一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法技术

本发明专利技术具体涉及一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法。其方案如下：在岸上施工第一孔栈桥，其后采用悬拼法施工第二孔栈桥，在第二孔栈桥的尾端部设置导向架；将切割后的钢管桩沉降于安装位，其后在钢管桩内浇筑水下混凝土层，待水下混凝土层养护完后，沿钢管桩中心轴向钻锚孔，锚孔贯穿水下混凝土层并伸入至河床的基岩内，最后在锚孔内安装锚杆并注浆锚固，之后拼装桁架构成第三孔栈桥；以此类推完成整座栈桥施工。本发明专利技术的优点是，通过采用水下探测技术结合在岸上预切割钢管桩底口，减少了深潜水作业量及施工风险；同时通过钢管桩与陡峭裸岩面间采用注浆嵌岩锚杆技术，以使钢管桩牢固锚固于陡峭裸岩面，降低了施工周期及成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于桥梁施工领域，具体涉及。
技术介绍
随着社会经济的发展，对于便捷交通的需求愈加强烈，建造于各种地质上的桥梁工程也越来越多，在桥梁水中基础施工中，广泛采用栈桥作为材料、设备及人员的施工通道，国内栈桥多采用钢管桩加贝雷桁架的结构方式。但是以往的栈桥一般都建造在具有较厚覆盖层的江河和湖泊上，在这种地质条件下，通往主体工程的栈桥基础施工一般采用传统的“钓鱼法”进行，即将钢管桩就位后，通过打桩锤插打钢管桩至覆盖层设计标高。但是， 有很多江河、湖泊和海洋地质状况为倾斜裸岩面和浅覆盖层倾斜岩面，如采用传统方法施工，由于水流、风浪和风荷载的作用和影响，栈桥基础的稳定和钢管桩底口的锚固无法得到保证，从而影响栈桥的安全性能和主体工程的施工进度。针对上述无覆盖层陡峭裸岩的地质情况，现有技术常采用水下爆破、人造覆盖层、 导管架、岩面预成孔嵌埋钢管等方案。水下爆破武广客运专线某重点大桥工程，水中墩位处水深18m，裸岩面倾斜成 35°，采用钻孔平台方案，首先将倾斜的岩面爆破整平，再布置钢护筒，向河床上抛填沙袋埋设护筒，依托近墩处的已有桩来稳定平台，从而形成钻孔桩平台。此方案需水下爆破，清渣工作量大，周期大，造价高，并需既有桩来维持平台的稳定。人造覆盖层柳州柳江上某大桥工程，水中墩位处水深15m，裸岩面倾斜成15°， 采用钻孔平台方案，先在墩位处抛填3m厚土袋，再插打钢管桩。人造覆盖层方案需在平台范围内抛填大量土袋，工程量大，施工成本高。导管架上海某海上大桥近岛段工程，桥位海床为浅覆盖层和裸岩，采用导管架栈桥为水中施工通道，采用导管架平台作为水中主墩的钻孔平台，施工时用多根直径I. Irn的钢管在陆上连成导管架，再船运至墩位处，用大1500t吊船吊放安装，此方案需大吨位吊船和工作船，用钢量大，施工周期较长。岩面预成孔嵌埋钢管浙江某大桥的水中墩施工水深26m，河床无覆盖层，岩面呈 45°倾斜，栈桥、平台施工采用预成孔嵌埋钢护筒固定的施工方案，即在栈桥钢管桩位置用大于管桩直径的冲击钻机预成孔，放入钢管桩后在预成孔内的管桩外浇注水下混凝土，将其直接稳固在岩层中。此方案施工周期较长，需在浮式平台上作业，水位需较稳定，流速不大。综上所述，以上方案均存在工作量大、施工周期长、成本大等缺点。因此本领域的技术人员急需一种可有效解决钢管桩与陡峭坚硬裸岩河床的连接问题的高位栈桥施工方法，同时可以达到施工周期短、成本低、安全高效的目的。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供，该施工方法通过在岸上将所述钢管桩底口切割成与陡峭裸岩面相匹配的形状，在其内浇筑水下混凝土层并钻制锚孔伸入至陡峭裸岩的内部基岩，安装锚杆后注浆锚固，依靠水下混凝土浆体与锚杆、桩底混凝土以及河床基岩的握裹力，以达到解决钢管桩在陡峭坚硬裸岩上的锚固、抗滑稳定问题。