一种钢管桩围堰施工方法与流程

1.本发明涉及围堰施工工法技术领域，具体是一种钢管桩围堰施工方法。


背景技术：

2.在桥梁基础施工中，需要根据主体工程自身特点及基础所在位置水文、地质等情况，选择适宜结构类型的围堰进行围挡。围堰按照结构主要分类有钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰施工方法、钢套箱围堰和双壁钢围堰等。
3.目前使用较多的是锁扣钢管桩围堰施工方法，锁扣钢管桩围堰施工方法具有强度高、防水性能好、易安装等特点，能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用，用途广泛。
4.锁扣钢管桩围堰施工方法适用于河床覆盖层含有大量漂、砾石或存在水下障碍物的河床，其它类型钢围堰下沉困难；现有技术中的锁扣钢管桩围堰施工方法中，对锁口进行止水操作时，通常是直接向锁口内导入注浆管，注浆管通入到锁口底部，然后向注浆管内灌注混凝土，逐渐上提注浆管，使得锁口内充满混凝土。
5.以上施工方法虽可较好地起到止水的作用，但仍然存在以下问题：由于锁口是与河水连通的，河水有一定的流速，混凝土容易在水下被冲散，灌注较为困难，需要选择河水流速较缓时，进行多次灌注才能灌注成功，止水操作较为耗时，止水操作效率较低，混凝土浪费较多，施工成本较大。


