专利名称：异型钢围堰施工方法
技术领域：
本发明主要涉及一种应用于河床的桥梁墩台基础的围堰施工方法，尤其是应用于 复杂河床地形的桥梁墩台基础的一种异型钢围堰施工方法。
背景技术：
韶关浈江大桥(中心里程DK179+951. 508)是新建赣韶铁路工程ZQ-3标的重点控 制性工程，位于广东省韶关市境内，跨越韶关市的浈江，通航等级为VII级，设计通航净高 4. 5m,侧高2. 8m,通航净宽66m，上底宽61m，最高通航水位57. 88m,全桥长270. 165m,孔跨布 置为(44+72+44)m的预应力混凝土连续梁和3_32m简支T梁。该桥共5墩2台，1# 4#墩 均位于浈江河道内，均采用①1. 5m钻孔灌注桩群桩基础，承台均位于深水中，1#、2#主墩位 于主航道内(其中1#墩位于河道转弯处)，河深(最深处达到11m)水急、河床坡度大(基 础施工范围内坡度大，高差达4. 5m)、多孤石及侵蚀河槽沟、无覆盖层，河床为坚硬的灰岩岩 层，承载力高达1200Kpa，且承台靠赣州台方向部分嵌入河床岩层内，这对桩基、承台施工带 来很大的困难，因此普通钢围堰方案在此地形无法达到施工目的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在不需要前期对河床底的不规则灰岩进行爆破等 拆除处理的情况下如何构筑钢围堰并减少钢围堰工程数量和封底混凝土的工程量。为实现上述目的，本发明提供了一种异型钢围堰施工方法，包括测量定位确定钢 围堰17位置，钢管桩支架的搭设，钢围堰17下放固定装置的安装，钢围堰拼装、接高、下放， 钢围堰纠偏、定位，隔舱及钢围堰内封底，钢围堰钢管桩支架拆除，桩基钻孔平台搭设，钢护 筒24定位安装、最后一次封底、钻孔成桩，桩基钻孔平台拆除、钢围堰内抽水，桩头混凝土 凿除、进行承台和墩身施工，钢围堰切割、回收、清理河道；其中钢围堰拼装过程中首先进行 首节即异型底节6的拼装首先进行异型底节6的首个非标准块的临时定位，以使钢围堰平 面位置偏差在规范或设计允许范围内，然后逐块吊装其它非标准块或标准块并进行定位， 完成拼装焊接，拼接完成的异型底节6形状能与河床紧密结合。所述钢管桩支架的搭设是采用整体式支架，首先根据确定的钢围堰的位置依次扶 起三根钢管桩18形成三角结构，每两根钢管桩18设剪刀撑33连接形成稳定的三角形结 构，以此结构向四周增设钢管桩并用剪刀撑33连接，最终便形成一个整体式钢管桩支架。所述钢围堰下放固定装置的安装过程中，在钢管桩支架四周水平设置支撑牛腿 21，作为拼装异型底节6时拼装块挂放的临时支撑。在所述钢管桩支架搭设完成后，在钢管桩支架的上水平面上横竖搭放工字钢19， 为钢围堰下放时挂放手拉葫芦20，用于焊接时拼装块的定位和钢围堰的下放。在所述钢围堰的接高、下放过程中，异型底节6拼装完后并固定牢固后，开始按顺 序吊装第二节即标准节7的各标准块，每块标准块准确对位后进行焊接，完成第二节的焊 接，拼装完毕确认不漏水后，割除支撑牛腿21，在统一指挥下同步下放至第二节围堰顶露出水位线32，进行第三节围堰拼装，第三节围堰拼装完毕后再次整体下放，如此循环直至围堰着床。
所述钢围堰堰内封底过程中，根据钢围堰内的河床地形，钢围堰内采用多次分区封底，其中最后一次封底在钢护筒24定位安装后进行。
在钢围堰上设置排水孔道，用于在钢围堰堰内封底时将堰内的水排出。
所述钢围堰内抽水后，在钢围堰内部设置加强围檩3l。