本专利技术目的实现由以下技术方案完成，具体涉及陡峭裸岩、位于岸上的桥台、位于岸上的桥墩、钢管桩、贝雷桁架以及导向架，其特征在于至少包括如下步骤在所述岸上的桥台与桥墩上拼装桁架构成岸上的第一孔栈桥，之后从所述第一孔栈桥尾端向河心方向继续拼装祐1架构成第二孔栈桥；之后在所述第二孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架；以所述导向架的中心线位置确定所述钢管桩在所述陡峭裸岩面上的安装位，并测量所述安装位的位置参数；选择钢管桩，并使钢管桩安装端的底口形状尺寸与所测量的所述安装位的相关位置形状参数匹配；将所述钢管桩沉降于所述安装位，所述导向架作为所述钢管桩的上端限位，在所述钢管桩下端外围设置水下围堰，其后在所述钢管桩内浇筑水下混凝土层，将所述钢管桩安装端与所述水下围堰和所述陡峭裸岩面与水下混凝土层合为一体；待所述水下混凝土层达到施工标准后，沿所述钢管桩中心轴向钻制锚孔;所述的锚孔贯穿所述水下混凝土层并伸入至所述陡峭裸岩的内部基岩中，最后在所述锚孔内安装锚杆并注浆锚固；之后从所述第二孔栈桥尾端，向河心方向继续拼装桁架构成第三孔栈桥，之后依然是在所述第三孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架，以此类推，直至完成整座栈桥的施工。所述钢管桩周围水域设置有水下探测仪。所述钢管桩底部的水下混凝土层高度大于所述锚杆入岩深度。所述地质钻机钻设的锚孔直径不应小于3倍锚杆直径。所述的锚杆上捆绑有压浆管，通过一压浆机从所述压浆管中向所述锚孔底部压水泥浆，在压浆过程中利用所述水下探测器观察压浆情况，所述水泥浆压至所述钢管桩底部水下混凝土层顶面即可，以使所述锚杆同所述河床基岩及钢管桩锚固为一体。所述压浆管底端距所述锚杆底端90 110mm，以防钻孔回淤埋管。所述锚杆在陡峭裸岩面以上的长度不得小于其入岩长度。当所述钢管桩底部的所述锚杆与水泥浆抗压强度达到养护标准时，拆除所述钢管桩顶端的导向架，在所述的钢管桩之间安装联接系，同时在所述钢管桩的顶部设置分配梁。本专利技术的优点是，(I)采用水下探测技术并通过探测数据在岸上预切割钢管桩底口使其与陡峭裸岩面相匹配，安全快捷，减少深潜水作业量，降低施工风险；(2)同时钢管桩与陡峭裸岩面连接采用注浆嵌岩锚杆技术，依靠水下混凝土浆体与锚杆、桩底混凝土以及河床基岩的握裹力，以使钢管桩牢固锚固于倾斜河床岩面上，施工周期短、成本低、安全高效；(3)采用悬拼法施工栈桥，即先于岸上施工第一孔栈桥，后续栈桥通过履带吊机悬臂安装贝雷桁架、钢管桩，整个栈桥搭设仅需一台履带吊车配合，无需动用大型水上吊装设备，经济效益显著；(4)钢管桩在岸边接长，整长吊装到位，避免水上焊接作业，减少安全风险，有利于钢管桩垂直度、焊接质量等的控制。附图说明图I为本专利技术的施工工艺流程图；图2为本专利技术中高位栈桥侧视图；图3为本专利技术中高位栈桥主视图；图4为本专利技术中高位栈桥俯视图；图5为本专利技术中桥台结构示意图；图6为本专利技术中导向架结构布置图；图7为本专利技术中钢管桩接长示意图；图8为本专利技术中锚杆安装示意图；图9为本专利技术中锚杆嵌岩钢管桩示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解如图1-9，图中标记1-27分别为桥台I、第一孔栈桥2、桥墩3、第二孔栈桥4、联接系 5、钢管桩6、水下混凝土层7、陡峭裸岩面8、防滑钢板9、纵向分配梁10、横向分配梁11、贝雷桁架12、桩顶横梁13、锚杆14、挡块15、橡胶块16、锚杆17、支撑架18、导向架19、补强板 20、短钢管桩21、压浆管22、钻杆23、干拌混凝土袋24、锚孔25、水泥浆26、桥体27。实施例本实施例具体涉及一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的钢管桩锚固施工方法，适用于深水河流、流速大、汛期暴涨山区河流、无覆盖层河流、且河床为陡峭或倾斜坚硬裸岩水文地质条件下的水中高位栈桥施工。