单双壁结合钢围堰施工方法及其单双壁结合钢围堰

摘要

本发明公开了一种单双壁结合钢围堰施工方法及其单双壁结合钢围堰，它先是在拼装场地进行底节侧板围堰部分的拼装，然后浮运至墩位，接着灌注刃脚内混凝土，拼装顶节侧板围堰及顶节斜撑，再依次进行定位、清基、搭设钻孔平台、安装钢护筒、堆码沙袋，然后再灌注封底混凝土和钻孔灌注桩；桩基施工完成后，最后抽水、割除钢护筒、凿除桩头浮浆，进行承台的施工。单双壁结合钢围堰的底节侧板围堰由环形的外壁板和内壁板构成，在环形的外壁板上固定有顶节侧板围堰。本发明具有工程进度快、施工难度小、成本投入较小、顶节侧板围堰可倒用、回收率较高、克服了没有封底厚度带来的困难、在承台与围堰之间的圈封混凝土同样能到达阻水效果的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及大桥施工方法，尤其是涉及一种在没有围堰封底厚度情况下利用堆码沙袋及圈封办法进行桥梁工程施工的单双壁结合钢围堰施工方法及其单双壁结合钢围堰。

背景技术

随着我国经济的迅速发展，交通基础设施的建设也得到迅猛发展，与此同时在我国江河湖面上修建的桥梁也随之增多。众所周知，修建桥梁首先要在水中修筑桥墩，而修筑桥墩则要在水中采用围堰将其中的水排干才能施工。

围堰作为桥梁基础施工的临时设施，其主要作用是作为水中基础施工隔水装置或深基坑的开挖防护支挡，以便在无水、安全条件下进行绑扎钢筋、模板安装以及混凝土浇注施工，围堰还可作为桩基础施工的作业平台。

在地质条件并不复杂时，通常情况下，主要采用钢板桩围堰和双壁钢围堰进行施工，但对于那些墩位河床的覆盖层下为弱风化板岩、承台底标高与岩面标高基本接近时，由于基本没有覆盖层，不利于钢板桩的插打及固定，采用钢板桩围堰进行施工，钢板桩围堰不能封底，没有办法阻水；由于围堰施工在枯水期，水位较低，完全采用双壁钢围堰又比较浪费材料，从经济方面考虑双壁钢围堰并不是很适合。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种在墩位河床的覆盖层下为弱风化板岩、承台底标高与岩面标高基本接近时工程进度快、施工难度小、成本投入较小的单双壁结合钢围堰施工方法。

本发明的第二个目的在于提供一种顶节侧板围堰可回收利用、回收率较高的单双壁结合钢围堰。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种单双壁结合钢围堰施工方法，特征是：

A、在工厂将单双壁结合钢围堰的各个部件分块制作完成后，通过下河便道运至岸边滩地处平整的拼装场地进行底节侧板围堰部分的拼装，底节侧板围堰的拼装场地的位置应考虑底节侧板围堰下河的要求，拼装场地的位置要便于下河，根据现场实际情况，底节侧板围堰下河采用较高水位时浮运，在拼装底节侧板围堰时用堵水坝与河道隔离，底节侧板围堰拼装好后，挖开堵水坝，使河水进入，底节侧板围堰便可浮起，利用拖轮拖出拼装场地浮运至墩位；

B、底节侧板围堰下河后，按干处常规作业的方法灌注刃脚内混凝土，增加底节侧板围堰的重量，使底节侧板围堰下沉，吃水深度加深；然后开始拼装顶节侧板围堰及顶节斜撑；单双壁结合钢围堰接高完成后，焊接双壁围堰顶面盖板，并焊接两个抽水用钢管，用于调节单双壁结合钢围堰下沉及精确定位；

C、利用定位船将单双壁结合钢围堰定位：在定位船上焊接挡块限制单双壁结合钢围堰平面位置，竖向可移动；在底节侧板围堰1的外壁板和内壁板构成的双壁内灌水下沉，先进行初步定位，再进行精确定位，待精确定位后在灌水下沉至河床；

