8字形咬合桩—双壁钢组合围堰及施工操作工艺的制作方法

本发明涉及围堰施工领域，具体讲是一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰及施工操作工艺。

背景技术：

在桥梁工程中，围堰多用于水中基础的施工，为一种临时性挡水挡土结构。

咬合桩是在桩与桩之间形成相互咬合排列的一种基坑围护结构。桩的排列方式为一条不配筋凝素混凝土桩(b桩)和一条钢筋混凝土桩(a桩)（采用全套管钻机施工）间隔布置。施工时,先施工b桩,后施工a桩,在b桩混凝土初凝之前完成a桩的施工。a桩、b桩均采用全套管钻机施工,切割掉相邻b桩相交部分的混凝土,从而实现咬合(如图1所示)。

常见的钢围堰有钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰、双壁钢套箱围堰、单壁钢套箱围堰和钢吊箱围堰。双壁钢套箱围堰适用于深水基础施工，主要应用于长江及主要河流基础的施工。采用组合结构形式的围堰在桥梁工程基础施工中几乎为空白。

技术实现要素：

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰及施工操作工艺。对于桥梁基础为深水基础，枯水期与洪水期水位落差较大，枯水期具备土石筑岛，工期较为紧张的情况时，采用组合结构形式的围堰形式，能够更好地结合单一的咬合桩围堰和双壁钢围堰的优势，其经济、安全、适用和便利等施工综合指标较高。

本发明是这样实现的，构造一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰，其特征在于：8字形咬合桩—双壁钢组合围堰由咬合桩、冠梁、双壁钢围堰、封底混凝土和内支撑组成；冠梁位于咬合桩上部，双壁钢围堰位于冠梁之上，双壁钢围堰内浇筑夹舱砼；

围堰底部由混凝土调平层、碎石垫层、混凝土封底层三部分组成；封底混凝土中间隔有钻孔灌注桩。

一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰施工操作工艺，其特征在于：按照如下方式实现；

1）、双壁钢围堰加工制造；

a，双壁钢围堰宜在工厂加工，不具备条件的可考虑现场加工；

b，按设计文件中划分的焊缝等级进行焊缝质量检测，所有焊缝均需做水密性试验；

c，钢围堰制作分为块件制作—现场组拼、整节段制作—下水浮运两种方式，块件与整节段可在现场制作也可在工厂制作，根据实施条件选择合适的方式；

d，水平斜撑为重要受力构件，一般情况下不允许对接，无法避免时严格按规范要求对接，且数量不宜过多；

2)、双壁钢围堰现场安装；

a，现场安装根据地形、水文、运输、吊装条件选择合适的方法；

b，围堰较高时，前两个节段需收集围堰整体环向焊接变形数据，为后续节段调整做数据支撑；

c，逐节段对现场安装质量做检查，除焊接质量检查外，还包括构件变形检查（尤其是水平斜撑）、板破损检查等。制定质检表格，按清单进行检查；

d，夹舱混凝土浇筑宜对称浇筑，控制相邻隔舱内混凝土高差。

本发明具有如下优点：本发明在此提供一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰及施工操作工艺；对于桥梁基础为深水基础，枯水期与洪水期水位落差较大，枯水期具备土石筑岛，工期较为紧张的情况时，采用组合结构形式的围堰形式，能够更好地结合单一的咬合桩围堰和双壁钢围堰的优势，其经济、安全、适用和便利等施工综合指标较高。

附图说明

图1咬合桩示意图；

图2弧形咬合桩受力示意图；

图3-图4组合围堰立面图；

图5咬合桩围堰平面图；

图6是8字形咬合桩-双壁钢组合围堰平面图。

具体实施方式

下面将结合附图1-图6对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰，由咬合桩1、冠梁2、双壁钢围堰3、封底混凝土和内支撑4组成；冠梁2位于咬合桩1上部，双壁钢围堰3位于冠梁2之上，双壁钢围堰3内浇筑夹舱砼6；