所述钢护筒定位安装过程中，在工字钢二25和工字钢三26主梁上安装导向架30，导向架30采用#字型，围成的空间的直径比钢护筒24直径大，安装前在工字钢主梁上测量放样定好桩位，然后准确对位安装并固定导向架30。
异型有刃角双壁钢围堰施工方法，针对桥梁深水墩基础处河床无覆盖层且岩面坡度陡峭、不规则的特点，按钢围堰着床的线形，首节加工成异型(折线型或弧线型)开放式有刃角的拼装块，上部各节加工成标准节拼装块，且围堰高度随河床变化，在事先搭设好的钢管桩支架的支架牛腿上拼装、接高、下放钢围堰，直至钢围堰与河床紧密结合，进行围堰隔舱、围堰内几次封底调平河床后下放钢护筒，再进行围堰内最后一次封底施工，然后搭设钻机平台进行桩基施工，直至完成承台、墩身施工。本发明对河床覆盖层薄或无覆盖层、河床地形复杂的深水桥墩基础施工，克服了常规双壁钢围堰底节形状规则的缺点，围堰底节根据桥墩基础的河床地形现状加工成异型开放式有刃角拼装节，有利于围堰底节与河床紧密结合，免去了河床底岩层爆破凿除的工程量，易于下一步封底施工，且能节省封底混凝土数量和钢围堰加工的工程量，钢围堰采用多次分区封底，可大量减少封底混凝土的用量。本发明施工方法简单，易于操作，分节分块拼装方便，大大提高了生产效率，缩短了施工工期，部分节段可循环使用。该项技术适应于各种复杂河床地形的明显优势，对于我国铁路、公路、市政等桥梁深水墩基础和类似的结构工程施工有着非常强的适用性和优越性。
图l为l#墩异型钢围堰的俯视 图2为图l中的A—A截面示意 图3为图l中的B—B截面示意 图4为l#墩异型钢围堰的下游侧示意 图5为l#墩异型钢围堰的赣州侧示意 图7为l#墩异型钢围堰的上游侧示意 图lo一图25为拼装成图8所示异型底节的各非标准块和标准块；
图28为图11中的B-B截面示意图；图29为2#墩异型钢围堰的下游侧示意图；图30为2#墩异型钢围堰的赣州侧示意图；图31为2#墩异型钢围堰的韶关侧示意图；图32为2#墩异型钢围堰的上游侧示意图；图33为2#墩异型钢围堰的异型底节的立体图；图34为2#墩异型钢围堰的标准节的立体图；图35 46图为拼装成图33所示异型底节的各非标准块和标准块；图47为异型钢围堰的刃角结构图；图48为首根钢管桩插打示意图；图49为第二根钢管桩插打示意图；图50为第三根钢管桩插打示意图；图51为以先插打的三根桩形成三角结构向四周增设钢管桩形成钢管桩支架示意 图；图52为异型底节焊接完成前的拼接块固定示意图；图53为异型底节拼装示意图；图54为异型底节拼装完成示意图；图55为钢围堰接高，即第二节的拼装示意图；图56为钢围堰第二节拼装完毕后的下放示意图；图57为隔舱混凝土封底示意图；图58为钢围堰内第一、二次混凝土封底示意图；图59为钢管桩支架拆除示意图；图60为桩基钻孔平台搭设示意图；图61为钢护筒定位安装及第三次封底示意图；图62为拆除桩基钻孔平台示意图；图63为钢围堰内设加强围檁示意图；图64为导向架示意图；图65为异型钢围堰施工工艺流程图。图中1、下游侧，2、赣州侧，3、韶关侧，4、上游侧，5、承台，6、异型底节，7、标准节， 8、刃角，9、竖肋，10、行桁，11、灰岩，12、封底混凝土，13、第一次封底混凝土，14、第二次封底 混凝土，15、第三次封底混凝土，16、孤石，17、钢围堰，18、钢管桩，19、工字钢，20、手拉葫芦， 21、支撑牛腿，22、吊环，23、限位装置，24、钢护筒，25、工字钢二，26、工字钢三，27、钢管桩 二，28、横梁，29、钢板，30、导向架，31、加强围檁，32、水位线，33、剪刀撑，34、吊耳，101-114、 201-208、211、212、非标准块，115、标准块一，116、标准块二，209、标准块三,210,标准块四。