D、对单双壁结合钢围堰内进行清基：先用空气吸泥机进行清理，将岩面上的泥砂清理干净，完成后派潜水员下水检查，确认基底清理干净，以便使封底混凝土与岩面结和良好，达到止水的目的；然后在单双壁结合钢围堰的顶部搭设钻孔平台，安装钢护筒；

E、在距单双壁结合钢围堰的内壁板的0.7m处开始向中心范围堆码高沙袋，堆码时注意沙袋不得侵入刃脚范围内，四周派潜水员下入水底堆码；然后在沙袋以外及刃脚下方，采用导管水下灌注封底混凝土，待混凝土达到90％设计强度后，在钻孔平台上安装钻机进行钻孔灌注桩的施工；

F、桩基施工完成后，在单双壁结合钢围堰的顶部压重，进行单双壁结合钢围堰内抽水，割除钢护筒，凿除桩头浮浆，进行承台的施工。

本发明的第二个目的是这样实现的：一种用于单双壁结合钢围堰施工方法中的单双壁结合钢围堰，特征是底节侧板围堰由环形的外壁板和内壁板构成，在外壁板和内壁板安装有起加强筋作用的水平支撑环板和底节竖向支撑角钢，水平支撑环板之间用横向斜撑角钢连成整体，在环形的外壁板上固定有呈单壁结构的顶节侧板围堰，在顶节侧板围堰和外壁板之间固定有起加强筋作用的顶节竖向支撑角钢，在顶节侧板围堰的内壁设有上面两层水平横肋和下面两层水平横肋。

在顶节侧板围堰中，下面两层水平横肋四个角处设置两层顶节斜撑，顶节斜撑采用I32。

底节侧板围堰的内壁板之间设置有两层底节内支撑，每层底节内支撑采用单根I32。

顶节侧板围堰采用6mm厚面板，相邻两层水平横肋的竖向间距d为1000mm，下面两层水平横肋采用400×10/200×12组成的“T”字组合结构，上面两层水平横肋采用350×10/200×12组成的“T”字组合结构。

外壁板和内壁板之间的间距为1000mm，且外壁板和内壁板均采用6mm厚面板；水平支撑环板为160×10mm，横向斜撑角钢为∠63×63×6角钢，水平支撑环板间的竖向间距为1000mm；底节竖向支撑角钢为∠63×40×6角钢，水平间距为450mm。

本发明由于在传统双壁钢围堰的基础上增设了顶节侧板围堰，并通过顶节竖向支撑角钢和四层水平横肋进行加固，从而有机地将单双壁钢围堰有机地结合在一起，因而在承台底标高与岩面标高基本接近、没有封底厚度这种特定的工程地质及施工环境中，选择单双壁结合围堰，并且采用圈封阻水是很有利的，本发明具有如下优点：1、工程进度快，施工难度小；2、成本投入较小，顶节侧板围堰可倒用，回收率也较高，可达35％；3、克服了没有封底厚度带来的困难，在承台与围堰之间的圈封混凝土同样能到达阻水的效果。

附图说明

图1为本发明的单双壁结合钢围堰的结构示意图；

图2为图1中A-A向的剖视示意图；

图3为图1中B-B向的剖视示意图；

图4为图1的右视示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

一种单双壁结合钢围堰施工方法：

A、在工厂将单双壁结合钢围堰的各个部件分块制作完成后，通过下河便道运至岸边滩地处平整的拼装场地进行底节侧板围堰1部分的拼装，底节侧板围堰1的拼装场地的位置应考虑底节侧板围堰1下河的要求，拼装场地的位置要便于下河，根据现场实际情况，底节侧板围堰1下河采用较高水位时浮运(场地底标高为25.5m以下以便在水位标高27.0m时可以将围堰浮出拼装场地)，在拼装底节侧板围堰1时用堵水坝与河道隔离，底节侧板围堰1拼装好后，挖开堵水坝，使河水进入，底节侧板围堰1便可浮起，利用拖轮拖出拼装场地浮运至墩位(注：辅桥1、2#墩墩位河床覆盖层下为弱风化板岩，其顶面标高在20.31～21.79m之间，而承台底标高为+21.72，故围堰基本没有封底厚度)；