围堰底部由混凝土调平层51、碎石垫层52、混凝土封底层53三部分组成；封底混凝土中间隔有钻孔灌注桩7。

一种8字形咬合桩—双壁钢组合围堰施工操作工艺，按照如下方式实现；

1）、双壁钢围堰加工制造；

a，双壁钢围堰宜在工厂加工，不具备条件的可考虑现场加工；

b，按设计文件中划分的焊缝等级进行焊缝质量检测，所有焊缝均需做水密性试验；

c，钢围堰制作分为块件制作—现场组拼、整节段制作—下水浮运两种方式，块件与整节段可在现场制作也可在工厂制作，根据实施条件选择合适的方式；

d，水平斜撑为重要受力构件，一般情况下不允许对接，无法避免时严格按规范要求对接，且数量不宜过多；

2)、双壁钢围堰现场安装；

a，现场安装根据地形、水文、运输、吊装条件选择合适的方法；

b，围堰较高时，前两个节段需收集围堰整体环向焊接变形数据，为后续节段调整做数据支撑；

c，逐节段对现场安装质量做检查，除焊接质量检查外，还包括构件变形检查（尤其是水平斜撑）、板破损检查等。制定质检表格，按清单进行检查；

d，夹舱混凝土浇筑宜对称浇筑，控制相邻隔舱内混凝土高差。

本发明所述8字形咬合桩—双壁钢组合围堰由咬合桩、冠梁、双壁钢围堰、封底混凝土和内支撑组成；该8字形咬合桩—双壁钢组合围堰具有如下的特点；

充分利用双壁钢围堰和咬合桩围堰的优点，8字形咬合桩—双壁钢组合围堰有以下几个特点：

（1）在枯水季，按照组合围堰设计图快速利用就近的土石方进行筑岛和施工临时便道，筑岛可为组合围堰及桩基施工提供施工平台，可以采用多套设备进行咬合桩和桩基施工，在咬合桩和桩基施工的同时，可平行在加工厂进行钢围堰块件制作，大为降低施工工期，有力保障总工期；

（2）安全风险较小：咬合桩桩基的嵌岩和咬合效果均可以控制，咬合桩围堰成型后桩体的整体稳定性和刚度均较好；双壁钢围堰在水面以上进行现场拼装，避免了钢围堰下沉所面临的一系列安全风险；

（3）比采用单一的围堰形式更为经济：采用单一的咬合桩围堰，筑岛工程量特别大，后期超拆工程量也比较大；采用单一的双壁钢围堰，所用钢材耗费居多，造价较高。而采用组合形式的围堰结构，不论前期安装还是后期拆除，都能最大程度地降低造价；

（4）常规的施工设备即可满足咬合桩和双壁钢围堰施工的需要，不需要另设钢围堰下沉施工平台，施工工艺较为简单，施工难度小，施工快捷；

（5）围堰外的土压力和水压力转化为弧形围堰的环向压力，弧形结构在受到径向均布荷载的作用下，其合理拱轴线为弧形，此时结构仅受到轴力，其剪力和弯矩均为0，其受力示意图如图2所示。但考虑到桩基及承台外轮廓线的长宽比较大，因此，采用8字形咬合桩-双壁钢组合围堰改善长宽比较大的桩基及承台施工所需围堰的力学性能；

（6）在承台中部设置内支撑，有利于结构的受力与稳定，相比于方形咬合桩-双壁钢组合围堰，减少了安装内支撑的工程量，基坑开挖面更大，劳动效率更高；

（7）迎水面为弧形，降低了阻水面积，降低冲刷。

8字形咬合桩—双壁钢组合围堰立面图如图3-图4所示，咬合桩围堰平面图如图5所示，8字形咬合桩—双壁钢组合围堰平面图如图6所示。对于桥梁基础为深水基础，枯水期与洪水期水位落差较大，枯水期具备土石筑岛，工期较为紧张的情况时，采用组合结构形式的围堰形式，能够更好地结合单一的咬合桩围堰和双壁钢围堰的优势，其经济、安全、适用和便利等施工综合指标较高。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。