专利名称：黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于黄河河道内承台施工技术领域，尤其是涉及一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺。
背景技术：
随着我国经济的快速增长，国家基础建设不断增加，将实施“以桥代船”战略，即黄河上的所有浮桥将被黄河大桥取代。而在我国黄河中上游地区，黄河存在凌汛期，河漫滩面积很大，钢板桩围堰设计方案和水下清基方法可应用于黄河中上游大桥施工。现有的水中墩承台施工方法通常采用先施工承台底部的钻孔桩，再在施工完成的钻孔桩桩顶完成承台和承台上部墩柱的施工步骤。但是，实际采用常规的水中墩承台进行施工时，存在施工周期较长、施工工序繁琐、投入人力物力较大、施工效果较差等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其施工步骤设计合理、施工方便、施工成本低且施工工期短、实现了承台与钻孔桩的一体化施工，能有效解决现有双壁钢套箱围堰施工中存在的施工周期较长、施工工序繁琐、投入人力物力较大、施工效果较差等缺陷和不足。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤步骤一、根据需施工水中承台的结构、尺寸和底部标高，并结合施工地点的河床地质和水文情况以及围堰施工时需预留的作业空间，确定施工水中承台时所用围堰的结构和尺寸；所述围堰为圆柱形双壁钢套箱，且所述圆柱形双壁钢套箱由内壁板、同轴套装在内壁板外侧的外壁板、多道由上至下安装在内壁板与外壁板之间的水平桁架和多道分别布设在内壁板与外壁板内侧的竖向加劲肋组成，所述内壁板和外壁板均为圆柱形壳体，所述圆柱形双壁钢套箱底部设置有刃脚；所述内壁板内部通过多个隔仓板分为多个结构和尺寸均相同的扇形隔仓，多个所述隔仓板的结构和尺寸均相同，多个所述隔仓板的外侧壁均固定在内壁板的内侧壁上，多个所述隔仓板的内侧壁固定连接为一体且其内侧壁边线均与内壁板的中轴线相重合；步骤二、测量放线采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备，对圆柱形双壁钢套箱的四周边线和水中承台底部需施工钻孔桩的中心位置进行测量放样；步骤三、围堰施工参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置，并采用支撑固定件对下放到位的所述圆柱形双壁钢套箱底部进行固定；步骤四、封底施工在需施工水中承台的底部标高处进行混凝土封底，且封底后所形成混凝土封底层的顶部标高与需施工水中承台的底部标高一致；步骤五、承台底部钻孔桩施工，其施工过程包括以下步骤
501、钻孔施工平台搭设在步骤三中已施工完成的所述圆柱形双壁钢套箱顶部搭设钻孔施工平台，所述钻孔施工平台包括搭设在所述圆柱形双壁钢套箱顶部的多道支撑梁和铺设在多道所述支撑梁上的平台面板；502、钢护筒下放参照步骤二中测量放样出的需施工钻孔桩的中心位置，利用步骤501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按照常规钢护筒安装方法对施工钻孔桩所用的钢护筒进行下放，并对下放到位的钢护筒进行固定；503、钻孔桩施工利用步骤501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按常规水中钻孔桩的施工方法用于支撑需施工水中承台的钻孔桩进行施工，施工完成的钻孔桩顶部标高与需施工水中承台的顶部标高一致；步骤六、逐级抽水与水下开挖及钢护筒逐级割除采用抽水机和水下抽浆设备对所述圆柱形双壁钢套箱内部逐步进行抽水和水下开挖，直至开挖至需施工水中承台的底部标高位置；且在抽水和水下开挖过程中，采用切割设备由上至下对步骤四中所述钢护筒进行割除；步骤七、承台施工钻孔桩施工完成后，拆除步骤501中搭设的钻孔施工平台，在已施工完成的钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工，并获得施工为一体的钻孔桩和水中承台；步骤八、承台上部墩柱施工在施工成型的所述水中承台上施工支撑桥梁上部结构用的墩柱，且待所施工墩柱施工完成后，对所述圆柱形双壁钢套箱进行拆除。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤三中采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，利用预先搭设好的围堰施工平台进行下放；所述围堰施工平台包括组装式浮体和布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行移位的多个移位装置，且所述移位装置均通过锚索与所述组装式浮体相连；所述组装式浮体为由水平承载机构和搭设在所述水平承载机构上的多道浮体承重梁组成，所述水平承载机构包括两个呈横向布设的船只浮体和两个呈平行布设的纵向连接梁，两个所述船只浮体通过两个纵向连接梁紧固连接为一体，所述纵向连接梁的前后端分别固定在两个所述船只浮体上，多道所述浮体承重梁均与纵向连接梁呈平行布设； 两个所述船只浮体和两个纵向连接梁组成矩形框架式承载机构，所述矩形框架式承载机构中部留有供所述圆柱形双壁钢套箱下放的下放通道，两个所述船只浮体内侧壁之间的间距以及两个纵向连接梁内侧壁之间的间距均大于外壁板的外径，多道所述浮体承重梁组成用于支撑所述圆柱形双壁钢套箱的支撑平台；所述船只浮体为由多艘船只连接组成的漂浮式支撑平台。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱由多个双壁钢套箱节段从下至上依次拼装组成，步骤三中采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放；且由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放时，其下放过程包括以下步骤301、底部钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将位于所述圆柱形双壁钢套箱底部且带有刃脚的底部钢套箱节段吊送至所述围堰施工平台上，并使得所述底部钢套箱节段处于所述下放通道上方；再采用吊装设备将此时移送至围堰施工平台上的底部钢套箱节段吊起，并将所述底部钢套箱节段吊离浮体承重梁；之后，将多道浮体承重梁自所述水平承载机构上去除以打开所述下放通道，再通过所述下放通道对底部钢套箱节段进行下放；302、下一个双壁钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