專利名稱：一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大型橋梁水中墩承臺(tái)施工技術(shù)領(lǐng)域，特別適應(yīng)于大跨徑橋梁超高索塔 深水墩承臺(tái)施工中的圍水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工，確切講是一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方 法。
背景技術(shù)：
在大江、海峽間建造大跨徑橋梁已經(jīng)成為了橋梁建設(shè)的一種趨勢(shì)，通常橋型布置 均具有水中主墩，水中群樁基礎(chǔ)高樁承臺(tái)更是應(yīng)用廣泛。圍堰作為水中承臺(tái)的圍水結(jié)構(gòu)，樁 基施工后期進(jìn)行安裝，待封底之后抽水，為承臺(tái)施工提供“干環(huán)境”。國(guó)內(nèi)外大型承臺(tái)圍水結(jié)構(gòu)方案多種多樣，比較成熟的有以下幾種無(wú)底鋼圍堰 (如軍山大橋等)，有底鋼吊箱圍堰(如武漢白沙洲大橋、蘇通大橋等)，鋼板樁圍堰(如黃 浦大橋)，以上圍水結(jié)構(gòu)多采用鋼板作為圍堰壁板結(jié)構(gòu)。幾種鋼圍堰的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)表 現(xiàn)在無(wú)底鋼吊箱圍堰，一般適用于淺水區(qū)，河床標(biāo)高相對(duì)較高的承臺(tái)施工；在施工中要利 用大型浮吊進(jìn)行水上吊裝、定位，施工組織要求高，后期封底、沖刷防護(hù)工程比較大；鋼板樁 圍堰可在樁基施工后期同步進(jìn)行插打、可節(jié)約工期，且施工材料可以周轉(zhuǎn)、設(shè)備要求不高， 但河床起伏，找平工作量較大，且由于圍堰存在內(nèi)外水頭差，鋼板樁之間止水難度大；通常 需要設(shè)置較強(qiáng)大的圍檁及內(nèi)支撐作為支撐。有底鋼吊箱圍堰，一般適應(yīng)于深水區(qū)承臺(tái)施工； 施工過(guò)程中不存在沖刷防護(hù)工作，封底砼質(zhì)量可以保證，但相對(duì)用鋼量較大，且一般需要大 型浮吊水上整體吊裝作業(yè)。綜上所述，深水區(qū)大型承臺(tái)施工有底鋼圍堰使用比較普遍，但傳統(tǒng)的有底鋼圍堰 普遍均存在施工成本高、機(jī)械投入大、施工組織要求高的現(xiàn)狀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種更為經(jīng)濟(jì)有效、且對(duì)施工機(jī)械要求不高、施工工藝簡(jiǎn)單、 方便的深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法。本發(fā)明的目的是通過(guò)如下設(shè)計(jì)及技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰 施工方法，其特征是它至少包括圍堰底板、樁基護(hù)筒、圍堰壁板、圍檁、內(nèi)支撐，圍堰壁板為 鋼管圍堰，鋼管圍堰由鋼管壁板單元連接構(gòu)成；鋼管壁板單元一個(gè)一個(gè)固定在圍檁上，并與 圍堰底板連接，形成由圍堰底板底面積和鋼管壁板為空間高度的空間體；內(nèi)支撐以縱、橫與 圍檁連接為主支撐，與斜面連成相結(jié)合，使一個(gè)個(gè)鋼管壁板單元、圍堰底板和內(nèi)支撐共同形 成上下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，鋼管壁板單元的鋼管底部密封，使整體可通過(guò)調(diào)節(jié)鋼管內(nèi)的水位精確 調(diào)節(jié)到所需的高度，進(jìn)行樁基護(hù)筒的施工。所述的鋼管圍堰由鋼管壁板單元連接構(gòu)成。所述的鋼管壁板單元是通過(guò)角鋼和加勁板與2個(gè)鋼管焊接固定形成鋼管排狀體； 上下兩塊加勁板分別焊接連接兩個(gè)鋼管，兩塊加勁板內(nèi)側(cè)分別連接一個(gè)角鋼，角鋼再與兩 個(gè)鋼管焊接連接；兩個(gè)鋼管的外側(cè)上下再連接角鋼，外側(cè)角鋼有固定的螺栓。