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明。一、对于韶关浈江大桥1#墩异型钢围堰如图1所示，根据韶关浈江大桥1#主墩桩基的布置和承台5的形状，钢围堰设计为矩形开放式双壁结构，即钢围堰17，由下游侧1、赣州侧2、韶关侧3、上游侧4构 成，矩形的外壁尺寸为17mX17m，矩形的内壁尺寸为15mX15m，隔舱宽lm，内骨架采用 Z 75X75X8mm角钢连接加固；所谓开放式就是双壁构成的隔舱为开放式，即隔舱为上下 相通，可以向内灌注混凝土。如图2、3所示，自钢围堰顶到4. 5m位置壁板厚8mm，4. 5m以下壁板厚10mm。矩形 钢围堰的受力状态较普通的圆形钢围堰差，因此钢围堰内设置了两道围檁，隔舱内用型钢 和钢管作纵横支撑，即竖肋9和行桁10，以加强钢围堰的刚度。如图4 9所示，1#墩异型钢围堰由1个矩形异型底节6和4个矩形标准节7 (即 第2至5节)拼焊组成。总重161. 9t 其中4个标准节18重量为94. 4t，异型底节17重量 为67. 5t。由于墩位处河床陡，高差很大，钢围堰的高度和刃角需按地形变化设置，形成特 殊的异形钢围堰，其高度最大为10. 5m，最小为6.0m。异型底节6的下端有刃角8，刃角板 厚12mm，刃角高度C为0.8m，其斜口角a成45度，开口宽D为0. 4m。异型底节6由4个 侧面组成，分别是如图4所示的下游侧、如图5所示的赣州侧、如图6所示的韶关侧、如图7 所示的上游侧，由14个非标准块101-114和12个标准块(8个标准块一 115、4个标准块二 116)组成。其中，异型底节6下游侧由4个非标准块101 104组成；异型底节6赣州侧 由4个非标准块105 108组成；异型底节6韶关侧由3个非标准块119 111、4个标准 块一 115、2个标准块二 116组成；异型底节6上游侧由3个非标准块112 114、4个标准 块一 115、2个标准块二 16组成。标准块115几何尺寸为6. OmX 1. 5mX 1. Om ；标准块116 几何尺寸为5. OmX 1. 5mX 1. Om。标准节7，由8个标准块一 115和4个标准块二 116组成。 上述各组件之间可以通过焊接组装。如图10 图25所示为根据河床地形设计的组成异型底节6的非标准块和标准 块，其中安装到异型底节6最下端的非标准块或标准块的下端设计成刃角8。为方便施工各 节块尽量规则。上述尺寸只针对新建赣韶铁路的韶关浈江大桥1#墩，其它公路、铁路桥梁应根据 具体情况可做适当调整。二、对于韶关浈江大桥2#墩异型钢围堰如图26所示，根据韶关浈江大桥2#主墩桩基的布置和承台5的形状，钢围堰设计 为矩形开放式双壁结构，由下游侧1、赣州侧2、韶关侧3、上游侧4构成，矩形的外壁尺寸为 15mX15m，矩形的内壁尺寸为13mX13m，隔舱宽lm，内骨架采用Z 75 X 75 X 8mm角钢连接加 固；所谓开放式就是双壁构成的隔舱为开放式，即隔舱为上下相通，可以向内灌注混凝土。如图27、28所示自钢围堰顶到4. 5m位置壁板厚8mm，4. 5m以下壁板厚10mm。矩 形钢围堰的受力状态较普通的圆形钢围堰差，因此钢围堰内设置了两道围檁，隔舱内用型 钢和钢管作纵横支撑，即竖肋9和行桁10，以加强钢围堰的刚度。