单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法制造技术

本发明专利技术提供一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，涉及桥梁水中基础施工技术领域，包括以下步骤：一、施工准备；二、围堰导向设置；三、钢板桩施打；四、围堰合拢；五、围囹加工与安装；六、基坑开挖；七、防渗与堵漏；八、混凝土封底；九、承台施工、周边回填；十、内支撑及钢板桩的拆除。本发明专利技术的单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，操作简单，速度快，工期短。本工法适用在水深为3m～10m、水流速度不大于10m/s的水域，粘性土、砂土、淤泥等软弱地层中施工。

【技术实现步骤摘要】
单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法
本专利技术涉及桥梁水中基础施工
，尤其涉及一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法。
技术介绍
钢板桩围堰是桥梁水中基础施工常用的围堰方式，钢板桩是带有锁口的一种型钢，可根据工程实际需要选择不同长度尺寸和联锁形式，具有强度高、刚度大、容易打入坚硬土层，深水中施工操作简便，组合性能好、可多次重复使用等优点，在桥梁等工程基础施工中广范应用。钢板桩施打受水流速度影响较大，水流作用是钢板桩围堰施工中重点考虑因素。研究并掌握在流水状态下钢板桩围堰施工工艺及控制，确保钢板桩围堰施工质量，是后序基础施工顺利进行的关键。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，以解决上述技术问题。工艺特点为：采用浮式多向锚定施工平台作为钢板桩临时放置点及施打设备作业平台，减小水流对施工平台的冲击产生的摆动和漂移，便于钢板桩的就位和施打作业；较长钢板桩在流水状态下就位时，采用钢板桩中下部加设柔性缆绳或刚性临时支点方法，减小水流作用下引起的摆动和振动，保证钢板桩就位准确、顺利；地质资料不详情况下，采用试打取得实际数值来修正，遇孤石时可改变围堰形状避开。本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，其特征在于：包括以下步骤：一、施工准备(1)施工平台搭建与稳定采用水上浮动平台，根据水流方向及流速大小对平台进行锚定，锚定不少于四个方向，迎水向与水流成45度角；浮动平台的承载能力不小于施工作业时最大堆载总量的4.0倍，保证吊放作业时平台有足够的稳定性；(2)钢板桩分类整理钢板桩进场后，先在钢板桩堆放地点对钢板桩进行分类、整理，钢板桩有弯曲、破损、锁口变形要整修，板桩长度不够的，用同型的钢板桩等强度焊接接长，打设时相邻钢板桩接缝错开；符合要求的钢板桩按施打进度分批运至施工平台；(3)角桩加工矩形围堰加工四个角桩，需要六片普通桩，将其中两片平均割开成四片半片桩，切割时要分段切割并及时冷却，防止因过热使钢板桩弯曲；切割完后，将半片桩焊接固定至单片桩的背部中间的位置，采用同等材质的电焊条坡口双面满焊，同时焊接三角型加劲板进行加固，加劲板间距为1m～2m；加工时要在桩的一头留出振动锤夹具所需的位置，便于夹桩打桩；二、围堰导向设置现场测量准确定位钢板桩围堰位置，为确保流水状态下就位准确，在围堰的四个角上分别打入四根导向管桩，导向管桩中心距离围堰的长边和短边各0.75m～1m；导向管桩打设完毕后，在导向管桩上焊接牛腿，在牛腿上测出围堰内边，在牛腿上按测量点布置四根导向型钢，导向型钢外侧比围堰内边小1cm～2cm，其长度与围堰围囹尺寸和布置方法相同；布置完与牛腿焊接在一起，起到固定作用，防止打设时导向工字钢移位；为减小流水对钢板桩施打影响，导向型钢设置高度尽可能降低；三、钢板桩施打钢板桩长度依据设计要求确定，钢板桩打入时根据截面大小、刚度的参数和地质条件选用不同型号的振动沉桩设备；(1)施打第一片钢板桩首先在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，水流速较大定位困难时，可在钢板桩下部两侧各设一根缆风绳，人工操作辅助就位，缆风绳施力大小依水流速确定；插打时吊钩缓慢下放，在两个方向上用锤球观测，以确保钢板桩插正、插直；(2)施打过程的控制以第一根钢板桩为基准