一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法技术

本发明专利技术公开了一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法；施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台。通过以上步骤实现深水基础干处作业环境。采用了逆作法锁口钢管桩围堰后，简化了围堰结构，加工简单、安装快速，拆除后可周转使用于其他基础围堰施工，解决了上述问题及顺做法钢管桩围堰变形大、刚度不足等技术难题。

A Construction Method of Locked Steel Pipe Pile Cofferdam with Deep Water Reverse Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法
本专利技术涉及桥梁施工过程中的深水基础领域，具体来讲涉及一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法，适用于水深20m以内的淤泥层、粘性土层、砂类土层等非硬质岩地层的各种复杂地质条件下基础施工。
技术介绍
随着我国水上大型桥梁建设的增加，水中基础围堰施工技术也在不断进步。一般常用的深水基础围堰有钢围堰、钢套箱、钢吊箱等形式，但这些形式的围堰在加工制作、安装及拆除等方面成本均较高，后期基本无法周转使用，一次性投入很大。因此，本专利技术在此提供一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法，采用了逆作法锁口钢管桩围堰后，简化了围堰结构，加工简单、安装快速，拆除后可周转使用于其他基础围堰施工，解决了上述问题及顺做法钢管桩围堰变形大、刚度不足等技术难题。
技术实现思路
因此，为了解决上述不足，本专利技术在此提供一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法；采用了逆作法锁口钢管桩围堰后，简化了围堰结构，加工简单、安装快速，拆除后可周转使用于其他基础围堰施工，解决了上述问题及顺做法钢管桩围堰变形大、刚度不足等技术难题。本专利技术是这样实现的，构造一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法，其特征在于：锁口钢管桩围堰由钢管桩、锁口、内支撑系统构成，施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台。通过以上步骤实现深水基础干处作业环境；具体包括以下步骤：步骤一，锁口钢管桩加工制作：锁口钢管桩加工应设置焊接胎架，并在胎架上设置锁口阴阳接头的限位装置；钢管桩锁口焊接先采用连续电焊后，再实施满焊，焊缝厚度不小于8mm，每隔2m焊接10mm厚弧形加强钢板，用以连接主钢管；小钢管应采用无缝钢管，焊接完成后切割开槽，作业宜连续进行，确保槽口顺直，开槽不须特意设置缝隙宽度；锁口的加工长度可比主钢管短，以设计验算为准；锁口钢管桩工地焊接接长时，接头位置应错开2m以上，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，在焊接加固板，并在桩端制作吊装孔；步骤二，内支撑系统整体拼装下放及安装：在外围钢护筒上焊接2层内撑系统拼装临时牛腿，内撑圈梁距离护筒较远时可插打辅助桩；内撑系统圈梁、撑杆等在加工厂加工散件，在现场利用龙门吊、履带吊等吊装至牛腿上进行拼接安装，安装前需水下切割对内撑杆有影响的护筒；第二三层内撑系统拼装完成后，在钻孔平台上设置挑梁，挑梁焊接锚固在钢护筒上，利用千斤顶先将拼装好的内撑顶升脱离牛腿，再割除拼装牛腿同步下放二三层内撑系统；下放到设计标高后，通过钢丝绳将内撑系统悬挂在钢护筒上；步骤三，钢管桩插打：钢管桩插打由上游至下游侧进行，在角桩附近合龙，在打桩过程中，为保证钢管桩的垂直度，应随时利用全站仪或垂线观测；为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢管桩锁口处设移动式限位卡板，阻止管桩位移；同时在圈梁上预先标示每根管桩的位置，以便随时检查校正；步骤四，钢管桩合龙：为保证钢管桩围堰合龙时两侧锁口互相平行，减少合龙难度，当钢管桩两端相距10~15根桩的距离时，之后每打入一根桩，均须严格控制其垂直度；若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