如图29 图34所示，2#墩异型钢围堰由1个异型底节6和3个标准节7 (即第2 至4节)拼焊组成，总重122t 其中3个标准节重量为73. 2t，异型底节重量为48. 8t，异型 底节17重量为67. 5t。由于墩位处河床陡，高差很大，钢围堰的高度和刃角需按地形变化设 置，形成特殊的异形钢围堰，其高度最大为10. 5m，最小为6.0m。异型底节6的下端有刃角 8，刃角板厚12mm，刃角高度C为0.8m，其斜口角a成45度，开口宽D为0. 4m。异型底节6 由4个侧面组成，分别是如图29所示的下游侧、如图30所示的赣州侧、如图31所示的韶关侧、如图32所示的上游侧，由16个非标准块201 208、211、212和6个标准块(4个标准 块三209、2个标准块四210)组成。其中，异型底节6下游侧由5个非标准块201 205组 成；异型底节6赣州侧由3个非标准块206 208、4个标准块三209、2个标准块四210组 成；异型底节6韶关侧由1个非标准块211、2个非标准块212组成；异型底节6上游侧由5 个非标准块201 205组成。标准块209几何尺寸为6. OmX 1. 5mX 1. Om ；标准块210几何 尺寸为3. OmX 1. 5mX 1. Om。标准节7，由8个标准块三209和4个标准块四210组成。上 述各组件之间可以通过焊接组装。如图35 图46所示为根据河床地形设计的组成异型底节6的非标准块和标准 块，其中安装到异型底节6最下端的非标准块或标准块的下端设计成刃角8。为方便施工其 他各节块尽量规则。上述尺寸只针对新建赣韶铁路的韶关浈江大桥2#墩，其它公路、铁路桥梁应根据 具体情况可做适当调整。三、对于上述韶关浈江大桥1#、2#墩异型钢围堰上述韶关浈江大桥1#、2#墩异型钢围堰焊接组装完后，刃角8被加工成折线型或 弧线型，即异型，能够适应河床灰岩11无覆盖层、坡度陡的特点，且围堰底节高度也随河床 变化，钢围堰与河床紧密吻合，尽量减少钢围堰与河床之间的空隙，虽然钢围堰加工制作、 下落、就位难度大一些，但不需要前期对河床底的不规则灰岩11进行爆破等拆除处理，甚 至可以允许河床上有如图3所示的难以清除的孤石16，减少了钢围堰工程数量和封底混凝 土 12的工程量，经济适用，又确保了施工工期和安全目标的实现。因河床坡度大且多孤石16，钢围堰的双壁构成的隔舱采用开放式有利于钢围堰四 壁均勻支撑平衡受力。壁宽D由lm减少至0. 4m后形成的刃角8可减少河底孤石16的影响，还可使封底 混凝土 12与钢围堰刃角8能充分接触，封水效果好。四、本发明异型钢围堰的具体施工工艺流程，如图66所示1、测量定位确定钢围堰位置根据承台5的几何尺寸和工作面确定钢围堰17的大小，计算出钢围堰17四角的 具体位置，并根据钢围堰17四角的位置搭设钢管桩支架。2、钢管桩支架的搭设钢管桩支架的搭设是钢围堰施工的关键步骤之一，因河床无覆盖层，钢管桩无法 竖立，采用整体式支架。施工船就位锚定后，首先扶起三根6 53cm厚S 8mm的钢管桩18，即 三根钢管桩18形成三角结构，每两根钢管桩18设剪刀撑33连接形成稳定的三角形结构， 以此结构向四周增设钢管桩，最终便形成一个整体式钢管桩支架。上述过程分四步(1)、如 图48，所示首根钢管桩18插打；(2)、如图49所示，第二根钢管桩18插打，施工时先用槽钢 将第一根钢管桩固定在施工船上，并将第一根与第二根钢管桩通过剪刀撑33相连；(3)、如 图50所示，第三根钢管桩18插打，施工时先用槽钢将第二根钢管桩固定在施工船上，并将 第二根与第三根钢管桩通过剪刀撑33相连；⑷如图51所示，以先插打的三根桩形成三角 结构向四周增设钢管桩18并用剪刀撑33连接，最终便形成一个整体式钢管桩支架(共12 根钢管桩18)。如图52、53所示，在钢管桩支架的上水平面上横竖各搭放4根I56cm的工字 钢19，为钢围堰下放时挂放手拉葫芦20用。
