深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法与流程

本发明涉及深水围堰施工方法，具体是一种深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法。

背景技术：

围堰作为一种临时支护结构，通常应用于桥梁、建筑物等工程的建设中，尤其在桥梁基础施工中更是作为一种辅助施工手段得到广泛应用。随着经济、社会的发展和科技的进步，在深水（例如大江、大海等）中修建大桥日益增多，如何快速、经济、安全可靠地在深水中进行桥梁基础施工成为广大工程技术人员面临的一项重要课题。目前，在深水中进行桥梁基础施工时，普遍应用的深水围堰施工方法是采用爆破法下沉钢套箱进行围堰施工。实践表明，此种深水围堰施工方法由于自身原理所限，存在如下问题：其一，在深水中进行桥梁基础施工时，受通航行洪限制的影响，深水承台较多采用埋入河床或嵌入岩层的低桩承台，因此采用爆破法下沉钢套箱进行围堰施工存在施工成本高的问题。其二，当施工中遇到建筑物较多且水资源保护要求较高的地段时，无法进行爆破作业，由此导致施工难度大和施工效率低。基于此，有必要发明一种全新的深水围堰施工方法，以解决现有深水围堰施工方法存在的上述问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有深水围堰施工方法施工成本高、在特殊地段施工难度大和施工效率低的问题，提供了一种深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法。

本发明是采用如下技术方案实现：

深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法，该方法是采用如下步骤实现的：

一、引孔钻设：首先，在水面上方搭设工作平台；然后，在工作平台上安装长螺旋钻机，并采用长螺旋钻机在设计孔位上钻设n个引孔，n个引孔由此共同组成矩形阵列；n为正整数，且n≥110；

钻设过程遵循如下原则：当第1个引孔钻设完成后，先采用振动锤在第1个引孔内插打一根钢护管，再开始钻设第2个引孔；当第2个引孔钻设完成后，先采用振动锤在第2个引孔内插打一根钢护管，再开始钻设第3个引孔；当第i个引孔钻设完成后，先将第i-2个引孔内的钢护管拔出，再采用振动锤将该钢护管插打至第i个引孔内，然后开始钻设第i+1个引孔；i为正整数，且3≤i≤n-1；当第n个引孔钻设完成后，将第n-2个引孔内的钢护管和第n-1个引孔内的钢护管均拔出；

二、锁扣钢管桩插打：采用振动锤在每个引孔内均插打一根锁扣钢管桩，并在插打过程中将相邻两根锁扣钢管桩锁扣在一起，n根锁扣钢管桩由此共同组成围堰；

三、止水堵漏：采用人工方式在每根锁扣钢管桩的c型锁扣内均填充止水堵漏材料；填充过程遵循如下原则：每填充4~5m高度的止水堵漏材料，便采用振动锤夹住钢棒将止水堵漏材料振捣压实，然后继续填充和振捣压实，直至止水堵漏材料的顶面标高高出设计水位0.5m；

四、围囹和内支撑安装：首先，在围堰内抽水开挖；当抽水开挖至围堰的第1道支撑位置时，先在围堰的第1道支撑位置焊接第1层牛腿，再采用吊车将现场拼装好的第1层矩形围囹架立在第1层牛腿上，然后将第1层矩形围囹与第1层牛腿焊接在一起；然后，在第1层矩形围囹内焊接第1层内支撑，由此完成第1层矩形围囹和第1层内支撑的安装；以此类推，完成多层矩形围囹和多层内支撑的安装；

五、岩层开挖：首先，采用吊车将挖机和工人吊运至围堰内；然后，以挖机为主、人工为辅的方式对围堰内的岩层进行开挖；然后，采用吊机将开挖产生的渣料吊运至自卸车上，并由自卸车将渣料运出；

六、施工完成：首先，采用人工方式将围堰的基底找平；然后，在围堰的基底上铺设垫层，由此完成围堰施工。

与现有深水围堰施工方法相比，本发明所述的深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法实现了在深水基础、浅埋覆盖、软岩地质、低桩承台、工期紧迫的条件下进行围堰施工，由此具备了如下优点：其一，本发明不再采用爆破法下沉钢套箱进行围堰施工，而是采用锁扣钢管桩进行围堰施工，因此当深水承台采用低桩承台时，本发明的施工成本更低。其二，本发明无需进行爆破作业，因此采用本发明在建筑物较多且水资源保护要求较高的地段进行围堰施工时，施工难度更小。