，依次向两边对称施打，同时在桩的两个垂直方向进行观测；因钢板桩锁口和锁口之间有5mm间隙，受水流冲击、下端入土挤压、上端振动等因素影响，产生向远离锁口方向倾斜，每打2～4根钢板桩用垂球吊线校正，倾斜度控制在1％以内，否则予以纠正；一次性纠正偏移量不能太大，以免锁口卡住，影响下一片钢板桩的施打；当钢板桩偏移较大时，宜采用多次纠偏方法逐步校正；粘土类地质阻力较大纠编困难时，采用倒链葫芦或滑轮组反向拉拽纠正；四、围堰合拢(1)合拢前的准备合拢时，测量并计算出钢板桩底部的直线距离，控制桩的垂直度；根据钢板桩的宽度，计算所需钢板桩的片数，确定施打方法；采用增加钢板桩向外绕圆弧的方式，保证合拢口两边锁槽平行，合拢口尺寸与合拢桩尺寸、方向一致；(2)合拢时桩的调整上端自由下端受土挤压，合拢口往往出现上小下大的情况，此时用两个倒链葫芦或滑车组向两边拉开，使合拢桩两边桩顶间距等于钢板桩宽度，再将合拢桩插入，施打至设计标高；方形围堰有四个面，每一片钢板桩沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢选择在角桩附近，离角桩4～5片；五、围囹加工与安装(1)围囹加工围囹内支撑构件主要由纵梁、横梁、斜撑、顶撑、牛腿、三角板组成；根据设计和施工需要进行分类、分段加工；加工完成的杆件及时编号，并对内支撑杆件进行试拼装；围囹采用工字钢或H型钢组合加工，合成多片工字钢作为围囹的纵横梁；斜撑采用型钢、或钢管加工而成，顶撑选用钢管作为承压构件；(2)安装内支撑钢板桩合拢后即进行第一层内支撑安装，在设计标高处焊接第一层牛腿，安装已加工好的围囹及支撑；牛腿布置间距和数量根据围囹边长和受力来确定；安装顺序为：纵梁与横梁安放对接、斜撑安装、纵横顶撑安装；为方便下层钢围檩内支撑安装及纵、横梁吊放，安装第一层斜撑及顶撑前，先将下几道钢围囹内支撑的纵、横梁吊放入钢板桩围堰内，为不妨碍水下吸泥和封底，将未安装的围囹吊放在最近的且加固好的围囹上；六、基坑开挖采用挖掘机类机械开挖，或采用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除，选择向围堰内补水，以保证围堰安全；清淤过程中及时测量坑底标高，达到设计要求立即停止开挖；七、防渗与堵漏钢板桩打入之前在锁口内涂以黄油、锯末的混合物，当锁口不紧密漏水时，用棉絮内外侧嵌塞使之密合，流水冲击面应敷贴雨布，提高嵌塞料抗冲刷能力；在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施；八、混凝土封底围堰内基坑挖至设计高程，及时进行混凝土封底；(1)混凝土封底有无水和水下封底两种；降水开挖至基坑底部，满足无水封底要求，直接浇筑混凝土封底；降水不能开挖至基坑底部，则采取导管法灌注水下混凝土封底；(2)水下砼封底前，对坑底检查，不平时铺填碎石找平；水下砼顶面控制高程比承台底面低，抽净水后使用混凝土找平；九、承台施工、周边回填围堰内承台施工过程中，须定期观测钢围囹内支撑变形，承台模板拆除完毕后，根据设计要求，用土或砂回填钢板桩和承台之间的间隙，或注水回灌；十、内支撑及钢板桩的拆除内支撑的拆除由下往上逐层进行，先向围堰内注水或回填，水位要保持在支撑下1m以内的位置；(1)按先斜撑，后顶撑，最后纵、横梁的顺序，拆除时注意纵、横梁的回弹，保证拆除人员安全；(2)下层拆除后的边梁，重复利用，预先拴上钢丝绳，再将另一头挂在露出水面的第一层边梁上或钢板桩顶，各层所拴钢丝绳按顺序拴好，确定起吊顺序，做上标记；(3)采取在承台和钢板桩之间加装圆木或型钢，对支撑受力进行转换，以保证拆除安全；(4)钢板桩拆除从水流下游开始，顺序进行；选择一组或一块较易拔除的钢板桩,用振动锤夹住钢板桩头部振动1～2min,使钢板桩周围的土松动,减少土对桩的摩阻力,然后慢慢往上振拔；顶层在水面上的纵、横梁最后拆除，用作拆除导向和作业平台。上述步骤三中，钢板桩施打时：①施打次序自上游开始，下游合拢；②施打时严格控制垂直度，特别是第一根钢板桩。