3、钢围堰下放固定装置的安装如图52所示，在钢管桩支架四周水平设置支撑牛腿21，作为钢围堰拼装块挂放的 临时支撑。在支架工字钢19末端设置吊环22，并在吊环22处设置竖向限位装置23，钢围 堰拼接块上焊接吊耳34，吊环处安放5t手拉葫芦20，共设置16个，使之能够承受钢围堰的 整体重量，确保施工安全和钢围堰下放定位准确。4、钢围堰分块运输用汽车吊将加工制作好的钢围堰拼装快分节分块起吊上施工平台作业船，运至钢 围堰安装施工平台处准备进行分块拼装焊接。5、钢围堰拼装、接高、下放(1)钢围堰17拼装首节即异型底节6的拼装如图53所示，钢围堰分节分块运 到桩位处后，首先进行异型底节6的首个非标准块的临时定位，以使钢围堰平面位置偏差 在规范或设计允许范围内，然后用吊车逐块吊装其它非标准块或标准块，完成拼装焊接。钢 围堰拼装难点在异型底节6的结构安装，由于异型底节6高差悬殊较大，考虑到受力平衡， 首先利用手拉葫芦20悬挂下、上游两侧1、4非标准块，再吊装靠韶关侧3最低部分非标准 块进行对接，然后进行焊接，当全部焊缝焊完经打磨平整并经外观检验合格后，对内、外壁 板主焊缝及角接焊缝做煤油渗透试验，以检验其水密性，以确保其对接焊缝质量。检查完毕 后方可下沉钢围堰至适当位置，再进行赣州侧2非标准块的对接拼装焊接，直到异型钢围 堰异型底节6顶部形成一个矩形平面后，方才完成了如图54所示的首节异型钢围堰，即异 型底节6的拼装工作。(2)钢围堰接高、下放如图55所示，异型底节6拼装完后并固定牢固后，开始按 顺序吊装第二节即标准节7的各标准块，每块标准块准确对位后，上下两层先点焊固定，等 各标准块全部对位并调整准确后再进行整体长焊缝的焊接连接，完成第二节的焊接。如图56所示，第二节钢围堰拼装完毕确认不漏水后，割除支撑牛腿21，在统一指 挥下同步下放钢围堰。下放至第二节围堰顶露出水位线32的距离为60cm，进行第三节围堰 拼装，第三节围堰拼装完毕后再次整体下放，如此循环直至围堰着床，且顶节围堰高出水位 线32的距离为1. 2m。围堰下放时各手拉葫芦操作手应由专人统一指挥，统一节奏，确保围 堰四面同步下放。6、钢围堰纠偏、定位钢围堰下沉时需反复多次进行调整其垂直度、倾斜度、平面位置及偏扭，最后使其 在偏差允许范围内。每个吊点控制手拉葫芦的施工人员要做到下放时协调一致控制好下放 高度，力求各吊点受力均衡，防止钢围堰发生偏位及单点受力造成安全事故。在下沉过程中 如遇障碍物(比如大孤石)时，立即停止下沉，由潜水员下潜进行详细勘察，分析原因，采取 措施及时处理后，方可继续下沉直至达到设计标高，最后将钢围堰顶部与钢管桩支架进行 临时焊接定位。7、隔舱及钢围堰17内封底由于钢围堰所处河床位置赣州侧2与韶关侧3高差达4. 5m,为保证封底质量，采用 水下C30混凝土，封底混凝土平均厚度为3. 5m。封底施工前在钢围堰四角及每面的中间位置标注封底后混凝土 12上面至钢围堰 顶的距离，封底施工时为保证封底混凝土厚度应适时测量。