合龙；若钢管桩围堰确实不能按设计合龙，在插打至最后4~5根桩时，测量缺口的宽度，准确计算出合龙的外径，加工大小合适的钢管桩运至施工现场插打；步骤五，锁口止水：钢管桩插打同时，利用高压射水清洗锁口，在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水，砂与锯末的体积比为3:1；止水材料利用钢管桩插打时振动锤的激振力振捣密实，在钢管桩插打到位后，锁口内因振动下沉缺失止水材料段再用人工填塞，并用钢棒振捣密实；步骤六，吸泥及封底混凝土浇筑：采用空气洗泥机配合高压射水进行围堰内吸泥、清基施工；吸泥完成后，派潜水员对锁口钢管桩及护筒壁进行高压射水清洗。若基底为软弱土层，应对基底超吸填砂或抛石挤淤，处理后再进行封底混凝土浇筑；封底混凝土采用水下垂直导管浇筑，由围堰两边向中间，上游逐步向下游推进；混凝土灌注时不断测量顶面高程，在距离设计高程50cm时应注意均匀开球补方，最终顶面预留20cm作为调平层及排水沟施工用；步骤七，抽水加固支撑圈梁：封底砼浇筑完成并达到设计强度后开始抽水，抽水前派潜水员对锁口钢管桩与支撑圈梁间抄垫密实；当抽水至每道内撑标高下100cm处，在圈梁下放锁扣钢管桩上焊接支撑牛腿，解除钢丝绳悬挂，转换支撑系统；并再次检查钢管桩与圈梁之间的解除情况，对间隙较大的部位填塞钢板焊接加固。本专利技术具有如下优点：本专利技术通过改进在此提供一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法；采用了逆作法锁口钢管桩围堰后，简化了围堰结构，加工简单、安装快速，拆除后可周转使用于其他基础围堰施工，解决了上述问题及顺做法钢管桩围堰变形大、刚度不足等技术难题。锁口钢管桩围堰由钢管桩、锁口、内支撑系统构成。施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台。通过以上步骤实现深水基础干处作业环境。本专利技术相对于传统的围堰方法来比，具有如下优点：（1）加工制作时间短。锁口钢管桩围堰均采用成品钢管、工字钢，焊接要求相对较低，可在工厂或工地现场快速完成结构加工。（2）结构稳定性高。逆作法较顺作法施工，先安装内撑系统再抽水作业，围堰变形小，整体刚度大，稳定性高。（3）施工简单高效。借助钢护筒及钻孔平台完成内撑系统下放，采用履带吊配合震动锤完成钢管桩打拔，施工工艺简单，精度要求相对较低，施工效率高。（5）周转利用率高。钢管桩可全部拔除用于其他承台围堰或栈桥、支架等结构施工，有效利用率较高，经济效益显著。附图说明图1是逆作法锁口钢管桩围堰施工流程示意图。具体实施方式下面将结合附图1对本专利技术进行详细说明，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术通过改进在此提供一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法；采用了逆作法锁口钢管桩围堰后，简化了围堰结构，加工简单、安装快速，拆除后可周转使用于其他基础围堰施工，解决了上述问题及顺做法钢管桩围堰变形大、刚度不足等技术难题。锁口钢管桩围堰由钢管桩、锁口、内支撑系统构成。施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台。通过以上步骤实现深水基础干处作业环境。本专利技术包括以下步骤：步骤一，锁口钢管桩加工制作：锁口钢管桩加工应设置焊接胎架，并在胎架上设置锁口阴阳接头的限位装置。钢管桩锁口焊接先采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法，其特征在于：锁口钢管桩围堰由钢管桩、锁口、内支撑系统构成，施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台；通过以上步骤实现深水基础干处作业环境；具体包括以下步骤：步骤一，锁口钢管桩加工制作：锁口钢管桩加工应设置焊接胎架，并在胎架上设置锁口阴阳接头的限位装置；钢管桩锁口焊接先采用连续电焊后，再实施满焊，焊缝厚度不小于8mm，每隔2m焊接10mm厚弧形加强钢板，用以连接主钢管；小钢管应采用无缝钢管，焊接完成后切割开槽，作业宜连续进行，确保槽口顺直，开槽不须特意设置缝隙宽度；锁口的加工长度可比主钢管短，以设计验算为准；锁口钢管桩工地焊接接长时，接头位置应错开2m以上，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，在焊