本工法以深基坑开挖及支护结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，其特征在于：包括以下步骤：一、施工准备(1)施工平台搭建与稳定采用水上浮动平台，根据水流方向及流速大小对平台进行锚定，锚定不少于四个方向，迎水向与水流成45度角；浮动平台的承载能力不小于施工作业时最大堆载总量的4.0倍，保证吊放作业时平台有足够的稳定性；(2)钢板桩分类整理钢板桩进场后，先在钢板桩堆放地点对钢板桩进行分类、整理，钢板桩有弯曲、破损、锁口变形要整修，板桩长度不够的，用同型的钢板桩等强度焊接接长，打设时相邻钢板桩接缝错开；符合要求的钢板桩按施打进度分批运至施工平台；(3)角桩加工矩形围堰加工四个角桩，需要六片普通桩，将其中两片平均割开成四片半片桩，切割时要分段切割并及时冷却，防止因过热使钢板桩弯曲；切割完后，将半片桩焊接固定至单片桩的背部中间的位置，采用同等材质的电焊条坡口双面满焊，同时焊接三角型加劲板进行加固，加劲板间距为1m～2m；加工时要在桩的一头留出振动锤夹具所需的位置，便于夹桩打桩；二、围堰导向设置现场测量准确定位钢板桩围堰位置，为确保流水状态下就位准确，在围堰的四个角上分别打入四根导向管桩，导向管桩中心距离围堰的长边和短边各0.75m～1m；导向管桩打设完毕后，在导向管桩上焊接牛腿，在牛腿上测出围堰内边，在牛腿上按测量点布置四根导向型钢，导向型钢外侧比围堰内边小1cm～2cm，其长度与围堰围囹尺寸和布置方法相同；布置完与牛腿焊接在一起，起到固定作用，防止打设时导向工字钢移位；为减小流水对钢板桩施打影响，导向型钢设置高度尽可能降低；三、钢板桩施打钢板桩长度依据设计要求确定，钢板桩打入时根据截面大小、刚度的参数和地质条件选用不同型号的振动沉桩设备；(1)施打第一片钢板桩首先在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，水流速较大定位困难时，可在钢板桩下部两侧各设一根缆风绳，人工操作辅助就位，缆风绳施力大小依水流速确定；插打时吊钩缓慢下放，在两个方向上用锤球观测，以确保钢板桩插正、插直；(2)施打过程的控制以第一根钢板桩为基准，依次向两边对称施打，同时在桩的两个垂直方向进行观测；每打2～4根钢板桩用垂球吊线校正，倾斜度控制在1％以内，否则予以纠正；钢板桩偏移较大时，宜采用多次纠偏方法逐步校正；粘土类地质阻力较大纠编困难时，采用倒链葫芦或滑轮组反向拉拽纠正；四、围堰合拢(1)合拢前的准备合拢时，测量并计算出钢板桩底部的直线距离，控制桩的垂直度；根据钢板桩的宽度，计算所需钢板桩的片数，确定施打方法；采用增加钢板桩向外绕圆弧的方式，保证合拢口两边锁槽平行，合拢口尺寸与合拢桩尺寸、方向一致；(2)合拢时桩的调整上端自由下端受土挤压，合拢口往往出现上小下大的情况，此时用两个倒链葫芦或滑车组向两边拉开，使合拢桩两边桩顶间距等于钢板桩宽度，再将合拢桩插入，施打至设计标高；方形围堰有四个面，每一片钢板桩沿导向架的法线和切线方向垂直，合拢选择在角桩附近，离角桩4～5片；五、围囹加工与安装(1)围囹加工围囹内支撑构件主要由纵梁、横梁、斜撑、顶撑、牛腿、三角板组成；根据设计和施工需要进行分类、分段加工；加工完成的杆件及时编号，并对内支撑杆件进行试拼装；围囹采用工字钢或H型钢组合加工，合成多片工字钢作为围囹的纵横梁；斜撑采用型钢、或钢管加工而成，顶撑选用钢管作为承压构件；(2)安装内支撑钢板桩合拢后即进行第一层内支撑安装，在设计标高处焊接第一层牛腿，安装已加工好的围囹及支撑；牛腿布置间距和数量根据围囹边长和受力来确定；安装顺序为：纵梁与横梁安放对接、斜撑安装、纵横顶撑安装；安装第一层斜撑及顶撑前，先将下几道钢围囹内支撑的纵、横梁吊放入钢板桩围堰内，将未安装的围囹吊放在最近的且加固好的围囹上；六、基坑开挖采用挖掘机类机械开挖，或采用泥浆泵配合高压射水将围堰内的淤泥清除，选择向围堰内补水，以保证围堰安全；清淤过程中及时测量坑底标高，达到设计要求立即停止开挖；七、防渗与堵漏钢板桩打入之前在锁口内涂以黄油、锯末的混合物，当锁口不紧密漏水时，用棉絮内外侧嵌塞使之密合，流水冲击面应敷贴雨布，提高嵌塞料抗冲刷能力；在桩脚漏水处，采用局部砼封底等措施；八、混凝土封底围堰内基坑挖至设计高程，及时进行混凝土封底；(1)混凝土封底有无水和水下封底两种；降水开挖至基坑底部，满足无水封底要求，直接浇筑混凝土封底；降水不能开挖至基坑底部，则采取导管法灌注水下混凝土封底；(2)水下砼封底前，对坑底检查，不平时铺填碎石找平；水下砼顶面控制高程比承台底面低，抽净水后使用混凝土找平；九、承台施工、周边回填围堰内承台施工过程中，须定期观测钢围囹内支撑变形，承台模板拆除完毕后，根据设计要求，用土或砂回填钢板桩和承台之间的间隙，或注水回灌；十、内支撑及钢板桩的拆除内支撑的拆除由下往上逐层进行，先向围堰...

