专利名称：一种深水墩承台施工中围堰施工装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大型桥梁水中墩承台施工技术领域，特别适应于大跨径桥梁超高 索塔深水墩承台施工中的围水结构设计与施工，确切讲是一种深水墩承台施工中围堰施工
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背景技术：
在大江、海峡间建造大跨径桥梁已经成为了桥梁建设的一种趋势，通常桥型布置 均具有水中主墩，水中群桩基础高桩承台更是应用广泛。围堰作为水中承台的围水结构，桩 基施工后期进行安装，待封底之后抽水，为承台施工提供“干环境”。国内外大型承台围水结构方案多种多样，比较成熟的有以下几种无底钢围堰 (如军山大桥等)，有底钢吊箱围堰(如武汉白沙洲大桥、苏通大桥等)，钢板桩围堰(如黄 浦大桥)，以上围水结构多采用钢板作为围堰壁板结构。几种钢围堰的适用范围和优缺点表 现在无底钢吊箱围堰，一般适用于浅水区，河床标高相对较高的承台施工；在施工中要利 用大型浮吊进行水上吊装、定位，施工组织要求高，后期封底、冲刷防护工程比较大；钢板桩 围堰可在桩基施工后期同步进行插打、可节约工期，且施工材料可以周转、设备要求不高， 但河床起伏，找平工作量较大，且由于围堰存在内外水头差，钢板桩之间止水难度大；通常 需要设置较强大的围檩及内支撑作为支撑。有底钢吊箱围堰，一般适应于深水区承台施工； 施工过程中不存在冲刷防护工作，封底砼质量可以保证，但相对用钢量较大，且一般需要大 型浮吊水上整体吊装作业。综上所述，深水区大型承台施工有底钢围堰使用比较普遍，但传统的有底钢围堰 普遍均存在施工成本高、机械投入大、施工组织要求高的现状。
发明内容本实用新型的目的是提供一种更为经济有效、且对施工机械要求不高、施工工艺 简单、方便的深水墩承台施工中围堰施工装置。本实用新型的目的是通过如下设计及技术方案来实现的一种深水墩承台施工中 围堰施工装置，其特征是它至少包括围堰底板、桩基护筒、围堰壁板、围檩、内支撑，围堰壁 板为钢管围堰，钢管围堰由钢管壁板单元连接构成；钢管壁板单元一个一个固定在围檩上， 并与围堰底板连接，形成由围堰底板底面积和钢管壁板为空间高度的空间体；内支撑以纵、 横与围檩连接为主支撑，与斜面连成相结合，使一个个钢管壁板单元、围堰底板和内支撑共 同形成上下网状结构体，钢管壁板单元的钢管底部密封，使整体可通过调节钢管内的水位 精确调节到所需的高度，进行桩基护筒的施工。所述的钢管围堰由钢管壁板单元连接构成。所述的钢管壁板单元是通过角钢和加劲板与2个钢管焊接固定形成钢管排状体； 上下两块加劲板分别焊接连接两个钢管，两块加劲板内侧分别连接一个角钢，角钢再与两 个钢管焊接连接；两个钢管的外侧上下再连接角钢，外侧角钢有固定的螺栓。[0009]所述的钢管壁板单元是通过角钢和加劲板与3个钢管焊接固定形成钢管排状体； 上下两块加劲板分别焊接连接在两个钢管的上下部位，两块加劲板内侧分别连接一个角 钢，角钢再与两个钢管焊接连接；两个钢管的外侧上下再连接角钢，外侧角钢有固定的螺栓。所述的钢管壁板单元中的钢管直径在1. 0 2. Om之间。本实用新型的具有如下显著优点(1)可充分利用桥梁施工项目自身材料储备，降低材料购买成本。(2)围堰壁板以两、三根钢管作为一个单元，相对加工比较简单，且便于运输(无 需大型驳船)。(3)钢管围堰可采用小型浮吊或其他起重设备按单元进行拼装，节省了大型浮吊 投入的施工成本。(4)围堰壁板采用的钢管结构本身具有刚度大、强度高的特点，增加了围堰的安全 可靠性。(5)围堰壁板钢管采用底部封闭的构造，具有入水后可自浮的特点，后期可进行加 水下沉，易于控制。(6)围堰壁板可在桩基施工后期与桩基施工同步进行拼装，具有节约工期的明显 优势。