本发明有效解决了现有深水围堰施工方法施工成本高、在特殊地段施工难度大和施工效率低的问题，适用于桥梁、建筑物等工程的建设。

附图说明

图1是本发明的步骤一中钻设第1个引孔的示意图。

图2是本发明的步骤一中钻设第2个引孔的示意图。

图3是本发明的步骤一中钻设第3个引孔的示意图。

图4是本发明的步骤一中钻设第i（i=4）个引孔的示意图。

图5是本发明中长螺旋钻机的结构示意图。

图6是本发明中长螺旋钻机的钻头的结构示意图。

图7是本发明中锁扣钢管桩的结构示意图。

图8是本发明中围堰的结构示意图。

具体实施方式

深水基础浅埋覆盖软岩地质锁扣钢管桩围堰施工方法，该方法是采用如下步骤实现的：

一、引孔钻设：首先，在水面上方搭设工作平台；然后，在工作平台上安装长螺旋钻机，并采用长螺旋钻机在设计孔位上钻设n个引孔，n个引孔由此共同组成矩形阵列；n为正整数，且n≥110；

钻设过程遵循如下原则：当第1个引孔钻设完成后，先采用振动锤在第1个引孔内插打一根钢护管，再开始钻设第2个引孔；当第2个引孔钻设完成后，先采用振动锤在第2个引孔内插打一根钢护管，再开始钻设第3个引孔；当第i个引孔钻设完成后，先将第i-2个引孔内的钢护管拔出，再采用振动锤将该钢护管插打至第i个引孔内，然后开始钻设第i+1个引孔；i为正整数，且3≤i≤n-1；当第n个引孔钻设完成后，将第n-2个引孔内的钢护管和第n-1个引孔内的钢护管均拔出；

二、锁扣钢管桩插打：采用振动锤在每个引孔内均插打一根锁扣钢管桩，并在插打过程中将相邻两根锁扣钢管桩锁扣在一起，n根锁扣钢管桩由此共同组成围堰；

三、止水堵漏：采用人工方式在每根锁扣钢管桩的c型锁扣内均填充止水堵漏材料；填充过程遵循如下原则：每填充4~5m高度的止水堵漏材料，便采用振动锤夹住钢棒将止水堵漏材料振捣压实，然后继续填充和振捣压实，直至止水堵漏材料的顶面标高高出设计水位0.5m；

四、围囹和内支撑安装：首先，在围堰内抽水开挖；当抽水开挖至围堰的第1道支撑位置时，先在围堰的第1道支撑位置焊接第1层牛腿，再采用吊车将现场拼装好的第1层矩形围囹架立在第1层牛腿上，然后将第1层矩形围囹与第1层牛腿焊接在一起；然后，在第1层矩形围囹内焊接第1层内支撑，由此完成第1层矩形围囹和第1层内支撑的安装；以此类推，完成多层矩形围囹和多层内支撑的安装；

五、岩层开挖：首先，采用吊车将挖机和工人吊运至围堰内；然后，以挖机为主、人工为辅的方式对围堰内的岩层进行开挖；然后，采用吊机将开挖产生的渣料吊运至自卸车上，并由自卸车将渣料运出；

六、施工完成：首先，采用人工方式将围堰的基底找平；然后，在围堰的基底上铺设垫层，由此完成围堰施工。

具体实施时，所述长螺旋钻机的钻杆上配设有高压注水管；所述长螺旋钻机的钻头采用螺旋式合金钢钻头，且钻头上开设有两个直径为10mm的出水孔。所述长螺旋钻机的钻杆直径为800mm；所述钢护管采用φ630mm钢管制成；所述锁扣钢管桩的钢管采用φ529×10mmq235b钢管制成、c型锁扣采用φ168×8mm钢管制成、t型锁扣采用i20b工字钢制成；所述内支撑采用φ630×10mm钢管制成。所述止水堵漏材料采用棉絮和黏土混合而成。