【技术特征摘要】
1.一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，其特征在于：包括以下步骤：一、施工准备(1)施工平台搭建与稳定采用水上浮动平台，根据水流方向及流速大小对平台进行锚定，锚定不少于四个方向，迎水向与水流成45度角；浮动平台的承载能力不小于施工作业时最大堆载总量的4.0倍，保证吊放作业时平台有足够的稳定性；(2)钢板桩分类整理钢板桩进场后，先在钢板桩堆放地点对钢板桩进行分类、整理，钢板桩有弯曲、破损、锁口变形要整修，板桩长度不够的，用同型的钢板桩等强度焊接接长，打设时相邻钢板桩接缝错开；符合要求的钢板桩按施打进度分批运至施工平台；(3)角桩加工矩形围堰加工四个角桩，需要六片普通桩，将其中两片平均割开成四片半片桩，切割时要分段切割并及时冷却，防止因过热使钢板桩弯曲；切割完后，将半片桩焊接固定至单片桩的背部中间的位置，采用同等材质的电焊条坡口双面满焊，同时焊接三角型加劲板进行加固，加劲板间距为1m～2m；加工时要在桩的一头留出振动锤夹具所需的位置，便于夹桩打桩；二、围堰导向设置现场测量准确定位钢板桩围堰位置，为确保流水状态下就位准确，在围堰的四个角上分别打入四根导向管桩，导向管桩中心距离围堰的长边和短边各0.75m～1m；导向管桩打设完毕后，在导向管桩上焊接牛腿，在牛腿上测出围堰内边，在牛腿上按测量点布置四根导向型钢，导向型钢外侧比围堰内边小1cm～2cm，其长度与围堰围囹尺寸和布置方法相同；布置完与牛腿焊接在一起，起到固定作用，防止打设时导向工字钢移位；为减小流水对钢板桩施打影响，导向型钢设置高度尽可能降低；三、钢板桩施打钢板桩长度依据设计要求确定，钢板桩打入时根据截面大小、刚度的参数和地质条件选用不同型号的振动沉桩设备；(1)施打第一片钢板桩首先在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，水流速较大定位困难时，在钢板桩下部两侧各设一根缆风绳，人工操作辅助就位，缆风绳施力大小依水流速确定；插打时吊钩缓慢下放，在两个方向上用锤球观测，以确保钢板桩插正、插直；(2)施打过程的控制以第一根钢板桩为基准，依次向两边对称施打，同时在桩的两个垂直方向进行观测；每打2～4根钢板桩用垂球吊线校正，倾斜度控制在1％以内，否则予以纠正；钢板桩偏移较大时，采用多次纠偏方法逐步校正；粘土类地质阻力较大纠编困难时，采用倒链葫芦或滑轮组反向拉拽纠正；四、围堰合拢(1)合拢前的准备合拢时，测量并计算出钢板桩底部的直线距离，控制桩的垂直度；根据钢板桩的宽度，计算所需钢板桩的片数，确定施打方法；采用增加钢板桩向外绕圆弧的方式，保证合拢口两边锁槽平行，合拢口尺寸与合拢桩尺寸、方向一致；(2)合拢时桩的调整上端自由下端受土挤压，合拢口往往出现上小下大的情况，此时用两个倒链葫芦或滑车组向两边拉开，使合拢桩两边桩顶间距等于钢板桩宽度，再将合拢桩插入，施打至设计...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐谦，郝智明，王如宝，韩恒忠，姜允庆，李伟，董娟，刘家亮，
申请(专利权)人：安徽省新路建设工程集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34