所述的鋼管壁板單元是通過(guò)角鋼和加勁板與3個(gè)鋼管焊接固定形成鋼管排狀體； 上下兩塊加勁板分別焊接連接在兩個(gè)鋼管的上下部位，兩塊加勁板內(nèi)側(cè)分別連接一個(gè)角 鋼，角鋼再與兩個(gè)鋼管焊接連接；兩個(gè)鋼管的外側(cè)上下再連接角鋼，外側(cè)角鋼有固定的螺栓。所述的鋼管壁板單元中的鋼管直徑在1. 0 2. Om之間。本發(fā)明的具有如下顯著優(yōu)點(diǎn)(1)可充分利用橋梁施工項(xiàng)目自身材料儲(chǔ)備，降低材料購(gòu)買成本。(2)圍堰壁板以兩、三根鋼管作為一個(gè)單元，相對(duì)加工比較簡(jiǎn)單，且便于運(yùn)輸(無(wú) 需大型駁船)。(3)鋼管圍堰可采用小型浮吊或其他起重設(shè)備按單元進(jìn)行拼裝，節(jié)省了大型浮吊 投入的施工成本。(4)圍堰壁板采用的鋼管結(jié)構(gòu)本身具有剛度大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，增加了圍堰的安全 可靠性。(5)圍堰壁板鋼管采用底部封閉的構(gòu)造，具有入水后可自浮的特點(diǎn)，后期可進(jìn)行加 水下沉，易于控制。(6)圍堰壁板可在樁基施工后期與樁基施工同步進(jìn)行拼裝，具有節(jié)約工期的明顯 優(yōu)勢(shì)。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是鋼管壁板單元實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1為本實(shí)施實(shí)例步驟1)中作業(yè)工程示意圖；圖2-2為本實(shí)施實(shí)例步驟2)中作業(yè)工程示意圖；圖2-3為本實(shí)施實(shí)例步驟3)中作業(yè)工程示意圖；圖2-4為本實(shí)施實(shí)例步驟4)中作業(yè)工程示意圖；圖2-5為本實(shí)施實(shí)例步驟5)中作業(yè)工程示意圖；圖2-6為本實(shí)施實(shí)例步驟6)中作業(yè)工程示意圖。圖中1、圍堰底板；2、樁基護(hù)筒；3、圍堰壁板；4、圍檁；5、內(nèi)支撐；6、鋼管；7、小型 浮吊；8、螺栓；9、角鋼；10、加勁板；11、施工棧橋；12、施工墩位；13、下放水位；14、鉆孔平 臺(tái)；15、圍堰定位系統(tǒng)；16、下錨固點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，它至少包括圍堰底板1、樁基 護(hù)筒2、圍堰壁板3、圍檁4、內(nèi)支撐5，圍堰壁板3為鋼管圍堰，鋼管圍堰由鋼管壁板單元連 接構(gòu)成；鋼管壁板單元一個(gè)一個(gè)固定在圍檁4上，并與圍堰底板1連接，形成由圍堰底板1 底面積和鋼管壁板為空間高度的空間體，內(nèi)支撐5以縱、橫與圍檁4連接為主支撐，與斜面 連成相結(jié)合，使各個(gè)鋼管壁板單元、圍堰底板1和內(nèi)支撐5共同形成上下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，管壁 板單元的鋼管6底部密封，使整體可通過(guò)調(diào)節(jié)鋼管內(nèi)的水位精確調(diào)節(jié)到所需的高度，進(jìn)行樁基護(hù)筒2的施工。如圖3所示，鋼管壁板單元可以是通過(guò)角鋼9和加勁板10與2個(gè)鋼管焊接固定形 成鋼管排狀體。上下兩塊加勁板10分別焊接連接兩個(gè)鋼管6，兩塊加勁板10內(nèi)側(cè)分別連接 一個(gè)角鋼9，角鋼9再與兩個(gè)鋼管6焊接連接。兩個(gè)鋼管6的外側(cè)上下再連接角鋼9，外側(cè) 角鋼9有固定的螺栓8。A處為加勁肋位置。鋼管壁板單元也可以是通過(guò)角鋼9和加勁板10與3個(gè)鋼管焊接固定形成鋼管排 狀體。上下兩塊加勁板10分別焊接連接在兩個(gè)鋼管6的上下部位，兩塊加勁板10內(nèi)側(cè)分 別連接一個(gè)角鋼9，角鋼9再與兩個(gè)鋼管6焊接連接。