将需移送的下一个双壁钢套箱节段，吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部；再采用吊装设备，将本步骤中所移送的双壁钢套箱节段连同其下部的双壁钢套箱节段一并进行下放；303、后续双壁钢套箱节段吊送及下放一次或多次重复步骤302，直至完成所述圆柱形双壁钢套箱中所有双壁钢套箱节段的吊送及下放过程，并将所述圆柱形双壁钢套箱下放至设计位置；步骤301中所述的通过所述下放通道对此时移送至围堰施工平台上的双壁钢套箱节段进行下放后，或者步骤302中将需移送的上一个双壁钢套箱节段吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部后，还需参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，且采用所述移位装置对当前状态下已下放完成的双壁钢套箱节段移至所述圆柱形双壁钢套箱的设计位置处。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤三中所述水平承载机构上设置有下放过程中与所述吊装设备配合使用且对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊系统，所述起吊系统与所述吊装设备组成下放过程中对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊下放系统；所述起吊系统包括布设在水平承载机构上的龙门架和多个顶升装置，所述顶升装置的上下两侧分别设置有起吊承重梁和起吊扁担梁，所述龙门架架设在所吊装双壁钢套箱节段上方，多个所述顶升装置均布设在所述龙门架上，且多个所述顶升装置沿圆周方向进行布设在所吊装双壁钢套箱节段上方；所述起吊承重梁和起吊扁担梁均呈水平向布设，且起吊承重梁和起吊扁担梁的数量均与所述顶升装置的数量相同；所述吊装设备与所吊装双壁钢套箱节段之间通过多对吊筋进行紧固连接，所述吊筋的对数与所述顶升装置的数量相同，且多对所述吊筋的布设位置与多个所述顶升装置的布设位置一一对应；所述双壁钢套箱节段的侧壁上对应设置有用于绑扎固定吊筋的多组固定件，所述固定件的组数与所述吊筋的对数相同；所述吊筋由上至下自起吊扁担梁和起吊承重梁穿过后固定在所述固定件上，起吊扁担梁和起吊承重梁上对应设置有供吊筋穿过的通孔。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤三中所述的由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放过程中，对刃脚的下放位置进行实时观测，且在刃脚着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放，直至当前所下放的双壁钢套箱节段下沉至与组装式浮体等高时为止；当刃脚着河床之后，采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放，直至将所述圆柱形双壁钢套箱下放至预设位置。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤三中所述的在刃脚着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放时，应同步在所述双壁钢套箱节段上的多个部位均勻等量地添加配重，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态；当刃脚着河床之后，且采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放过程中，采用水平度监测仪器对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行实时监测，并根据监测结果且采用调整各扇形隔仓内的水位或者对刃脚周侧进行清渣处理的方法对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行调整，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤三中所述的移位装置为布设在所述组装式浮体周侧的地锚、抛锚或地笼，所述水平承载机构上对应设置有多个电动锚机，所述电动锚机的数量与所述移位装置的数量相同；且所述吊装设备为水上浮吊。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤一中所述的双壁钢套箱节段由沿圆周方向布设的多个双壁钢套箱拼装节拼装组成，步骤301中对所述底部钢套箱节段进行吊装及下放之前，先采用吊装设备将拼装组成所述底部钢套箱节段的多个双壁钢套箱拼装节分别吊装至所述围堰施工平台上，再在所述围堰施工平台上对所述底部钢套箱节段进行拼装，之后再采用吊装设备将拼装组成的底部钢套箱节段处于所述下放通道上方；步骤302中采用吊装设备将需移送的下一个双壁钢套箱节段进行吊送之前，先在岸边对此时所吊装的双壁钢套箱节段进行拼装，之后再采用吊装设备将拼装组成的双壁钢套箱节段移动至所述围堰施工平台上。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤四中进行混凝土封底时，采用环封方法对需施工水中承台外侧的水下区域进行封底施工，且进行封底施工之前，先在步骤三中已下放至预设位置的圆柱形双壁钢套箱顶部搭设封底施工平台；实际进行封底施工时，采用多个垂直导管进行水下灌注混凝土的封底方法进行封底。上述黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征是步骤六中所述的在抽水和水下开挖过程中，采用由上至下边进行抽水或水下开挖边安装内支撑的方式，在所述圆柱形双壁钢套箱内部安装多道内支撑，且所安装内支撑的数量根据所述圆柱形双壁钢套箱内部在黄河主河道内所处的具体位置来定，距离黄河主河道的河道中心线越远，所安装内支撑的数量越少。本发明与现有技术相比具有以下优点1、设计合理、操作简单且实现方便，先下钢套箱且水下混凝土封底后，再在钢套箱顶上布置钻孔平台，进行成孔施工，然后再进行承台及水下墩身施工，成功解决了围堰的止水问题，实现了干处作业。2、双壁钢套箱的下放步骤设计合理，下放步骤简单、实现方便且易操控，下放过程中能有效对双壁钢套箱节段的平稳性进行控制，并将圆柱形双壁钢套箱下放至设计位置。3、所采用的组装式浮体结构简单，且移位方便，非常方便水上作业。