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(1)如图57所示，钢围堰隔舱内封底由于钢围堰范围内河床面没有覆盖层，全是 裸露岩层，在钢围堰下沉到位后灌注封底混凝土 12前，应对钢围堰内的河床地形情况进行 详细测量，并由潜水员沿钢围堰四周刃角认真探察，如刃尖处有和外部穿通的现象及刃角8 与河床面的空隙部位，用麻袋混凝土或麻袋砂卵石堵漏，保证封底混凝土 12不外漏。封底 混凝土 12利用输送泵管依次单点插入隔舱内进行封底施工，泵管离河床面高度按常规水 下灌注混凝土施工要求控制。封底混凝土 12顶面高度应控制在河床面以上3m，目的是利 用混凝土自身重量进行压实，使之与河床面紧密结合，同时又能增加钢围堰17下异型底节 6部分刚度和稳定性。为了在混凝土灌注过程中保持钢围堰17内外水头平衡，在钢围堰上设置排水孔 道(在钢围堰制作时设置)，因为大面积封底不能一下把围堰刃尖封死，随着混凝土的下 灌，围堰内的水要向外排流，如不设排水孔，大量的水就从刃尖处向外渗流出去，最后将集 中在一处排出，此处的混凝土不断受水流冲洗，在将来抽水时，可能有漏水现象。(2)如图58、2所示，钢围堰围堰内封底河床落差达4. 5m，河床距承台底的平均 厚度为2. 5m，这给封底带来了极大的难度，既要有好的封底效果又要尽量少的侵入承台，而 且由于河床无覆盖层，为防止一次大量混凝土封底引起围堰沿河床下滑，将围堰内分成三 个封底区域，逐个封底，即第一次混凝土封底13、第二次混凝土封底14、第三次混凝土封底 15，其中第三次封底在钢护筒24定位安装后进行。8、钢围堰钢管桩支架拆除如图59所示，围堰隔舱内封底完成后，利用水上吊车船和施工作业船将钢围堰钢 管桩支架拆除，为下一步搭设桩基钻孔平台做准备。9、桩基钻孔平台搭设如图60所示，以钢围堰为支撑，垂直河道方向搭设7根I56cm的工字钢二 25，中间 以小53cm厚S 8mm的钢管桩二 27为支撑，I56cm的工字钢二 25上设置11根I40cm的工 字钢三27，避开桩位布置，上下层工字钢焊接连接。工字钢上铺设间距30cm的[14槽钢横 梁28，槽钢上除钢护筒位置外铺8mm厚的钢板29，钢板29与横梁28接触面采用焊接加固。10、钢护筒定位安装、第三次封底、钻孔成桩首先安装导向架如图64所示，在I56cm的工字钢二 25和I40cm的工字钢三26 主梁上安装[20槽钢导向架30，导向架30采用#字型，围成的空间的直径比钢护筒24直径 大5cm，安装前在工字钢主梁上测量放样定好桩位，然后准确对位安装导向架，导向架30与 工字钢主梁连接采用焊接固定。如图61所示，钢护筒24由吊车吊放人工帮扶下放，在钢护筒外壁吊吊锤以控制钢 护筒的垂直度。钢护筒定位安装完成后进行第三次封底施工，待第三次封底混凝土 15初凝 后即可进行钻孔成桩施工。11、桩基钻孔平台拆除、钢围堰内抽水、设置加强围檩如图62所示，桩基施工完毕后即可拆除钻孔平台。如图63所示，为保证钢围堰的抗水压能力在其内部设置两道加强围檩31，第一道 布置在距钢围堰上口下2m处，采用I40cm的工字钢沿围堰内壁设置一圈，并用6根I40cm 的工字钢对撑于两壁间(横向2根，纵向4根)；第二道采用(t53Cm厚S 8mm的钢管桩对 撑于围堰两壁间(横向纵向各2根，如图8)，设置加强围檩31时一定注意测量，围檩不得侵入承台。12、桩头混凝土凿除、进行承台和墩身施工封底混凝土及桩头混凝土超高部分采用风镐凿除，桩头伸入承台15cm，桩头钢筋 伸入承台98cm。