外側(cè)兩個(gè)鋼管6的外側(cè)上下再連接角 鋼9，外側(cè)角鋼9有固定的螺栓8。鋼管壁板單元中的鋼管直徑在1. 0 2. Om之間。其具體實(shí)施步驟如下(以矩形承臺(tái)為例)1)見(jiàn)附圖2-1，圍堰壁板單元O個(gè)鋼管構(gòu)成的鋼管壁板單元或是3個(gè)鋼管構(gòu)成的 鋼管壁板單元)在加工區(qū)加工完成之后，運(yùn)輸至施工墩位12，由施工棧橋11進(jìn)行限位；采 用小型浮吊7進(jìn)行拼裝，各個(gè)單元之間通過(guò)螺栓8進(jìn)行有效連接，其中水下部分連接可由潛 水工完成。2)見(jiàn)附圖2-2，在樁基施工靠近圍堰周邊樁基護(hù)筒2上設(shè)置圍堰下放系統(tǒng)，通過(guò)圍 堰下放系統(tǒng)使圍堰圍檁4在設(shè)定下放水位13進(jìn)行有效連接(一般精軋螺紋鋼提吊方式比 較常用)，使整個(gè)圍堰處于自浮狀態(tài)(準(zhǔn)備下放)。3)見(jiàn)附圖2-3，在水面上安裝圍堰底板系統(tǒng)及底板提吊系統(tǒng)，準(zhǔn)備圍堰底板1下 放。4)見(jiàn)附圖2-4，利用圍堰下放系統(tǒng)及底板下放系統(tǒng)，千斤頂同步下放圍堰及圍堰 底板1，確保各個(gè)吊點(diǎn)同步性。圍堰下放過(guò)程中向鋼管壁板內(nèi)加適量水，使得圍堰下放系統(tǒng) 始終處于微受力狀態(tài)。5)見(jiàn)附圖2-5，圍堰及底板系統(tǒng)下放到位之后，利用圍堰定位系統(tǒng)15對(duì)其進(jìn)行鎖 定，并派潛水員對(duì)圍堰底板與鋼護(hù)筒、圍堰底板與圍堰壁板之間縫隙進(jìn)行有效封堵。6)見(jiàn)附圖2-6，底板封堵完成之后，便可進(jìn)行封底混凝土澆筑。至此，完成圍堰施工。圍堰底板系統(tǒng)采用型鋼加面板(花紋鋼板)的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)圍堰內(nèi)腔尺寸大小 并在樁基護(hù)筒2處預(yù)留孔處理(可利用前期鉆孔平臺(tái)14進(jìn)行轉(zhuǎn)換)。圍檁支撐系統(tǒng)圍檁系統(tǒng)和內(nèi)支撐4 一般采用大型型鋼及鋼管加工制作，主要對(duì) 鋼管壁板進(jìn)行有效支撐，使其成為一個(gè)整體，更加有效抵抗圍堰水頭差產(chǎn)生的側(cè)壓力。圍堰定位系統(tǒng)一般利用樁基護(hù)筒2及周邊施工棧橋11鋼立柱，待圍堰下放到位 后，設(shè)置定位梁(大型型鋼)將其鎖定。圍堰限位系統(tǒng)一般采用橡膠護(hù)弦，布置于圍堰內(nèi)側(cè)四周，與樁基護(hù)筒2對(duì)應(yīng)，確 保圍堰下放過(guò)程中不發(fā)生較大偏位。圍堰下放系統(tǒng)圍堰下放系統(tǒng)利樁基護(hù)筒2設(shè)置支撐梁、斜撐、反力梁、精軋螺紋 鋼筋、下吊點(diǎn)等，主要負(fù)責(zé)后期圍堰的下放。圍堰底板提吊系統(tǒng)圍堰底板提吊系統(tǒng)主要由布置于護(hù)筒頂面的錨固主梁及下錨 固點(diǎn)16組成，配合千斤頂及提吊精扎螺紋鋼筋進(jìn)行底板下放并承擔(dān)封底砼施工期間底板 荷載。
由于本發(fā)明中，圍堰定位系統(tǒng)、圍堰限位系統(tǒng)、圍堰下放系統(tǒng)和圍堰底板提吊系統(tǒng) 都是現(xiàn)有施工中常用的方法，本發(fā)明之所以進(jìn)行較多的說(shuō)明，是為了表述在采用鋼管壁板 工藝后，原有的施工手段并不會(huì)造成影響，相反，由于圍堰壁板以兩、三根鋼管作為一個(gè)單 元，相對(duì)加工比較簡(jiǎn)單，無(wú)需大型駁船，便于運(yùn)輸。鋼管圍堰可采用小型浮吊或其他起重設(shè) 備按單元進(jìn)行拼裝，節(jié)省了大型浮吊投入的施工成本。而圍堰壁板才用的鋼管結(jié)構(gòu)本身具 有剛度大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，增加了圍堰的安全可靠性。圍堰壁板鋼管采用底部封閉的構(gòu)造， 具有入水后可自浮的特點(diǎn)，后期可進(jìn)行加水下沉，易于控制。圍堰壁板可在樁基施工后期與 樁基施工同步進(jìn)行拼裝，具有節(jié)約工期的明顯優(yōu)勢(shì)。