4、与组装式浮体配套使用的起吊下放系统结构设计合理、投入成本低且安装布设方便，同时操作简便，能简便、高质量地完成圆柱形双壁钢套箱的起吊下放作业。5、由于黄河地质情况的特殊性(均为细砂、粉砂层)，待围堰下放到位后采用导管法进行水下混凝土封底，成功解决了水下大体积混凝土承台的清基、封底、混凝土浇筑等问题。6、形成了承台钻孔桩施工一体化施工工法先下钢套箱与水下混凝土封底后，在钢套箱顶上布置钻孔平台，进行成孔施工，然后再进行承台及水下墩身施工，因而采用承台钻孔桩一体化施工方法，在缩短工期的同时，也大幅度节约了施工成本，减少了大量的人力物力，同时施工方便，简单易控，施工过程安全可靠，危险系数较低。综上所述，本发明施工步骤设计合理、施工方便、施工成本低且施工工期短、实现了承台与钻孔桩的一体化施工，同时能简便、高效且高质量完成双壁钢套箱的下沉作业，因而有效解决了现有双壁钢套箱围堰施工中存在的施工周期较长、施工工序繁琐、投入人力物力较大、施工效果较差等缺陷和不足。下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明的施工工艺流程框图。图2为本发明施工时所采用圆柱形双壁钢套箱的外部结构示意图。图3为本发明施工时所采用圆柱形双壁钢套箱的内部结构示意图。图4为本发明施工时所采用组装式浮体的结构示意图。图5为本发明施工时所采用移位装置的使用状态参考示意图。图6为本发明施工时所采用起吊下放系统的结构示意图。图7为本发明施工时所采用起吊下放系统的安装位置示意图。图8为本发明采用起吊下放系统对双壁钢套箱节段进行下放时的施工状态参考图。图9为本发明采用垂直导管进行水下灌注混凝土封底时的灌注分布示意示意图。附图标记说明1-内壁板；3-1-内弦板；4-隔仓板；7-1-浮体承重梁；8-1-地锚；9-电动锚机；10-3-吊筋；10-6-纵梁；10-9-千斤顶；13-分水节。
具体实施例方式如图1所示的一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，包括以下步骤步骤一、根据需施工水中承台的结构、尺寸和底部标高，并结合施工地点的河床地质和水文情况以及围堰施工时需预留的作业空间，确定施工水中承台时所用围堰的结构和尺寸。结合图2，图3，所述围堰为圆柱形双壁钢套箱，且所述圆柱形双壁钢套箱由内壁板1、同轴套装在内壁板1外侧的外壁板2、多道由上至下安装在内壁板1与外壁板2之间的水平桁架3和多道分别布设在内壁板1与外壁板2内侧的竖向加劲肋组成，所述内壁板 1和外壁板2均为圆柱形壳体，所述圆柱形双壁钢套箱底部设置有刃脚6。所述内壁板1内部通过多个隔仓板4分为多个结构和尺寸均相同的扇形隔仓，多个所述隔仓板4的结构和
2-外壁板；
3-2-外弦板； 5-钢护筒；
7-2-纵向连接梁；
8-2-抛锚； 10-1-起吊承重梁； 10-4-精轧螺纹钢螺母
10-7-横梁；
11-内套箱；
3-水平桁架； 3-3-斜杆；
6-刃脚；
7-3-船只；
8-3-地笼； 10-2-起吊扁担梁； 10-5-牛腿柱； 10-8-立柱；
12-底部钢套箱节段尺寸均相同，多个所述隔仓板4的外侧壁均固定在内壁板1的内侧壁上，多个所述隔仓板4 的内侧壁固定连接为一体且其内侧壁边线均与内壁板1的中轴线相重合。本实施例中，为使钢套箱达到能自浮及注水平稳下沉的目的，钢套箱采取双壁结构，且采用圆柱形双壁钢套箱，所述圆柱形双壁钢套箱的内径为19m，外径为21. Sm。所述圆柱形双壁钢套箱内部通过10个隔仓板4均勻分隔为10个扇形隔仓，每个扇形隔仓都是独立的且相互间不贯通。实际施工时，所述圆柱形双壁钢套箱的内径尺寸及高度视水位情况确定。所述水平桁架3包括内弦板3-1、布设在内弦板3-1外侧的外弦板3_2以及支撑固定在所述内弦板3-1和外弦板3-2之间的多道斜杆3-3。本实施例中，所述内壁板1与外壁板2的厚度均为8mm，竖向加劲肋角钢L 75X75，所述内弦板3_1和外弦板3_2均采用角钢 L 125 X 125，斜杆3-3采角钢L 100 X 100，所述隔仓板4的厚度为6mm。实际对圆柱形双壁钢套箱进行加工制作时，所采用的钢材为Q235钢，且根据设计图提供的要求进行下料。所述内壁板1和外壁板2与隔仓板4之间要求水密，焊接应进行水密性检查。本实施例中，所施工的水中承台为大直径深水群桩基础，因而采用双壁钢套箱法施工。综合考虑封底混凝土厚度及通航水位高程，选定底部带有刃脚6的圆柱形双壁钢套箱入河床高程，圆柱形双壁钢套箱重260T。为方便施工，所述圆柱形双壁钢套箱由多个双壁钢套箱节段从下至上依次拼装组成。本实施例中，圆柱形双壁钢套箱采用在岸边加工场内分节块加工、墩位原位组拼就位与分节接高下沉的施工方案，且所述圆柱形双壁钢套箱由4 个双壁钢套箱节段从下至上依次拼装组成，其中第一个双壁钢套箱节段的高度为3. 6m，第二个双壁钢套箱节段的高度为2.細，第三个双壁钢套箱节段的高度为3m，第四个双壁钢套箱节段的高度为2.細。步骤二、测量放线采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备，对圆柱形双壁钢套箱的四周边线和水中承台底部需施工钻孔桩的中心位置进行测量放样。步骤三、围堰施工参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置，并采用支撑固定件对下放到位的所述圆柱形双壁钢套箱底部进行固定。本实施例中，采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，利用预先搭设好的围堰施工平台进行下放。如图4、图5所示，所述围堰施工平台包括组装式浮体和布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行移位的多个移位装置，且所述移位装置均通过锚索与所述组装式浮体相连。所述组装式浮体为由水平承载机构和搭设在所述水平承载机构上的多道浮体承重梁7-1组成，所述水平承载机构包括两个呈横向布设的船只浮体和两个呈平行布设的纵向连接梁7-2，两个所述船只浮体通过两个纵向连接梁7-2紧固连接为一体，所述纵向连接梁7-2的前后端分别固定在两个所述船只浮体上，多道所述浮体承重梁7-1均与纵向连接梁7-2呈平行布设。两个所述船只浮体和两个纵向连接梁7-2组成矩形框架式承载机构且其中部留有供所述圆柱形双壁钢套箱下放的下放通道，两个所述船只浮体内侧壁之间的间距以及两个纵向连接梁7-2内侧壁之间的间距均大于外壁板2的外径，且多道所述浮体承重梁7-1组成用于支撑所述圆柱形双壁钢套箱的支撑平台。所述船只浮体为由多艘船只7-3连接组成的漂浮式支撑平台。