一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法技术

本发明专利技术公开了一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，用于围堰施工技术领域，包括以下步骤：接高施工承台底部桩基的护筒，在护筒上设置临时拼装平台，于临时拼装平台上拼装内撑；拆除临时拼装平台，在护筒上于内撑的设计标高处安装支撑结构，下放内撑至所述支撑结构上；以内撑为内导向依次插打钢板桩至合拢形成围堰；清理围堰内底部淤泥，然后进行水下混凝土封底，待封底砼强度达到要求后，抽干围堰内水，施工承台、墩身；围堰拆除。本发明专利技术避免了常规钢板桩围堰施工使用逐层抽水安装内支撑及连接系的方法带来的较大安全隐患，施工工序简单易于操作，能更大效果的保证作业人员安全和施工质量，缩短施工周期，节省施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术用于围堰施工
，特别是涉及一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法。
技术介绍
我国深水基础的应用始于20世纪50年代，从基础尺寸、使用材料、结构形式等方面叙述深水基础发展和应用主要经历的3个阶段，即管柱基础、沉井基础和钻孔灌注桩基础、复合基础和特殊基础。钢板桩围堰是目前极具优势的深水基础围堰施工技术，在客运专线和高速铁路桥梁建设中有广泛应用。其设计计算方法大多基于简化计算和工程经验；围堰施工技术的关键在于空间定位、超深钢板桩快速插打及止水等方面，通过对围堰施工过程的实时监控，可以检验施工效果和设计的合理性、及时掌握围堰的受力和变形情况，对施工中出现的异常情况采取措施。常规的钢板桩围堰施工方法：测量放线，清理钢板桩，拆除四周钻孔平台，在靠近承台侧定位桩上焊接牛腿，安装第一道内支撑作为钢板桩插打导向围檩，插打定位钢板桩，插打钢板桩至合拢，围堰内抽水，设置加固围檩支撑，根据实际设计情况设置围檩数量，围堰内注水至围堰外水位一致，水下吸泥并浇筑封底混凝土，待封底混凝土达到设计强度后，凿桩头，施工承台和墩身，在承台与钢板桩空隙间回填砂、土混合物，顶部浇筑混凝土冠梁，待混凝土冠梁达到强度后，拆除下层内支撑，围堰内继续注水至围堰外水位，拆除上层内支撑，最后拔除钢板桩。现有技术的缺点：特大桥深水基础施工传统采用常规插打钢板桩，设置围檩方式组织施工的缺点：1.其施工顺序一般是：插打钢板桩，抽水，设置内支撑，水下吸泥，浇筑封底混凝土，施工承台，拆除内支撑，拔除钢板桩。项目前期施工时均采用这种施工工艺，其缺点是工序繁琐复杂，施工难度大，施工周期长；2.分层抽水安装内支撑，钢围堰内外存在水头差（内外水压力不平衡），容易发生围堰变形甚至垮塌事故，安全系数低；3.复杂的工序和工况，加大了钢围堰的受力计算工作和围堰观测的人力物力投入；4.繁琐的工艺流程大大增加了施工人员投入，施工成本高。按以往现场施工统计结果显示，采用传统的插打钢板桩，设置围檩方式组织施工，一个约2层内支撑的深水钢板桩围堰施工周期达到90天左右，随着围堰深度和内支撑层数的持续增加，其抽水分层安装内支撑施工难度、安全管理风险都将随着增加，施工投入成本亦相应增大。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，这种钢板桩围堰新方法施工工艺具有安拆方便、操作简单、安全可靠、施工周期短的显著特点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，包括以下步骤：S10.接高施工承台底部桩基的护筒，在护筒上设置临时拼装平台，于临时拼装平台上拼装内撑；S20.拆除临时拼装平台，在护筒上于内撑的设计标高处安装支撑结构，下放内撑至所述支撑结构上；S30.以内撑为内导向依次插打钢板桩至合拢形成围堰；S40.清理围堰内底部淤泥，然后进行水下混凝土封底，待封底砼强度达到要求后，抽干围堰内水，施工承台、墩身；S50.围堰拆除。