接加固板，并在桩端制作吊装孔；步骤二，内支撑系统整体拼装下放及安装：在外围钢护筒上焊接2层内撑系统拼装临时牛腿，内撑圈梁距离护筒较远时可插打辅助桩；内撑系统圈梁、撑杆等在加工厂加工散件，在现场利用龙门吊、履带吊等吊装至牛腿上进行拼接安装，安装前需水下切割对内撑杆有影响的护筒；第二三层内撑系统拼装完成后，在钻孔平台上设置挑梁，挑梁焊接锚固在钢护筒上，利用千斤顶先将拼装好的内撑顶升脱离牛腿，再割除拼装牛腿同步下放二三层内撑系统；下放到设计标高后，通过钢丝绳将内撑系统悬挂在钢护筒上；步骤三，钢管桩插打：钢管桩插打由上游至下游侧进行，在角桩附近合龙，在打桩过程中，为保证钢管桩的垂直度，应随时利用全站仪或垂线观测；为防止锁口中心线平面位移，在打桩进行方向的钢管桩锁口处设移动式限位卡板，阻止管桩位移；同时在圈梁上预先标示每根管桩的位置，以便随时检查校正；步骤四，钢管桩合龙：为保证钢管桩围堰合龙时两侧锁口互相平行，减少合龙难度，当钢管桩两端相距10~15根桩的距离时，之后每打入一根桩，均须严格控制其垂直度；若桩身存在偏斜，应逐根纠正，分散偏差，调整合龙；若钢管桩围堰确实不能按设计合龙，在插打至最后4~5根桩时，测量缺口的宽度，准确计算出合龙的外径，加工大小合适的钢管桩运至施工现场插打；步骤五，锁口止水：钢管桩插打同时，利用高压射水清洗锁口，在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水，砂与锯末的体积比为3:1；止水材料利用钢管桩插打时振动锤的激振力振捣密实，在钢管桩插打到位后，锁口内因振动下沉缺失止水材料段再用人工填塞，并用钢棒振捣密实；步骤六，吸泥及封底混凝土浇筑：采用空气洗泥机配合高压射水进行围堰内吸泥、清基施工；吸泥完成后，派潜水员对锁口钢管桩及护筒壁进行高压射水清洗；若基底为软弱土层，应对基底超吸填砂或抛石挤淤，处理后再进行封底混凝土浇筑；封底混凝土采用水下垂直导管浇筑，由围堰两边向中间，上游逐步向下游推进；混凝土灌注时不断测量顶面高程，在距离设计高程50cm时应注意均匀开球补方，最终顶面预留20cm作为调平层及排水沟施工用；步骤七，抽水加固支撑圈梁：封底砼浇筑完成并达到设计强度后开始抽水，抽水前派潜水员对锁口钢管桩与支撑圈梁间抄垫密实；当抽水至每道内撑标高下100cm处，在圈梁下放锁扣钢管桩上焊接支撑牛腿，解除钢丝绳悬挂，转换支撑系统；并再次检查钢管桩与圈梁之间的解除情况，对间隙较大的部位填塞钢板焊接加固。...

【技术特征摘要】
1.一种深水逆作法锁口钢管桩围堰施工方法，其特征在于：锁口钢管桩围堰由钢管桩、锁口、内支撑系统构成，施工时在护筒上焊接内撑系统临时拼装牛腿；然后在钢护筒及钻孔平台上设置悬挑系统通过精轧螺纹钢进行围囹整体下放；利用内撑系统兼做导向梁插打钢管桩；钢管桩合龙后吸泥浇筑封底混凝土；钢管桩插打同时在锁口内侧开口处包裹塑料薄膜、填充砂+锯末混合物止水；抽水加固围囹，清淤施做承台；通过以上步骤实现深水基础干处作业环境；具体包括以下步骤：步骤一，锁口钢管桩加工制作：锁口钢管桩加工应设置焊接胎架，并在胎架上设置锁口阴阳接头的限位装置；钢管桩锁口焊接先采用连续电焊后，再实施满焊，焊缝厚度不小于8mm，每隔2m焊接10mm厚弧形加强钢板，用以连接主钢管；小钢管应采用无缝钢管，焊接完成后切割开槽，作业宜连续进行，确保槽口顺直，开槽不须特意设置缝隙宽度；锁口的加工长度可比主钢管短，以设计验算为准；锁口钢管桩工地焊接接长时，接头位置应错开2m以上，用坚固夹具夹平，以免变形，在焊接时，先对焊，在焊接加固板，并在桩端制作吊装孔；步骤二，内支撑系统整体拼装下放及安装：在外围钢护筒上焊接2层内撑系统拼装临时牛腿，内撑圈梁距离护筒较远时可插打辅助桩；内撑系统圈梁、撑杆等在加工厂加工散件，在现场利用龙门吊、履带吊等吊装至牛腿上进行拼接安装，安装前需水下切割对内撑杆有影响的护筒；第二三层内撑系统拼装完成后，在钻孔平台上设置挑梁，挑梁焊接锚固在钢护筒上，利用千斤顶先将拼装好的内撑顶升脱离牛腿，再割除拼装牛腿同步下放二三层内撑系统；下放到设计标高后，通过钢丝绳将内撑系统悬挂在钢护筒上；步骤三，钢管桩插打：钢管桩插打由上游至下游侧进行，在角桩附近合龙，在打桩过程中，为保证钢管桩的垂直度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘勇，牟行勇，雍翔，裴宾嘉，何良飞，郭跃，孙兵，羊波，周恒，
申请(专利权)人：四川公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51