所述船只浮体上设置有分水节13，且所述分水节13位于河流上游一侧。本实施例中，两个所述船只浮体内侧壁之间的间距以及两个纵向连接梁7-2内侧壁之间的间距均比外壁板2的外径大50cm 60cm，且所述下放通道的长度和宽度均大于所述外壁板2的外径。实际使用时，所述移位装置为布设在所述组装式浮体周侧的地锚8-1、抛锚8-2或地笼8-3，所述水平承载机构上对应设置有多个电动锚机9，所述电动锚机9的数量与所述移位装置的数量相同。本实施例中，所述船只浮体为由六艘结构和尺寸相同的船只7-3连接组成，六艘所述船只7-3分两排进行布设，且每一排船只7-3均包括三艘连接为一体的船7-3。所述移位装置和所述电动锚机9的数量均为六个，且六个所述移位装置包括4个抛锚8-2、1个地锚8-1和1个地笼8-3。两个所述船只浮体上均设置有3个电动锚机9。本实施例中，步骤三中所述的吊装设备为水上浮吊，所述纵向连接梁7-2为军用梁，所述浮体承重梁7-1为型钢。所述纵向连接梁7-2具体由长36m的2组军用梁拼装组成，且纵向连接梁7-2通过紧固件固定在所述船只浮体上。实际布设安装时，所述水平承载机构还包括横向布设在两个所述船只浮体之间的中部浮体，两个所述纵向连接梁7-2均与所述中部浮体固定连接；所述中部浮体包括布设在同一直线上且连接为一体的三艘船7-3。本实施例中，船只7-3的数量为15只，且15只船只7-3的结构和尺寸均相同。所述船只7-3的长度为9m且其宽度为2. 7m，两个所述船只浮体与中部浮体之间的间距为9. 55m。因而，所述水平承载机构的横向宽度为27m且其纵向长度为33. 4m。本实施例中，多道所述浮体承重梁7-1呈均勻布设，且所述浮体承重梁7-1的长度均为36m0实际施工过程中，待所述围堰施工平台搭设完成后，采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置，且将所述圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放。实际由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放时，其下放过程包括以下步骤301、底部钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将位于所述圆柱形双壁钢套箱底部且带有刃脚6的底部钢套箱节段12吊送至所述围堰施工平台上，并使得所述底部钢套箱节段12处于所述下放通道上方；再采用吊装设备将此时移送至围堰施工平台上的底部钢套箱节段12吊起，并将所述底部钢套箱节段12吊离浮体承重梁7-1 ；之后，将多道浮体承重梁7-1自所述水平承载机构上去除以打开所述下放通道，再通过所述下放通道对底部钢套箱节段12进行下放。本实施例中，由于所述水平承载机构中还包括中部浮体，则去除浮体承重梁7-1 的同时，还需解除中部浮体与纵向连接梁7-2之间的连接关系并将中部浮体移开。实际施工时，由于浮体承重梁7-1水平放置在所述水平承载机构上，因而去除时只需从在所述水平承载机构上抽出即可。302、下一个双壁钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将需移送的下一个双壁钢套箱节段，吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部；再采用吊装设备，将本步骤中所移送的双壁钢套箱节段连同其下部的双壁钢套箱节段一并进行下放。303、后续双壁钢套箱节段吊送及下放一次或多次重复步骤302，直至完成所述圆柱形双壁钢套箱中所有双壁钢套箱节段的吊送及下放过程，并将所述圆柱形双壁钢套箱下放至设计位置。步骤301中所述的通过所述下放通道对此时移送至围堰施工平台上的双壁钢套箱节段进行下放后，或者步骤302中将需移送的上一个双壁钢套箱节段吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部后，还需参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，且采用所述移位装置对当前状态下已下放完成的双壁钢套箱节段移至所述圆柱形双壁钢套箱的设计位置处。同时，结合图6、图7和图8，所述水平承载机构上设置有下放过程中与所述吊装设备配合使用且对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊系统，所述起吊系统与所述吊装设备组成下放过程中对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊下放系统。所述起吊系统包括布设在水平承载机构上的龙门架和多个顶升装置，所述顶升装置的上下两侧分别设置有起吊承重梁10-1和起吊扁担梁10-2，所述龙门架架设在所吊装双壁钢套箱节段上方，多个所述顶升装置均布设在所述龙门架上，且多个所述顶升装置沿圆周方向进行布设在所吊装双壁钢套箱节段上方。所述起吊承重梁10-1和起吊扁担梁10-2均呈水平向布设，且起吊承重梁 10-1和起吊扁担梁10-2的数量均与所述顶升装置的数量相同。所述吊装设备与所吊装双壁钢套箱节段之间通过多对吊筋10-3进行紧固连接，所述吊筋10-3的对数与所述顶升装置的数量相同，且多对所述吊筋10-3的布设位置与多个所述顶升装置的布设位置一一对应。所述双壁钢套箱节段的侧壁上对应设置有用于绑扎固定吊筋10-3的多组固定件，所述固定件的组数与所述吊筋10-3的对数相同。所述吊筋10-3由上至下自起吊扁担梁10-2 和起吊承重梁10-1穿过后固定在所述固定件上，起吊扁担梁10-2和起吊承重梁10-1上对应设置有供吊筋10-3穿过的通孔。实际施工时，所述龙门架包括两个门式支架和两根分别搭设在两个门式支架之间的纵梁10-6，两根纵梁10-6呈平行布设，两个所述门式支架的结构和尺寸均相同，两个所述门式支架分别布设在两个所述船只浮体上且二者呈平行布设。所述起吊承重梁10-1安装在纵梁10-6上，所述顶升装置安装在起吊承重梁10-1上。本实施例中，所述门式支架包括两组高度相同的立柱10-8和搭设在两个所述立柱10-8之间的横梁10-7，所述纵梁10-6与纵向连接梁7-2呈平行布设，且纵梁10_6与横梁10-7呈垂直布设。每一组立柱10-8均包括两根结构和高度均相同且分别布设在所吊装双壁钢套箱节段内外两侧的两根立杆。本实施例中，所述纵梁10-6为军用梁，横梁10-7为工字钢，所述立杆为钢管桩。所述顶升装置为千斤顶10-9，且千斤顶10-9的数量为四个，每根纵梁10-6均布设有两个千斤顶10-9。所述龙门架布设在所吊装双壁钢套箱节段的正上方。