B、底节侧板围堰1下河后，未加其他荷载时，吃水深度为1.2m，露出水面1.8m，按干处常规作业的方法灌注刃脚13内C20混凝土，增加底节侧板围堰的重量，使底节侧板围堰下沉，吃水深度加深，即灌注高度为1.0m，灌注混凝土重量约为38t，此时底节侧板围堰加刃脚混凝土总重约为59t，底节侧板围堰此时吃水深度约为2.0m；然后开始拼装顶节侧板围堰及顶节斜撑，拼装时注意应对称拼装；单双壁结合钢围堰接高完成后，围堰加刃脚混凝土总重约为77t，围堰此时吃水深度为2.7m，底节侧板围堰露出水面约为0.3m，焊接双壁围堰顶面盖板，并焊接2个抽水用钢管，用于调节单双壁结合钢围堰下沉及精确定位；

C、利用定位船将单双壁结合钢围堰定位：在定位船上焊接挡块限制单双壁结合钢围堰平面位置，竖向可移动；在底节侧板围堰1的外壁板2和内壁板3构成的双壁内灌水下沉，先进行初步定位，初定位时单双壁结合钢围堰堰的底标高控制在距河床0.5m左右，再进行精确定位，待精确定位后在灌水下沉至河床；

D、对单双壁结合钢围堰内进行清基：先用空气吸泥机进行清理，将岩面上的泥砂清理干净，完成后派潜水员下水检查，确认基底清理干净，以便使封底混凝土与岩面结和良好，达到止水的目的；然后在单双壁结合钢围堰的顶部搭设钻孔平台，安装直径2.6m钢护筒；

E、在距单双壁结合钢围堰的内壁板3的0.7m处开始向中心范围堆码1m高沙袋，堆码时注意沙袋不得侵入刃脚13范围内，四周派潜水员下入水底堆码；然后在沙袋以外及刃脚13下方，采用导管水下灌注1m高C20封底混凝土，待混凝土达到90％设计强度后，在钻孔平台上安装钻机进行钻孔灌注桩的施工；

F、桩基施工完成后，在单双壁结合钢围堰的顶部压重，进行单双壁结合钢围堰内抽水，割除钢护筒，凿除桩头浮浆，进行承台的施工。

一种单双壁结合钢围堰，底节侧板围堰1由环形的外壁板2和内壁板3构成，在外壁板2和内壁板3之间安装有起加强筋作用的水平支撑环板4和底节竖向支撑角钢5，水平支撑环板4之间用横向斜撑角钢6连成整体，在环形的外壁板2上固定有呈单壁结构的顶节侧板围堰7，在顶节侧板围堰7和外壁板2之间固定有起加强筋作用的顶节竖向支撑角钢8，在顶节侧板围堰7的内壁设有上面两层水平横肋10和下面两层水平横肋11。

在顶节侧板围堰7中，下面两层水平横肋11的四个角处设置两层顶节斜撑9，顶节斜撑9采用I32。

底节侧板围堰1的内壁板3之间设置有两层底节内支撑12，每层底节内支撑12采用单根I32。

顶节侧板围堰7采用6mm厚面板，相邻两层水平横肋的竖向间距d为1000mm，下面两层水平横肋11采用400×10/200×12组成的“T”字组合结构，上面两层水平横肋10采用350×10/200×12组成的“T”字组合结构。

外壁板2和内壁板3之间的间距a为1000mm，且外壁板2和内壁板3均采用6mm厚面板；水平支撑环板4为160×10mm，横向斜撑角钢6为∠63×63×6角钢，水平支撑环板4间的竖向间距b为1000mm；底节竖向支撑角钢5为∠63×40×6角钢，水平间距c为450mm。