筑一个封闭的隔水区域，达到良好的阻水效果，保证承台施工在干作业环境下高效、安全的进行。

本实用新型的优点在于：1、在涉水位置构筑一个封闭的隔水区域，达到良好的阻水效果，保证承台施工在干作业环境下高效、安全的进行；2、锁口钢管桩具有较大的刚度，形成围堰后整体稳定性较好，可相应减少内支撑数量；3、锁口钢管桩结构形式简洁，制作简单，易于回收利用，具有一定的经济性；4、在砂卵石覆盖层中采用引孔换填的措施，解决了插打困难的问题，有利于围堰尺寸控制，提高施工质量。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；

该围堰施工结构具有锁口钢管桩（1）、围檩（2）、内支撑钢管（3）；该围堰施工结构每侧搭设26根锁口钢管桩（1），按矩形布置，共计104根锁口钢管桩（1）；共设置两层围檩（2）及内支撑钢管（3）。

2.根据权利要求1所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩（1）设计长度为15m，打入封底以下4m深度。

3.根据权利要求1所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；第一层围檩采用2HN450×200 H型钢，内撑杆采用Φ630×8mm钢管；第二层檩采用2HW400×400 H型钢，内撑杆采用双拼I50工字钢。

4.根据权利要求1所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩（1）采用Φ630×8mm钢管桩，锁口为Φ180×6mm和I20b型工字钢组合形式；大小钢管两侧采用竖向加劲板加固并将钢管接缝处满焊，Φ180×6mm钢管切口与下一段的工字钢I20b咬合，锁口内压注防水材料。

5.根据权利要求4所述一种涉水砂卵石地层锁口钢管桩围堰施工结构，其特征在于；锁口钢管桩（1）在连接处设4块小型钢板，经焊接处理后形成长15m的完整结构，在此基础上焊接两侧拼缝，在180mm的钢管上切割纵缝开口。