实际进行吊送时，所述吊筋 10-3为精轧螺纹钢，起吊扁担梁10-2和起吊承重梁10-1上均设置有对所述精轧螺纹钢进行限位的精轧螺纹钢螺母10-4。每一组所述固定件均包括2个分别布设在所述双壁钢套箱节段的内外两侧侧壁上的固定件。本实施例中，所述固定件为牛腿柱10-5，所述精轧螺纹钢为Φ 32mm精轧螺纹钢，四个所述千斤顶10_9均为200t千斤顶且其行程均为20cm。实际安装时，先对龙门架进行搭设。且对龙门架进行搭设时，先用8根Φ529πιπιΧ IOmmX 4m的钢管桩作4个立柱10_8，且每个立柱10_8均由两个 Φ5^mmX IOmmX^i的钢管桩组成；之后用槽钢焊接剪刀撑，布设于同一个船只浮体上的钢管桩连接成整体，并在同一个船只浮体上的两个立柱10-8顶用工字钢作横梁10-7 (横梁 10-7的长度为15m)，且横梁10-7与立柱10-8之间用厚度为16mm的加强板焊接固定；然后， 在横梁10-7的左右两端分别用3组军用梁拼组架设纵梁10-6，并进行加固，所述纵梁10-6 搭设在立柱10-8的中部。所述龙门架搭设完成后，在龙门架上设计四个起吊支点作千斤顶10-9的起吊承重梁10-1，所述起吊承重梁10-1采用长度为2. 5m的工字钢，且在起吊承重梁10_1上的千斤顶10-9安放处及吊筋10-3的安装位置上下翼缘板用厚度为16mm的钢板加强，腹板用厚度为Icm的钢板加强。之后，在千斤顶10-9上布置起吊扁担梁10-2，所述起吊扁担梁10_2 长度为an的工字钢，且在起吊扁担梁10-2上的千斤顶10-9安放处及吊筋10-3的安装位置上下翼缘板用厚度为16mm的钢板加强，腹板用厚度为Icm的钢板加强。一对吊筋10_3 的布置在所吊装双壁钢套箱节段的内外两侧，每根长度为9m(其长度由圆柱形双壁钢套箱的下沉高度确定)，起吊承重梁10-1和起吊扁担梁10-2上布置精轧螺纹钢螺母10-4，吊筋 10-3底部固定在焊接于双壁钢套箱节段两侧壁上的牛腿柱10-5上。同时，由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放过程中，对刃脚6的下放位置进行实时观测，且在刃脚6着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放，直至当前所下放的双壁钢套箱节段下沉至与组装式浮体等高时为止；当刃脚6着河床之后，采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放，直至将所述圆柱形双壁钢套箱下放至预设位置。另外，需注意的是在刃脚6着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放时，应同步在所述双壁钢套箱节段上的多个部位均勻等量地添加配重，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态；当刃脚6着河床之后，且采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放过程中，采用水平度监测仪器对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行实时监测，并根据监测结果且采用调整各扇形隔仓内的水位或者对刃脚6周侧进行清渣处理的方法对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行调整，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态。实际对移位装置进行布设时，在施工区域上游的一侧岸边设置1个地笼8_3(此处所设置的地笼为由两个布设在一起的独立地笼组成的组合式地笼)，而在上游的另一侧岸边设置1个地锚8-1 (此处所设置的地锚为由两个布设在一起的独立地锚组成的组合式地锚)，并在上游抛设2个抛锚8-2，之后用钢丝绳即所述锚索将所述圆柱形双壁钢套箱、起吊系统和吊装设备进行锚固保证施工安全，并在桥位的下游设置2个抛锚8-2用于调节移动方向。本实施例中，所述双壁钢套箱节段由沿圆周方向布设的多个双壁钢套箱拼装节拼装组成，因而步骤301中对所述底部钢套箱节段12进行吊装及下放之前，先采用吊装设备将拼装组成所述底部钢套箱节段12的多个双壁钢套箱拼装节分别吊装至所述围堰施工平台上，再在所述围堰施工平台上对所述底部钢套箱节段12进行组装，之后再采用吊装设备将拼装组成的底部钢套箱节段12处于所述下放通道上方。
实际进行下放过程中，对圆柱形双壁钢套箱进行下放之前，先根据所下放圆柱形双壁钢套箱的尺寸，在组装式浮体上进行放样，然后将已预制完毕的组成所述底部钢套箱节段12的多个双壁钢套箱拼装节运输到岸边，再用水上浮吊将单个双壁钢套箱拼装节依次按照编号吊至组装式浮体上进行组装，直至将底部钢套箱节段12组装完毕。剩余的双壁钢套箱节段均在岸边完成组装后，再采用水上浮吊将拼装组成的双壁钢套箱节段逐个吊送至所述组装式浮体上进行拼装及下放。本实施例中，对组成圆柱形双壁钢套箱的4个双壁钢套箱节段逐个进行下放时， 需保证双壁钢套箱节段的密封性后才能下沉。且当第一个双壁钢套箱节段(即底部钢套箱节段1 下沉至与所述围堰施工平台处于平移高度(具体是与组装式浮体等高)时，再采用水上浮吊将在岸边组装完成的第二个双壁钢套箱节段拼装在已下放到位的第一个双壁钢套箱节段上，且待第二个双壁钢套箱节段拼装完成后，通过移位装置将组装式浮体、起吊下放系统连同第一个和第二个双壁钢套箱节段一并移至设计位置处进行整体下放。实际对第一个双壁钢套箱节段进行下放时，利用其自身重力进行下沉，且第一个双壁钢套箱节段下沉时，根据公式F浮=P 算得出，第一个双壁钢套箱节段下沉到水面下1. 71m时，可自浮。实际计算时，所述双壁钢套箱节段的平面面积为58. 64m2，第一个双壁钢套箱节段的自重为108. 59t，第二个双壁钢套箱节段的自重为60. 68t，第三个和第四个双壁钢套箱节段的自重均为97. 9t ；刃脚6的高度为1. 03m,刃脚6的体积为47. 26m3,由此求出第一个双壁钢套箱节段的总入水深度为1. 71m。第二个双壁钢套箱节段拼装后，第一个和第二个双壁钢套箱节段的总入水深度为1. 71+60. 68/89. 72 = 2. 39m，此时第二个双壁钢套箱节段位于水面上的高度为6-2. 39 = 3. 61m,高出组装式浮体顶3. 61-1. 15 = 2. 46m。 由于之后在组装式浮体上直接拼装第三个双壁钢套箱节段的高度过高，不易操作及固定， 因而需向第一个和第二个双壁钢套箱节段内增加配重，将其下沉到与组装式浮体等高，即再需下沉2. 