權(quán)利要求
1.一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，其特征是它至少包括圍堰底板(1)、樁基護(hù) 筒O)、圍堰壁板(3)、圍檁0)、內(nèi)支撐(5)，圍堰壁板(3)為鋼管圍堰，鋼管圍堰由鋼管壁 板單元連接構(gòu)成；鋼管壁板單元一個(gè)一個(gè)固定在圍檁(4)上，并與圍堰底板(1)連接，形成 由圍堰底板⑴底面積和鋼管壁板為空間高度的空間體；內(nèi)支撐(5)以縱、橫與圍檁⑷連 接為主支撐，與斜面連成相結(jié)合，使一個(gè)個(gè)鋼管壁板單元、圍堰底板(1)和內(nèi)支撐( 共同 形成上下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，鋼管壁板單元的鋼管(6)底部密封，使整體可通過(guò)調(diào)節(jié)鋼管(6)內(nèi)的 水位精確調(diào)節(jié)到所需的高度，進(jìn)行樁基護(hù)筒O)的施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，其特征是所述的鋼 管壁板單元是通過(guò)角鋼(9)和加勁板(10)與2個(gè)鋼管(6)焊接固定形成鋼管排狀體；上 下兩塊加勁板(10)分別焊接連接兩個(gè)鋼管(6)，兩塊加勁板(10)內(nèi)側(cè)分別連接一個(gè)角鋼 (9)，角鋼(9)再與兩個(gè)鋼管(6)焊接連接；兩個(gè)鋼管(6)的外側(cè)上下再連接角鋼(9)，外側(cè) 角鋼(9)有固定的螺栓8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，其特征是所述的鋼 管壁板單元是通過(guò)角鋼(9)和加勁板(10)與3個(gè)鋼管焊接固定形成鋼管排狀體；上下兩 塊加勁板(10)分別焊接連接在兩個(gè)鋼管(6)的上下部位，兩塊加勁板(10)內(nèi)側(cè)分別連接 一個(gè)角鋼(9)，角鋼(9)再與兩個(gè)鋼管(6)焊接連接；兩個(gè)鋼管(6)的外側(cè)上下再連接角鋼 (9)，外側(cè)角鋼(9)有固定的螺栓(S)0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，其特征是所述的鋼 管壁板單元中的鋼管直徑在1. 0 2. Om之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及大型橋梁水中墩承臺(tái)施工技術(shù)領(lǐng)域，確切講是一種深水墩承臺(tái)施工中圍堰施工方法，其特征是它至少包括圍堰底板、樁基護(hù)筒、圍堰壁板、圍檁、內(nèi)支撐，圍堰壁板為鋼管圍堰，鋼管圍堰由鋼管壁板單元連接構(gòu)成；鋼管壁板單元一個(gè)一個(gè)固定在圍檁上，并與圍堰底板連接，形成由圍堰底板底面積和鋼管壁板為空間高度的空間體；內(nèi)支撐以縱、橫與圍檁連接為主支撐，與斜面連成相結(jié)合，使一個(gè)個(gè)鋼管壁板單元、圍堰底板和內(nèi)支撐共同形成上下網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體，鋼管壁板單元的鋼管底部密封，使整體可通過(guò)調(diào)節(jié)鋼管內(nèi)的水位精確調(diào)節(jié)到所需的高度，進(jìn)行樁基護(hù)筒的施工。它經(jīng)濟(jì)有效、且對(duì)施工機(jī)械要求不高、施工工藝簡(jiǎn)單、方便。
文檔編號(hào)E01D21/00GK102140801SQ201010301070
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年2月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月2日
發(fā)明者張建軍, 李松, 歐陽(yáng)效勇, 王佳, 許 鵬, 高安榮 申請(qǐng)人:中交二公局第五工程有限公司