将承台范围内的围堰封底混凝土 12凿至承台底标高处找平，并将露出的钢管桩 和钢护筒24割除，然后进行钢筋绑扎施工，安装承台模板，浇筑承台混凝土，承台施工完毕 后即可进行墩身施工。13、钢围堰切割、回收、清理河道墩身施工完成后及时进行钢围堰的拆除和水下切割、回收工作，清理河道达到水 保及航道的要求。五、其它注意事项1、底节双壁钢围堰形状应尽可能的与河床一致，以便围堰能与河床更好的吻合， 这就要求在施工前应尽可能准确的摸清河床的地形。2、施工前应对钢围堰进行受力计算，确保钢围岩具有足够的强度、刚度和稳定性。3、钢围堰加工过程中应严格保证各部分焊缝的质量，对关键受力焊缝应作探伤检 验，对有所有焊缝作水密性试验。六、本发明的技术效果1、异型钢围堰施工方法对河床覆盖层薄或无覆盖层、河床地形复杂的深水桥墩基 础施工，克服了常规围堰底部形状规则的缺点，围堰底节根据桥墩基础的河床地形现状加 工成异型开放式有刃角拼装节，有利于围堰底节与河床紧密结合，免去了河床底岩层爆破 凿除的工程量，易于下一步封底施工，且能节省封底混凝土数量和钢围堰加工的工程量。2、从施工可行性来说，由于钢围堰底节是异型的，四壁高低相差大，无法采用浮运 定位；单从采用开放式这一角度来说，河床坡度大且多孤石，采用开放式有利于钢围堰四壁 均勻支撑平衡受力，采用开放式能最大化减少孤石的影响；刃角的好处在于首先壁宽由 lm减少至0. 4m可减少孤石的影响面积，其次封底混凝土与围堰刃角能充分接触，封水效果 好。3、异型钢围堰施工方法，施工方法简单，易于操作，分节分块拼装方便，大大提高 了生产效率，缩短了施工工期，部分节段可循环使用。该项技术有适应于各种复杂河床地形 的明显优势，对于我国铁路、公路、市政等桥梁深水墩基础和类似的结构工程施工有着非常 强的适用性和优越性。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，在不背离本发 明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和 变形，例如，钢围堰还可以设计为圆形或椭圆形的单壁或双壁结构等等，但这些相应的改变 和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
一种异型钢围堰施工方法，包括测量定位确定钢围堰(17)位置，钢管桩支架的搭设，钢围堰(17)下放固定装置的安装，钢围堰拼装、接高、下放，钢围堰纠偏、定位，隔舱及钢围堰内封底，钢围堰钢管桩支架拆除，桩基钻孔平台搭设，钢护筒(24)定位安装、最后一次封底、钻孔成桩，桩基钻孔平台拆除、钢围堰内抽水，桩头混凝土凿除、进行承台和墩身施工，钢围堰切割、回收、清理河道；其中钢围堰拼装过程中首先进行首节即异型底节(6)的拼装首先进行异型底节(6)的首个非标准块的临时定位，以使钢围堰平面位置偏差在规范或设计允许范围内，然后逐块吊装其它非标准块或标准块并进行定位，完成拼装焊接，拼接完成的异型底节(6)形状能与河床紧密结合。
2.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是所述钢管桩支架的搭设是 采用整体式支架，首先根据确定的钢围堰的位置依次扶起三根钢管桩(18)形成三角结构， 每两根钢管桩(18)设剪刀撑(33)连接形成稳定的三角形结构，以此结构向四周增设钢管 桩并用剪刀撑(33)连接，最终便形成一个整体式钢管桩支架。