进一步作为本专利技术技术方案的改进，所述内撑包括将各护筒围绕在内的围檩和设在所述围檩内的内连接系，所述内撑设置至少两层，相邻两层内撑间采用竖向连接系连接，内撑围檩的外侧表面形成插打钢板桩的导向面，所述内连接系包括若干组设在各护筒两侧的斜撑，斜撑和/或围檩内侧设有可抵住护筒侧壁以引导内撑下放的导向装置。进一步作为本专利技术技术方案的改进，还包括步骤S11.在护筒顶部设置下放内撑的吊挂系统，所述吊挂系统包括横向架设于护筒顶部的主梁、设在主梁两端的吊点以及设于所述吊点的吊杆，所述吊杆的下端连接内撑，顶部设置锚梁，主梁上设有可升降所述锚梁的千斤顶，所述主梁由多组贝雷片采用花窗连接组成，主梁与护筒之间以及主梁于吊点的外侧均设置限位固定结构。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S20中下放内撑时，利用千斤顶顶升将内撑整体吊挂悬空，悬空高度目测与临时拼装平台产生间隙即可，静置3～5分钟，同时检查吊挂结构及内撑结构是否正常，检查完毕后拆除临时拼装平台，再利用千斤顶整体下放内撑，每次下放高度按15cm进行控制，主梁两端各吊点处由专人指挥并保持同步，使内撑四角下放不平衡高差控制在50mm以内，完成内撑下放后，拆除吊挂系统。进一步作为本专利技术技术方案的改进，还包括步骤S21.在围堰外轮廓插打若干钢管，在钢管焊接外导向框支撑，在外导向框支撑上于内撑外侧设置外侧导向框，外侧导向框与内撑间形成导向限位间隙。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S30中插打第一根钢板桩时，首先检查内撑外侧垂直度，使得多层内撑的围檩在同一垂线上，在护筒上面对应位置横向焊接两型钢作为钢板桩上部的导向结构，两型钢垂线方向必须与内撑的导向面相平，保证首根钢板桩插打平面位置及垂直度准确。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S30中插打钢板桩时，在围堰上游侧附近开始插打首根钢板桩，在围堰下游侧合拢，在钢板桩合拢而剩下几组还未插打时，提前考虑合拢情况，将围堰下游侧的钢板桩全部插入内撑外侧，然后再逐次打设钢板桩，若合拢有误，用倒链或滑车组纠正对拉，使之合拢，若纠正无效，则采用特制楔形桩合拢。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S40中清理围堰内底部淤泥时采用取土装置，所述取土装置包括传力杆和设在所述传力杆底部的捞渣筒，所述捞渣筒的底部筒口内侧设有若干叶片，各所述叶片均采用铰链与捞渣筒的筒壁连接，使叶片可向捞渣筒外侧摆动张开或者向捞渣筒内侧摆动贴紧捞渣筒内壁，捞渣筒的底部设有可抵住各所述叶片并使叶片关闭捞渣筒的底部筒口的重力扣，所述重力扣包括与各叶片对应设置的重力扣杆和可驱动各重力扣杆抵住或释放对应叶片的驱动机构，所述重力扣杆包括顶端铰接于捞渣筒筒壁外侧的施力部和在施力部摆动时可伸至叶片下方而抵住叶片的承托部，施力部和承托部互成夹角，重力扣杆呈“L”形，环绕捞渣筒的底部筒壁设有若干限位环，驱动机构包括依次穿过各限位环而将各重力扣杆包绕在内侧的牵引绳和可收紧或释放牵引绳的牵引部件，牵引绳收紧时挤压施力部并使承托部摆动至叶片下方而抵住叶片，所述捞渣筒的底部筒壁一侧设有两个转向滑轮，牵引绳依次穿过各限位环后两端分别绕过转向滑轮并向上引出，所述牵引部件包括设在所述传力杆上并与牵引绳的两端连接的气泵开关。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S40中水下混凝土封底时，截去护筒顶部部分，在护筒顶部顺桥向布置贝雷梁，贝雷梁上横桥向摆放分配梁，在分配梁上满铺脚手板形成施工工作平台，在搭好的工作平台上布置若干水下混凝土封底用的导管，经导管逐根灌注混凝土，从一头往另一头平行进行封底，先两边，后中间，齐头并进。