本实施例将结合黔江特大桥工程为例进行详细说明，黔江属山区河流，流量大，水流急，最大流速达3. 21m/s，河床无覆盖层，基岩为中风化白云岩，抗压强度80 MPa，一直延伸至岸边，近岸边65m范围内河床陡峭，岩面呈35 53°倾斜，水中墩处岩面倾斜约25°左右，且河床高低起伏，石笋林立。为了方便施工人员进入江中心的桥墩上施工，需要在河流两侧岸坡搭设通往桥墩的栈桥。如图1-9所示，以下为在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工的具体步骤①首先在岸上进行桥台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法，具体涉及陡峭裸岩、位于岸上的桥台、位于岸上的桥墩、钢管桩、贝雷桁架以及导向架，其特征在于至少包括如下步骤：在所述岸上的桥台与桥墩上拼装桁架构成岸上的第一孔栈桥，之后从所述第一孔栈桥尾端向河心方向继续拼装桁架构成第二孔栈桥；之后在所述第二孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架；以所述导向架的中心线位置确定所述钢管桩在所述陡峭裸岩面上的安装位，并测量所述安装位的位置参数；选择钢管桩，并使钢管桩安装端的底口形状尺寸与所测量的所述安装位的相关位置形状参数匹配；将所述钢管桩沉降于所述安装位，所述导向架作为所述钢管桩的上端限位，在所述钢管桩下端外围设置水下围堰，其后在所述钢管桩内浇筑水下混凝土层，将所述钢管桩安装端与所述水下围堰和所述陡峭裸岩面与水下混凝土层合为一体；待所述水下混凝土层达到施工标准后，沿所述钢管桩中心轴向钻制锚孔；所述的锚孔贯穿所述水下混凝土层并伸入至所述陡峭裸岩的内部基岩中，最后在所述锚孔内安装锚杆并注浆锚固；之后从所述第二孔栈桥尾端，向河心方向继续拼装桁架构成第三孔栈桥，之后依然是在所述第三孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架，以此类推，直至完成整座栈桥的施工。...

【技术特征摘要】
1.一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法，具体涉及陡峭裸岩、位于岸上的桥台、位于岸上的桥墩、钢管桩、贝雷桁架以及导向架，其特征在于至少包括如下步骤在所述岸上的桥台与桥墩上拼装桁架构成岸上的第一孔栈桥，之后从所述第一孔栈桥尾端向河心方向继续拼装祐1架构成第二孔栈桥； 之后在所述第二孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架；以所述导向架的中心线位置确定所述钢管桩在所述陡峭裸岩面上的安装位，并测量所述安装位的位置参数； 选择钢管桩，并使钢管桩安装端的底口形状尺寸与所测量的所述安装位的相关位置形状参数匹配；将所述钢管桩沉降于所述安装位，所述导向架作为所述钢管桩的上端限位，在所述钢管桩下端外围设置水下围堰，其后在所述钢管桩内浇筑水下混凝土层，将所述钢管桩安装端与所述水下围堰和所述陡峭裸岩面与水下混凝土层合为一体； 待所述水下混凝土层达到施工标准后，沿所述钢管桩中心轴向钻制锚孔；所述的锚孔贯穿所述水下混凝土层并伸入至所述陡峭裸岩的内部基岩中，最后在所述锚孔内安装锚杆并注浆锚固；之后从所述第二孔栈桥尾端，向河心方向继续拼装桁架构成第三孔栈桥，之后依然是在所述第三孔栈桥尾端部安装定位至少两个所述导向架，以此类推，直至完成整座栈桥的施工。2.根据权利要求I所述的一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的高位栈桥施工方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：文献，刘学明，杨刚，周慧丰，王三新，王文成，
申请(专利权)人：中铁上海工程局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：