3.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是所述钢围堰下放固定装置 的安装过程中，在钢管桩支架四周水平设置支撑牛腿(21)，作为拼装异型底节(6)时拼装 块挂放的临时支撑。
4.根据权利要求2所述的异型钢围堰施工方法，其特征是在所述钢管桩支架搭设 完成后，在钢管桩支架的上水平面上横竖搭放工字钢(19)，为钢围堰下放时挂放手拉葫芦 (20)，用于焊接时拼装块的定位和钢围堰的下放。
5.根据权利要求3所述的异型钢围堰施工方法，其特征是在所述钢围堰的接高、下放 过程中，异型底节(6)拼装完后并固定牢固后，开始按顺序吊装第二节即标准节(7)的各标 准块，每块标准块准确对位后进行焊接，完成第二节的焊接，拼装完毕确认不漏水后，割除 支撑牛腿(21)，在统一指挥下同步下放至第二节围堰顶露出水位线(32)，进行第三节围堰 拼装，第三节围堰拼装完毕后再次整体下放，如此循环直至围堰着床。
6.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是焊成的异型底节(6)的底 端有刃角(8)，在所述钢围堰隔舱内封底前，对钢围堰内的复杂河床地形情况进行详细测 量，如钢围堰刃角(8)处和外部穿通及刃角(8)与河床面的有空隙，则进行堵漏。
7.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是所述钢围堰堰内封底过程 中，根据钢围堰内的河床地形，钢围堰内采用多次分区封底，其中最后一次封底在钢护筒 (24)定位安装后进行。
8.根据权利要求7所述的异型钢围堰施工方法，其特征是在钢围堰上设置排水孔道， 用于在钢围堰堰内封底时将堰内的水排出。
9.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是所述钢围堰内抽水后，在钢 围堰内部设置加强围檩(31)。
10.根据权利要求1所述的异型钢围堰施工方法，其特征是所述钢护筒定位安装过程 中，在工字钢二(25)和工字钢三(26)主梁上安装导向架(30)，导向架(30)采用#字型，围 成的空间的直径比钢护筒(24)直径大，安装前在工字钢主梁上测量放样定好桩位，然后准 确对位安装并固定导向架(30)。
全文摘要
本发明公开了一种异型钢围堰施工方法，包括测量定位，钢管桩支架的搭设，钢围堰下放固定装置的安装，钢围堰拼装、接高、下放，钢围堰纠偏、定位，隔舱及钢围堰内封底，钢围堰钢管桩支架拆除，桩基钻孔平台搭设，钢护筒(24)定位安装、最后一次封底、钻孔成桩，桩基钻孔平台拆除、钢围堰内抽水，桩头混凝土凿除、进行承台和墩身施工，钢围堰切割、回收、清理河道；其中钢围堰拼装过程中首先进行首节即异型底节(6)的拼装，拼接完成的异型底节形状能与河床紧密结合。本发明适用于河床无覆盖层、地形复杂的深水桥墩基础施工，免去了河床底岩层爆破凿除的工程量，易于下一步封底施工，且能节省封底混凝土数量和钢围堰加工的工程量。
文档编号E02D19/04GK101886396SQ20101022204
公开日2010年11月17日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者杜彪, 杨基好, 闫志宇 申请人:中铁十局集团有限公司;中铁十局集团第四工程有限公司