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明图1是本实用新型实施例结构示意图；图3是钢管壁板单元实施例结构示意图；图2-1为本实施实例步骤1)中作业工程示意图；图2-2为本实施实例步骤2)中作业工程示意图；图2-3为本实施实例步骤3)中作业工程示意图；图2-4为本实施实例步骤4)中作业工程示意图；图2-5为本实施实例步骤5)中作业工程示意图；图2-6为本实施实例步骤6)中作业工程示意图。图中1、围堰底板；2、桩基护筒；3、围堰壁板；4、围檩；5、内支撑；6、钢管；7、小型 浮吊；8、螺栓；9、角钢；10、加劲板；11、施工栈桥；12、施工墩位；13、下放水位；14、钻孔平 台；15、围堰定位系统；16、下锚固点。
具体实施方式
如图1所示，一种深水墩承台施工中围堰施工装置，它至少包括围堰底板1、桩基 护筒2、围堰壁板3、围檩4、内支撑5，围堰壁板3为钢管围堰，钢管围堰由钢管壁板单元连 接构成；钢管壁板单元一个一个固定在围檩4上，并与围堰底板1连接，形成由围堰底板1 底面积和钢管壁板为空间高度的空间体，内支撑5以纵、横与围檩4连接为主支撑，与斜面 连成相结合，使各个钢管壁板单元、围堰底板1和内支撑5共同形成上下网状结构体，管壁 板单元的钢管6底部密封，使整体可通过调节钢管内的水位精确调节到所需的高度，进行桩基护筒2的施工。如图3所示，钢管壁板单元可以是通过角钢9和加劲板10与2个钢管焊接固定形 成钢管排状体。上下两块加劲板10分别焊接连接两个钢管6，两块加劲板10内侧分别连接 一个角钢9，角钢9再与两个钢管6焊接连接。两个钢管6的外侧上下再连接角钢9，外侧 角钢9有固定的螺栓8。A处为加劲肋位置。钢管壁板单元也可以是通过角钢9和加劲板10与3个钢管焊接固定形成钢管排 状体。上下两块加劲板10分别焊接连接在两个钢管6的上下部位，两块加劲板10内侧分 别连接一个角钢9，角钢9再与两个钢管6焊接连接。外侧两个钢管6的外侧上下再连接角 钢9，外侧角钢9有固定的螺栓8。钢管壁板单元中的钢管直径在1. 0 2. Om之间。其具体实施步骤如下(以矩形承台为例)1)见附图2-1，围堰壁板单元(2个钢管构成的钢管壁板单元或是3个钢管构成的 钢管壁板单元)在加工区加工完成之后，运输至施工墩位12，由施工栈桥11进行限位；采 用小型浮吊7进行拼装，各个单元之间通过螺栓8进行有效连接，其中水下部分连接可由潜 水工完成。2)见附图2-2，在桩基施工靠近围堰周边桩基护筒2上设置围堰下放系统，通过围 堰下放系统使围堰围檩4在设定下放水位13进行有效连接(一般精轧螺纹钢提吊方式比 较常用)，使整个围堰处于自浮状态(准备下放)。3)见附图2-3，在水面上安装围堰底板系统及底板提吊系统，准备围堰底板1下 放。4)见附图2-4，利用围堰下放系统及底板下放系统，千斤顶同步下放围堰及围堰 底板1，确保各个吊点同步性。围堰下放过程中向钢管壁板内加适量水，使得围堰下放系统 始终处于微受力状态。5)见附图2-5，围堰及底板系统下放到位之后，利用围堰定位系统15对其进行锁 定，并派潜水员对围堰底板与钢护筒、围堰底板与围堰壁板之间缝隙进行有效封堵。6)见附图2-6，底板封堵完成之后，便可进行封底混凝土浇筑。至此，完成围堰施工。围堰底板系统采用型钢加面板(花纹钢板)的结构形式，根据围堰内腔尺寸大小 并在桩基护筒2处预留孔处理(可利用前期钻孔平台14进行转换)。围檩支撑系统围檩系统和内支撑4 一般采用大型型钢及钢管加工制作，主要对 钢管壁板进行有效支撑，使其成为一个整体，更加有效抵抗围堰水头差产生的侧压力。围堰定位系统一般利用桩基护筒2及周边施工栈桥11钢立柱，待围堰下放到位 后，设置定位梁(大型型钢)将其锁定。