46米，总入水深度为4. 85m，而当再下沉4. 85m后，刃脚6已经着河床。实际向第一个和第二个双壁钢套箱节段内增加配重时，必须保证等量同步，防止双壁钢套箱节段倾斜。待刃脚6着河床后，对第三个和第四个双壁钢套箱节段进行下放时，需进行清渣下沉，即采用采用向扇形隔仓内注水与在钢套箱内清渣的方法使之下沉，直至将圆柱形双壁钢套箱下沉到设计标高后。采用抓斗在圆柱形双壁钢套箱的中心附近开始捞渣，并逐步向刃脚6扩展，套箱通过自重下沉。所述圆柱形双壁钢套箱下沉过程中，随时用全站仪监控套箱顶面的观测点，发现偏位，立即纠正，且纠正主要采取以下三种方法第一、调整隔仓水用抽水机往较高一侧的扇形隔仓内加水，把较低一侧扇形隔仓内的水抽出，利用两侧重力不同，使圆柱形双壁钢套箱水平，但此法需要保证扇形隔仓与扇形隔仓之间以及扇形内外两侧之间的水头差在允许范围内。第二、用抓斗在刃脚6处捞渣，利用高低两侧下沉时所受阻力不同，实现套箱纠正。第三、采用扇形隔仓中的隔仓砼进行调平。实际对圆柱形双壁钢套箱进行下沉时，其下沉就位工作应尽量安排在水位较低， 流速较小的时间进行；圆柱形双壁钢套箱着落河床高差较大时，应视情况抛小片石或潜水员支垫小钢墩将河床找平，使刃脚6尽可能平衡着床。并在下沉到位的圆柱形双壁钢套箱外侧插设钢板，内侧堆码沙袋进行堵漏。同时，需注意的是对双壁钢套箱节段进行水上接高拼装时，要对称拼装，并在底部钢套箱节段12的内外壁板上设置防失稳单元杆件。由于双壁钢套箱节段第一次接高时， 底部钢套箱节段12还没有下沉至河床稳定深度，为此接高后应迅速使其下沉至稳定深度。 切忌在下沉至稳定深度前，使部双壁钢套箱露出水面的高度过大，隔仓内的填充水面过高至套箱重心偏大而发生意外。双壁钢套箱节段吸泥下沉时，应严格掌握吸泥时间和控制吸泥范围，同时及时向双壁钢套箱节段内补水。吸泥宜先由中间吸出锅底坑而后向四周扩展； 严防吸泥机头距刃脚太近，以免引起大翻砂致套箱发生过大倾斜与移位。部双壁钢套箱节段接高下沉时，应有足够的自重力，其沉降系数应大于或等于1.2 ；采用仓内灌水和填充混凝土增加自重下沉时应注意对称加载，严防套箱发生倾斜。待圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置后，由潜水员用支撑固定件(具体是由厚度为2cm的钢板焊成楔形盒子)支垫刃脚6，以确保圆柱形双壁钢套箱的稳定。同时，还需进行清基处理，清基的目的是为了使水下封底砼与基岩面结合紧密，避免出现夹砂层，防止封底后产生翻浆现象。步骤四、封底施工在需施工水中承台的底部标高处进行混凝土封底，且封底后所形成混凝土封底层的顶部标高与需施工水中承台的底部标高一致。本实施例中，实际进行混凝土封底时，采用环封方法对需施工水中承台外侧的水下区域进行封底施工，且进行封底施工之前，先在步骤三中已下放至预设位置的圆柱形双壁钢套箱顶部搭设封底施工平台；实际进行封底施工时，采用多个垂直导管进行水下灌注混凝土的封底方法进行封底。实际进行水下封底时，当圆柱形双壁钢套箱下沉到位后进行封底施工，此时采用环封方式(应视清基后基底地质情况而定，若地质条件不好则要全封)。在已下放到位的圆柱形双壁钢套箱顶部设置水下封底混凝土施工平台，利用水下封底混凝土施工平台下放环封用的内套箱11，所述内套箱11采用钢板加工而成且其内外侧均焊接角钢，具体采用吊装装置将内套箱11下放至需施工水中承台的外轮廓线处，并通过固定连接件将内套箱11与圆柱形双壁钢套箱紧固连接，防止砼浇注过程中移位或变形。封底砼分仓(指扇形隔仓) 进行浇注，混凝土灌注采用Φ 300mm的垂直导管进行水下灌注，混凝土供应由拌合站供应， 泵送入模。封底砼的强度达到70%后，可将圆柱形双壁钢套箱内的水先抽出部分(高度为 0. 5m)，观察套箱内水面情况，用以判断封底效果。由于封底混凝土浇筑面积大，且水位较深，为保证质量，采用多管两点同时灌注砼。封底混凝土高度暂定为3. 5m，为防止砼浇注过程中封混凝土顶面标高超高或不足，提前在圆柱形双壁钢套箱的内壁上焊出浇注线，浇注过程中通过潜水员探摸及测绳量测控制浇注高度。混凝土的坍落度控制在20 22cm，掺加粉煤灰和高效缓凝剂，以提高混凝土的流动性，延长混凝土的初凝时间。采用水泵抽水的方式排出套箱内封底混凝土置换出的水量。本实施例中，圆柱形双壁钢套箱的封底砼面积为144m2且封底砼厚度为3. 5mm，共需混凝土 V = 504m3。每根竖直导管作用的半径为3m，共需要M个灌注点，单个灌注点需浇注砼21m2。灌注时，同时布置2根竖向导管，采用泵送砼灌注。封底混凝土灌注过程中， 要注意使套箱内外的水头差不大于lm。封底混凝土顶面标高应比水中承台底低5-lOcm，防止垫层砼侵入水中承台结构内。M个灌注点的分布位置详见图9。
步骤五、承台底部钻孔桩施工，其施工过程包括以下步骤501、钻孔施工平台搭设在步骤三中已施工完成的所述圆柱形双壁钢套箱顶部搭设钻孔施工平台，所述钻孔施工平台包括搭设在所述圆柱形双壁钢套箱顶部的多道支撑梁和铺设在多道所述支撑梁上的平台面板。502、钢护筒下放参照步骤二中测量放样出的需施工钻孔桩的中心位置，利用步骤501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按照常规钢护筒安装方法对施工钻孔桩所用的钢护筒5进行下放，并对下放到位的钢护筒5进行固定。503、钻孔桩施工利用步骤501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按常规水中钻孔桩的施工方法用于支撑需施工水中承台的钻孔桩进行施工，施工完成的钻孔桩顶部标高与需施工水中承台的顶部标高一致。步骤六、逐级抽水与水下开挖及钢护筒逐级割除采用抽水机和水下抽浆设备对所述圆柱形双壁钢套箱内部逐步进行抽水和水下开挖，直至开挖至需施工水中承台的底部标高位置；且在抽水和水下开挖过程中，采用切割设备由上至下对步骤四中所述钢护筒5 进行割除。本实施例中，在抽水和水下开挖过程中，采用由上至下边进行抽水或水下开挖边安装内支撑的方式，在所述圆柱形双壁钢套箱内部安装多道内支撑，且所安装内支撑的数量根据所述圆柱形双壁钢套箱内部在黄河主河道内所处的具体位置来定，距离黄河主河道的河道中心线越远，所安装内支撑的数量越少。步骤七、承台施工钻孔桩施工完成后，拆除步骤501中搭设的钻孔施工平台，在已施工完成的钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工，并获得施工为一体的钻孔桩和水中承台。步骤八、承台上部墩柱施工在施工成型的所述水中承台上施工支撑桥梁上部结构用的墩柱，且待所施工墩柱施工完成后，对所述圆柱形双壁钢套箱进行拆除。