技术实现要素：

6.本发明意在提供一种钢管桩围堰施工方法，以解决现有技术中存在锁扣内灌注混凝土容易在水下被冲散，灌注较为困难，止水施工成本较大的问题。
7.为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种钢管桩围堰施工方法，包括以下施工步骤：
9.a、设置导向框；
10.b、钢管桩插打；
11.c、钢管桩纠偏；
12.d、合龙；
13.e、钢管桩内灌砂及混凝土；
14.f、堵漏止水：在锁口内下入防水布袋，向防水布袋内导入注浆管，注浆管到达防水布袋的底部，向注浆管内灌注混凝土，逐渐上提注浆管。
15.本发明的技术原理为：
16.锁口钢管桩的止水是围堰成功的关键，本发明设置有防水布袋，防水布袋采用比锁口直径稍大，与锁口长度稍长的防水布袋内注浆进行堵漏，将防水布袋放置到锁口内，将注浆管伸入到入料袋底端，开始注浆，逐渐提升注浆管，直至注满防水布袋，混凝土有一定的流动性，并可使防水布袋贴紧锁扣凹槽各处。
17.本发明的有益效果为：
18.1、与现有技术相比，本发明通过防水布袋，将防水布袋放置到锁扣凹槽内，使用注浆管将混凝土注浆在防水布袋内，避免混凝土与水直接接触，从而防止浆液在水下被冲散，灌浆更加容易，无需多次注浆，一次注浆即可使得混凝土较好地凝固在锁口内，减轻了操作人员的劳动强度，降低了操作成本。
19.2、通过防水布袋的设置，混凝土凝固后，可使混凝土与锁口之间形成隔离层，方便后期将钢管桩拔除，只需破坏入料袋即可，更加省时省力。
20.进一步，防水布袋为帆布袋。
21.帆布袋表面均布有滤孔，可方便注浆时，将气体排出，也可防止大量河水直接进入到入料袋内，避免混凝土过稀，防止后期混凝土凝固出现收水严重的问题。
22.进一步，混凝土包括以下重量份数的组分：膨润土350份：水泥200份：膨胀剂40份：水1000份。
23.以上组分的混凝土，其强度较低，流动性较高，可较快、较好地充满地锁扣凹槽内，主要目的为了止水，强度要求不高，也降低了成本。
24.进一步，a、设置导向框：导向框设置成两层，导向框水平长度控制在12m，导向框宽度大于钢管桩直径2cm。
25.通过设置导向框，可精确控制钢管桩的打入后的平面位置，通过两层导向框的设置，使得限位更加准确，导向框水平长度控制在12m，使得钢管桩水平位置更加准确，导向框宽度大于钢管桩直径2cm，方便钢管桩能顺利插入导向框，对钢管柱水平位置限制的更好，防止钢管柱水平偏差过大。
26.进一步，b、钢管桩插打：首先利用导向框插打首尾两根钢管桩，再进行第二根钢管桩插打至外露4m时停止插打，然后进行第三根钢管桩插打，第三根钢管桩插打至与第二根钢管桩齐平时，停止第三根钢管桩插打，将第二根钢管桩剩余部分插打到位，再开始第四根钢管桩插打，插打至与第三根钢管桩平齐时停止插打，完成第三根钢管桩剩余部分插打，如此循环施工。
27.通过前一根钢管桩作为基准，插打下一根钢管桩，使得钢管柱的位置更加准确。
28.进一步，c、钢管桩纠偏：第一根钢管桩应该被缓慢打入，当打入到设计深度的一半时需要暂停打入，然后检查桩身的垂直度是否小于0.5％l，如果符合要求，将继续打开振动锤沉降片；否则拔出重打；其他钢管桩只需每插打15～20根作一次检查，保证桩身的垂直度在1％l以内。
29.第一根钢管桩下沉后的垂直度影响整个钢管桩的垂直度，所以第一根钢管桩需要缓慢打入，检查垂直度，防止钢管桩发生过大的偏斜，避免返工问题出现。
30.进一步，d、合龙：钢管桩由围堰上游依次插打、到下游进行合龙，在插打至最后4～5根钢管桩时，将合适尺寸的钢管桩运至施工现场确保平整度，每当一根桩打入的时候，需要使用全站仪来控制钢管桩的垂直度。
31.选择合适尺寸的钢管桩，将保证能够顺利合龙；每当一根桩打入的时候，需要使用全站仪来控制钢管桩的垂直度，主要是为了确保钢管桩围堰在合龙的时候两侧锁扣彼此平行。
32.进一步，e、钢管桩内灌砂及混凝土：向钢管桩内安装导管，将砂子倒入导管中，逐
渐提升导管，直到钢管桩充满砂子；灌砂结束后，再将导管插入到砂子底部，进行水下混凝土灌注，钢管桩内混凝土高度为3m。
33.灌砂采用水下灌注混凝土法进行灌砂施工，向钢管桩内灌注砂子和混凝土，从而提升钢管桩的强度，使得钢管桩更加稳固。
附图说明
34.图1为本发明实施例一的一种钢管桩围堰施工方法中两个锁扣钢管桩的连接示意图；
35.图2为图1中a处的放大示意图；
36.图3为本发明实施例一安装了限位板的导向框的示意图；
37.图4为图3中限位板的右视图。
具体实施方式
38.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
39.说明书附图中的附图标记包括：钢管桩1、t形锁扣11、c形锁扣12、帆布袋13、混凝土14、第一橡胶垫16、工字钢21、限位板4、连接块41、丝杠42、驱动套43、凹槽44。
40.实施例一，具体见图1-图4：
41.一种钢管桩围堰施工方法，包括以下施工步骤：
42.a、设置导向框：