围堰限位系统一般采用橡胶护弦，布置于围堰内侧四周，与桩基护筒2对应，确 保围堰下放过程中不发生较大偏位。围堰下放系统围堰下放系统利桩基护筒2设置支撑梁、斜撑、反力梁、精轧螺纹 钢筋、下吊点等，主要负责后期围堰的下放。围堰底板提吊系统围堰底板提吊系统主要由布置于护筒顶面的锚固主梁及下锚 固点16组成，配合千斤顶及提吊精扎螺纹钢筋进行底板下放并承担封底砼施工期间底板 荷载。[0045] 由于本实用新型中，围堰定位系统、围堰限位系统、围堰下放系统和围堰底板提吊 系统都是现有施工中常用的方法，本实用新型之所以进行较多的说明，是为了表述在采用 钢管壁板工艺后，原有的施工手段并不会造成影响，相反，由于围堰壁板以两、三根钢管作 为一个单元，相对加工比较简单，无需大型驳船，便于运输。钢管围堰可采用小型浮吊或其 他起重设备按单元进行拼装，节省了大型浮吊投入的施工成本。而围堰壁板才用的钢管结 构本身具有刚度大、强度高的特点，增加了围堰的安全可靠性。围堰壁板钢管采用底部封闭 的构造，具有入水后可自浮的特点，后期可进行加水下沉，易于控制。围堰壁板可在桩基施 工后期与桩基施工同步进行拼装，具有节约工期的明显优势。
权利要求一种深水墩承台施工中围堰施工装置，其特征是它至少包括围堰底板(1)、桩基护筒(2)、围堰壁板(3)、围檩(4)、内支撑(5)，围堰壁板(3)为钢管围堰，钢管围堰由钢管壁板单元连接构成；钢管壁板单元一个一个固定在围檩(4)上，并与围堰底板(1)连接，形成由围堰底板(1)底面积和钢管壁板为空间高度的空间体；内支撑(5)以纵、横与围檩(4)连接为主支撑，与斜面连成相结合，使一个个钢管壁板单元、围堰底板(1)和内支撑(5)共同形成上下网状结构体，钢管壁板单元的钢管(6)底部密封，使整体可通过调节钢管(6)内的水位精确调节到所需的高度，进行桩基护筒(2)的施工。
2.根据权利要求1所述的一种深水墩承台施工中围堰施工装置，其特征是所述的钢 管壁板单元是通过角钢(9)和加劲板(10)与2个钢管(6)焊接固定形成钢管排状体；上 下两块加劲板(10)分别焊接连接两个钢管(6)，两块加劲板(10)内侧分别连接一个角钢 (9)，角钢(9)再与两个钢管(6)焊接连接；两个钢管(6)的外侧上下再连接角钢(9)，外侧 角钢(9)有固定的螺栓(8)。
3.根据权利要求1所述的一种深水墩承台施工中围堰施工装置，其特征是所述的钢 管壁板单元是通过角钢(9)和加劲板(10)与3个钢管焊接固定形成钢管排状体；上下两 块加劲板(10)分别焊接连接在两个钢管(6)的上下部位，两块加劲板(10)内侧分别连接 一个角钢(9)，角钢(9)再与两个钢管(6)焊接连接；两个钢管(6)的外侧上下再连接角钢 (9)，外侧角钢(9)有固定的螺栓(S)0
4.根据权利要求1所述的一种深水墩承台施工中围堰施工装置，其特征是所述的钢 管壁板单元中的钢管直径在1. 0 2. Om之间。
专利摘要本实用新型涉及大型桥梁水中墩承台施工技术领域，确切讲是一种深水墩承台施工中围堰施工装置，其特征是它至少包括围堰底板、桩基护筒、围堰壁板、围檩、内支撑，围堰壁板为钢管围堰，钢管围堰由钢管壁板单元连接构成；钢管壁板单元一个一个固定在围檩上，并与围堰底板连接；内支撑以纵、横与围檩连接为主支撑，与斜面连成相结合，钢管壁板单元的钢管底部密封，使整体可通过调节钢管内的水位精确调节到所需的高度，进行桩基护筒的施工。它提供了一种更为经济有效、且对施工机械要求不高、施工工艺简单、方便的深水墩承台施工中围堰施工装置。
文档编号E02D19/04GK201635082SQ201020302100
公开日2010年11月17日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者张建军, 李松, 欧阳效勇, 王佳, 许 鹏, 高安荣 申请人:中交二公局第五工程有限公司