本实施例中，水中承台和上部墩柱墩身完工后，向圆柱形双壁钢套箱内注水，使圆柱形双壁钢套箱内外的水位相平，潜水员采用水下切割设备对圆柱形双壁钢套箱进行分解切割，然后用水上浮吊将割除部分吊起，用运输车到指定处进行处理，以重复使用。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤步骤一、根据需施工水中承台的结构、尺寸和底部标高，并结合施工地点的河床地质和水文情况以及围堰施工时需预留的作业空间，确定施工水中承台时所用围堰的结构和尺寸；所述围堰为圆柱形双壁钢套箱，且所述圆柱形双壁钢套箱由内壁板(1)、同轴套装在内壁板(1)外侧的外壁板O)、多道由上至下安装在内壁板(1)与外壁板( 之间的水平桁架 (3)和多道分别布设在内壁板⑴与外壁板⑵内侧的竖向加劲肋组成，所述内壁板⑴和外壁板( 均为圆柱形壳体，所述圆柱形双壁钢套箱底部设置有刃脚(6)；所述内壁板(1) 内部通过多个隔仓板(4)分为多个结构和尺寸均相同的扇形隔仓，多个所述隔仓板的结构和尺寸均相同，多个所述隔仓板(4)的外侧壁均固定在内壁板(1)的内侧壁上，多个所述隔仓板⑷的内侧壁固定连接为一体且其内侧壁边线均与内壁板⑴的中轴线相重合；步骤二、测量放线采用水上施工放样方法及相配套使用的施工放样设备，对圆柱形双壁钢套箱的四周边线和水中承台底部需施工钻孔桩的中心位置进行测量放样；步骤三、围堰施工参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置，并采用支撑固定件对下放到位的所述圆柱形双壁钢套箱底部进行固定；步骤四、封底施工在需施工水中承台的底部标高处进行混凝土封底，且封底后所形成混凝土封底层的顶部标高与需施工水中承台的底部标高一致；步骤五、承台底部钻孔桩施工，其施工过程包括以下步骤501、钻孔施工平台搭设在步骤三中已施工完成的所述圆柱形双壁钢套箱顶部搭设钻孔施工平台，所述钻孔施工平台包括搭设在所述圆柱形双壁钢套箱顶部的多道支撑梁和铺设在多道所述支撑梁上的平台面板；502、钢护筒下放参照步骤二中测量放样出的需施工钻孔桩的中心位置，利用步骤 501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按照常规钢护筒安装方法对施工钻孔桩所用的钢护筒(5)进行下放，并对下放到位的钢护筒(5)进行固定；503、钻孔桩施工利用步骤501中搭设完成的所述钻孔施工平台，且按常规水中钻孔桩的施工方法用于支撑需施工水中承台的钻孔桩进行施工，施工完成的钻孔桩顶部标高与需施工水中承台的顶部标高一致；步骤六、逐级抽水与水下开挖及钢护筒逐级割除采用抽水机和水下抽浆设备对所述圆柱形双壁钢套箱内部逐步进行抽水和水下开挖，直至开挖至需施工水中承台的底部标高位置；且在抽水和水下开挖过程中，采用切割设备由上至下对步骤四中所述钢护筒(5)进行割除；步骤七、承台施工钻孔桩施工完成后，拆除步骤501中搭设的钻孔施工平台，在已施工完成的钻孔桩桩顶上对所述水中承台进行成型施工，并获得施工为一体的钻孔桩和水中承台；步骤八、承台上部墩柱施工在施工成型的所述水中承台上施工支撑桥梁上部结构用的墩柱，且待所施工墩柱施工完成后，对所述圆柱形双壁钢套箱进行拆除。
2.按照权利要求1所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤三中采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，利用预先搭设好的围堰施工平台进行下放；所述围堰施工平台包括组装式浮体和布设在所述组装式浮体四周侧且对所述组装式浮体进行移位的多个移位装置，且所述移位装置均通过锚索与所述组装式浮体相连；所述组装式浮体为由水平承载机构和搭设在所述水平承载机构上的多道浮体承重梁(7-1)组成，所述水平承载机构包括两个呈横向布设的船只浮体和两个呈平行布设的纵向连接梁(7-2)，两个所述船只浮体通过两个纵向连接梁 (7-2)紧固连接为一体，所述纵向连接梁(7-2)的前后端分别固定在两个所述船只浮体上， 多道所述浮体承重梁(7-1)均与纵向连接梁(7- 呈平行布设；两个所述船只浮体和两个纵向连接梁(7- 组成矩形框架式承载机构，所述矩形框架式承载机构中部留有供所述圆柱形双壁钢套箱下放的下放通道，两个所述船只浮体内侧壁之间的间距以及两个纵向连接梁(7-2)内侧壁之间的间距均大于外壁板O)的外径，多道所述浮体承重梁(7-1)组成用于支撑所述圆柱形双壁钢套箱的支撑平台；所述船只浮体为由多艘船只(7- 连接组成的漂浮式支撑平台。
3.按照权利要求2所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱由多个双壁钢套箱节段从下至上依次拼装组成， 步骤三中采用吊装设备将步骤一中所述的圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置时，由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放；且由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放时，其下放过程包括以下步骤301、底部钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将位于所述圆柱形双壁钢套箱底部且带有刃脚(6)的底部钢套箱节段(1 吊送至所述围堰施工平台上，并使得所述底部钢套箱节段(1 处于所述下放通道上方；再采用吊装设备将此时移送至围堰施工平台上的底部钢套箱节段(12)吊起，并将所述底部钢套箱节段(12)吊离浮体承重梁(7-1)；之后，将多道浮体承重梁(7-1)自所述水平承载机构上去除以打开所述下放通道，再通过所述下放通道对底部钢套箱节段(1 进行下放；302、下一个双壁钢套箱节段吊送及下放先采用吊装设备将需移送的下一个双壁钢套箱节段，吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部；再采用吊装设备，将本步骤中所移送的双壁钢套箱节段连同其下部的双壁钢套箱节段一并进行下放；303、后续双壁钢套箱节段吊送及下放一次或多次重复步骤302，直至完成所述圆柱形双壁钢套箱中所有双壁钢套箱节段的吊送及下放过程，并将所述圆柱形双壁钢套箱下放至设计位置；步骤301中所述的通过所述下放通道对此时移送至围堰施工平台上的双壁钢套箱节段进行下放后，或者步骤302中将需移送的上一个双壁钢套箱节段吊送并拼接在此时已下放完成的双壁钢套箱节段上部后，还需参照步骤二中测量放样出的圆柱形双壁钢套箱的四周边线，且采用所述移位装置对当前状态下已下放完成的双壁钢套箱节段移至所述圆柱形双壁钢套箱的设计位置处。