进一步作为本专利技术技术方案的改进，步骤S10中在护筒接高前，利用长臂挖机或抓泥斗清理河床面至内撑的设计标高处以下50cm，步骤S40中墩身施工时，安装底节墩身模板，施工底节墩身；围堰内注水至已施工墩身顶面下0.5m标高后，继续施工墩身；步骤S50中墩身出水面2m后，围堰内灌水与围堰外水面高度一致，拆除内撑，拔出钢板桩。本专利技术的有益效果：常规水中钢板桩围堰施工是工人在钢板桩插打以后分层抽水在围堰内部现场焊接内支撑及连接系，通常这样施工存在较大风险，并且水压力全作用在围檩上面，极易引起围檩变形甚至围堰垮塌。采用本专利技术方法施工钢板桩围堰时，内撑在临时拼本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.接高施工承台底部桩基的护筒，在护筒上设置临时拼装平台，于临时拼装平台上拼装内撑；S20.拆除临时拼装平台，在护筒上于内撑的设计标高处安装支撑结构，下放内撑至所述支撑结构上；S30.以内撑为内导向依次插打钢板桩至合拢形成围堰；S40.清理围堰内底部淤泥，然后进行水下混凝土封底，待封底砼强度达到要求后，抽干围堰内水，施工承台、墩身；S50.围堰拆除。

【技术特征摘要】
1.一种钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：S10.接高施工承台底部桩基的护筒，在护筒上设置临时拼装平台，于临时拼装平台上拼装内撑；S20.拆除临时拼装平台，在护筒上于内撑的设计标高处安装支撑结构，下放内撑至所述支撑结构上；S30.以内撑为内导向依次插打钢板桩至合拢形成围堰；S40.清理围堰内底部淤泥，然后进行水下混凝土封底，待封底砼强度达到要求后，抽干围堰内水，施工承台、墩身；S50.围堰拆除。2.根据权利要求1所述的钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于：所述内撑包括将各护筒围绕在内的围檩和设在所述围檩内的内连接系，所述内撑设置至少两层，相邻两层内撑间采用竖向连接系连接，内撑围檩的外侧表面形成插打钢板桩的导向面，所述内连接系包括若干组设在各护筒两侧的斜撑，斜撑和/或围檩内侧设有可抵住护筒侧壁以引导内撑下放的导向装置。3.根据权利要求1所述的钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于：还包括步骤S11.在护筒顶部设置下放内撑的吊挂系统，所述吊挂系统包括横向架设于护筒顶部的主梁、设在主梁两端的吊点以及设于所述吊点的吊杆，所述吊杆的下端连接内撑，顶部设置锚梁，主梁上设有可升降所述锚梁的千斤顶，所述主梁由多组贝雷片采用花窗连接组成，主梁与护筒之间以及主梁于吊点的外侧均设置限位固定结构。4.根据权利要求3所述的钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于：步骤S20中下放内撑时，利用千斤顶顶升将内撑整体吊挂悬空，悬空高度目测与临时拼装平台产生间隙即可，静置3～5分钟，同时检查吊挂结构及内撑结构是否正常，检查完毕后拆除临时拼装平台，再利用千斤顶整体下放内撑，每次下放高度按15cm进行控制，主梁两端各吊点处由专人指挥并保持同步，使内撑四角下放不平衡高差控制在50mm以内，完成内撑下放后，拆除吊挂系统。5.根据权利要求1所述的钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于：还包括步骤S21.在围堰外轮廓插打若干钢管，在钢管焊接外导向框支撑，在外导向框支撑上于内撑外侧设置外侧导向框，外侧导向框与内撑间形成导向限位间隙。6.根据权利要求2所述的钢板桩围堰先多层内撑整体下放后围堰施工的方法，其特征在于：步骤S30中插打第一根钢板桩时，首先检查内撑外侧垂直度，使得多层内撑的围檩在同一垂线上，在护筒上面对应位置横向焊接两型钢作为钢板桩上部的导向结构，两型钢垂线方向必须与内撑的导向面...

【专利技术属性】
技术研发人员：周文，冯朝军，孙军，石崇，谢光宇，陈蔚，郑贤超，郭俊雅，张应红，缪晨辉，李海泉，饶康飞，
申请(专利权)人：中铁港航局集团有限公司，中铁港航局集团有限公司桥梁分公司，
类型：发明
国别省市：广东;44