43.为了精确控制钢管桩1的打入后的平面位置，导向框设置成上下两层，导向框采用有足够刚度的工字钢21制成，导向框水平长度不宜过大，控制在10m左右，本实施例控制在12m，为方便钢管桩1能顺利插入导向框，导框宽度大于钢管桩1直径2cm为宜，即每边各放大1cm，支撑桩与导向框应焊接牢固；
44.在安装钢管桩1时，导向框包括两个工字钢21，将两个工字钢21焊接在栈桥支撑桩上，在两个工字钢21之间滑动连接上限位板4，限位板4上开有两个对称的凹槽44，通过两个凹槽44扣合在两个工字钢21内侧的翼板上，限位板4上连接有用于将限位板4固定在导向框上的固定机构，固定机构包括焊接在限位板4上的两个连接块41，连接块41上开有螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有丝杠42，两个丝杆之间螺纹连接有同一驱动套43，转动驱动套43，两个丝杠42转动，并可顶紧在两个工字钢21之间，并使得限位板4定位；
45.b、钢管桩插打：
46.①
装卸钢管桩1采用两点吊，吊运方式采用单根起吊，并注意保护锁口，以防止锁口变形；
47.②
根据设计地质和现场调查情况，选用满足施工区域地质层管桩插打力的振动锤及相应的起吊设备，打桩设备应满足钢管桩1的插打和拔除；由于河床为强风化粉砂质泥岩，当钢管桩1直接插打到设计位置困难，需先将进行掏槽，回填卵石；
48.③
首先利用导向框插打首尾两根钢管桩1，再进行第二根钢管桩1插打至外露4m时停止插打，然后进行第三根钢管桩1插打，第三根钢管桩1插打至与第二根钢管桩1齐平时，停止第三根钢管桩1插打，将第二根钢管桩1剩余部分插打到位，再开始第四根钢管桩1插打，插打至与第三根钢管桩1平齐时停止插打，完成第三根钢管桩1剩余部分插打，如此循环
施工；
49.c、钢管桩纠偏：
50.①
第一根钢管桩1下沉后的垂直度影响整个钢管桩1的垂直度，第一根钢管桩1应该被缓慢的打入，当打入到设计深度的一半时需要暂停打入，然后检查桩身的垂直度是否小于0.5％l，如果符合要求，将继续打开振动锤；否则拔出重打；
51.②
其他钢管桩1一般不会产生较大的偏差，只需每插打15～20根作一次检查，保证钢管桩1桩身的垂直度在1％l以内；
52.d、合龙：
53.①
锁扣钢管桩1由围堰上游依次插打、到下游进行合龙。
54.②
在插打至最后4～5根桩时，还没有合龙的时候，将合适尺寸的钢管桩1运至施工现场确保平整度，保证能够顺利合龙。
55.③
为了确保钢管桩1围堰在合龙的时候两侧锁扣彼此平行，不能使用异型桩进行合龙来减小合龙难度，当钢管桩1进行插打时需要保证它的垂直度，每当一根钢管桩1打入的时候，需要使用全站仪来控制钢管桩1的垂直度，如果钢管桩1存在一定偏斜，应逐一纠正，防止合龙失败；
56.e、钢管桩内灌砂及混凝土：
57.为加快施工进度，待插打导向框单位长度12m长度上的若干个钢管桩1之后，立即同步进行钢管桩1内灌砂及灌注混凝土14施工；
58.①
灌砂采用水下灌注混凝土14法进行灌砂施工，向钢管桩1内安装导管，导管顶部安装大料斗，利用挖机将砂子倒入大料斗中顺利送入导管底，直至砂子顶标高达到要求；
59.②
灌砂结束后，利用大料斗及导管进行水下混凝土14灌注，混凝土14标号为水下c30混凝土14，钢管桩1内混凝土14高度为3m；
60.f、堵漏止水：
61.锁扣钢管桩1的锁扣为ct锁扣，ct锁扣包括c形锁扣12和t形锁扣11，c形锁扣12和t形锁扣11分别焊接在锁扣钢管桩1对称的两侧，c形锁扣12两个端部粘结有第一橡胶垫16，t形锁扣11的两个短边段伸入到c形锁扣12槽内，两个第一橡胶垫16与t形锁扣11的长边段相抵。
62.①
止水前，先对锁口内进行冲洗，保证锁口内通畅，壁体无夹泥；
63.②
采用专用拌浆设备拌制泥浆，严格控制浆体的施工质量，避免过稀导致收水严重或过稠导致灌注困难；
64.③
混凝土14必须充满锁口才能成功止水，强度要求不高，可采用低强度高流动性混凝土14，混凝土14包括以下重量份数的组分：膨润土350份，水泥200份，膨胀剂40份，水1000份；
65.④
在锁口内下入帆布袋，帆布袋规格采用比锁口直径稍大，并比锁口长度稍长，向帆布袋内导入注浆管，注浆管到达防水布袋的底部，向注浆管内灌注混凝土14，逐渐上提注浆管；
66.⑤
及时检查帆布袋充满情况，需要补灌的必须及时进行，防止帆布袋被浆体硬结，影响补灌质量。
67.使用吊车将帆布袋13吊入到锁口内，帆布袋13直径要比锁口的形状直径稍大，长
度要比锁口的长度稍长，将帆布袋13与注浆管一同插入锁口，安装时防止绞缠，帆布袋13与注浆管到达钢管桩1底部后，开始注混凝土14，注浆管边注浆边提升，灌注好后，混凝土14充满帆布袋13，帆布袋13贴合锁口各处，并达到较好地止水作用，另一方面，通过帆布袋13与锁口形成隔离层，方便后期拔除锁扣钢管桩1。
68.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。