4.按照权利要求2或3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺， 其特征在于步骤三中所述水平承载机构上设置有下放过程中与所述吊装设备配合使用且对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊系统，所述起吊系统与所述吊装设备组成下放过程中对所述双壁钢套箱节段进行起吊的起吊下放系统；所述起吊系统包括布设在水平承载机构上的龙门架和多个顶升装置，所述顶升装置的上下两侧分别设置有起吊承重梁(10-1)和起吊扁担梁(10-2)，所述龙门架架设在所吊装双壁钢套箱节段上方，多个所述顶升装置均布设在所述龙门架上，且多个所述顶升装置沿圆周方向进行布设在所吊装双壁钢套箱节段上方；所述起吊承重梁(10-1)和起吊扁担梁(10- 均呈水平向布设，且起吊承重梁 (10-1)和起吊扁担梁(10- 的数量均与所述顶升装置的数量相同；所述吊装设备与所吊装双壁钢套箱节段之间通过多对吊筋(10- 进行紧固连接，所述吊筋(10- 的对数与所述顶升装置的数量相同，且多对所述吊筋(10- 的布设位置与多个所述顶升装置的布设位置一一对应；所述双壁钢套箱节段的侧壁上对应设置有用于绑扎固定吊筋(10- 的多组固定件，所述固定件的组数与所述吊筋(10-3)的对数相同；所述吊筋(10-3)由上至下自起吊扁担梁(10-2)和起吊承重梁(10-1)穿过后固定在所述固定件上，起吊扁担梁(10-2) 和起吊承重梁(10-1)上对应设置有供吊筋(10- 穿过的通孔。
5.按照权利要求3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤三中所述的由下至上对多个所述双壁钢套箱节段逐个进行下放过程中，对刃脚 (6)的下放位置进行实时观测，且在刃脚(6)着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放，直至当前所下放的双壁钢套箱节段下沉至与组装式浮体等高时为止；当刃脚(6)着河床之后，采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放，直至将所述圆柱形双壁钢套箱下放至预设位置。
6.按照权利要求5所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤三中所述的在刃脚(6)着河床之前，采用在所述双壁钢套箱节段上添加配重的方法进行下放时，应同步在所述双壁钢套箱节段上的多个部位均勻等量地添加配重，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态；当刃脚(6)着河床之后，且采用向所述双壁钢套箱节段的扇形隔仓内注水与对所述双壁钢套箱节段内进行清渣相结合的方法进行下放过程中，采用水平度监测仪器对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行实时监测，并根据监测结果且采用调整各扇形隔仓内的水位或者对刃脚(6)周侧进行清渣处理的方法对所吊装双壁钢套箱节段顶部的水平度进行调整，以保证下放过程中所述双壁钢套箱节段始终处于平稳状态。
7.按照权利要求2或3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺， 其特征在于步骤三中所述的移位装置为布设在所述组装式浮体周侧的地锚(8-1)、抛锚 (8-2)或地笼(8-3)，所述水平承载机构上对应设置有多个电动锚机(9)，所述电动锚机(9) 的数量与所述移位装置的数量相同；且所述吊装设备为水上浮吊。
8.按照权利要求3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤一中所述的双壁钢套箱节段由沿圆周方向布设的多个双壁钢套箱拼装节拼装组成，步骤301中对所述底部钢套箱节段(1 进行吊装及下放之前，先采用吊装设备将拼装组成所述底部钢套箱节段(1 的多个双壁钢套箱拼装节分别吊装至所述围堰施工平台上，再在所述围堰施工平台上对所述底部钢套箱节段(1 进行拼装，之后再采用吊装设备将拼装组成的底部钢套箱节段(1 处于所述下放通道上方；步骤302中采用吊装设备将需移送的下一个双壁钢套箱节段进行吊送之前，先在岸边对此时所吊装的双壁钢套箱节段进行拼装，之后再采用吊装设备将拼装组成的双壁钢套箱节段移动至所述围堰施工平台上。
9.按照权利要求1、2或3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，其特征在于步骤四中进行混凝土封底时，采用环封方法对需施工水中承台外侧的水下区域进行封底施工，且进行封底施工之前，先在步骤三中已下放至预设位置的圆柱形双壁钢套箱顶部搭设封底施工平台；实际进行封底施工时，采用多个垂直导管进行水下灌注混凝土的封底方法进行封底。
10.按照权利要求1、2或3所述的黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺， 其特征在于步骤六中所述的在抽水和水下开挖过程中，采用由上至下边进行抽水或水下开挖边安装内支撑的方式，在所述圆柱形双壁钢套箱内部安装多道内支撑，且所安装内支撑的数量根据所述圆柱形双壁钢套箱内部在黄河主河道内所处的具体位置来定，距离黄河主河道的河道中心线越远，所安装内支撑的数量越少。
全文摘要
本发明公开了一种黄河主河道水中墩承台施工用双壁钢围堰施工工艺，包括以下步骤一、确定施工水中承台时所用圆柱形双壁钢套箱的结构和尺寸；二、测量放线；三、围堰施工采用吊装设备将圆柱形双壁钢套箱逐渐下放至预设位置，并采用支撑固定件对下放到位的所述圆柱形双壁钢套箱底部进行固定；四、封底施工；五、承台底部钻孔桩施工；六、逐级抽水与水下开挖及钢护筒逐级割除；七、承台施工；八、承台上部墩柱施工。本发明施工步骤设计合理、施工方便、施工成本低且施工工期短、实现了承台与钻孔桩的一体化施工，同时能简便、高效且高质量完成双壁钢套箱的下沉作业，解决了现有双壁钢套箱围堰施工中存在的多种缺陷和不足。
文档编号E02D19/04GK102251530SQ20111010717
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月27日 优先权日2011年4月27日
发明者何永能, 冯振宁, 刘庭联, 刘永, 吕鹏涛, 张晓云, 杨金才, 梁金成, 程彬, 郭瑞, 陈新 申请人:中铁二十局集团第二工程有限公司