一种锁扣钢管桩围堰施工及内支撑应力调整方法与流程

本技术涉及锁扣钢管桩围堰施工的领域，尤其是涉及一种锁扣钢管桩围堰施工及内支撑应力调整方法。

背景技术：

1、锁扣钢管桩围堰施工工法是围堰施工中较为常用的一种工法，在桥梁施工中应用广泛。锁扣钢管桩围堰工法是将钢管桩插入河床底部作为围堰材料，相邻钢管桩之间通过c型扣件和o型扣件扣合形成封闭的围堰结构，然后将围堰结构内的水抽出，由于水压原因，需要在围堰结构内的液面下降一段距离，就要在围堰内侧布置内支撑结构进行保护。

2、相关技术中，内支撑结构包括固定在围堰结构内侧的围檩、设置在围檩角部位置的斜撑钢管以及设置在围檩对边之间的对撑钢管，在安装内支撑结构之前，先接长围堰区域内的钢护筒，然后将下放系统安装在钢护筒顶部内，通过下放系统将内支撑结构下放至安装位置与围堰进行连接。

3、针对上述中的相关技术，存在有以下缺陷：在实际施工过程中，随着围堰结构内侧的水位不断下降，作用在围堰外侧的水压力逐渐增大，使得钢管桩往围堰内侧方向倾斜变形，由于此时下方的多道内支撑结构的支撑体系还未开设搭设，围堰上部位置的内支撑结构独立支撑的效果难以克服水压影响，甚至造成围堰上部的内支撑结构出现变形，同时也会从影响围堰下部位置的内支撑结构的安装，最终影响内支撑体系的整体稳定性，因此仍有改进空间。

技术实现思路

1、为了在围堰内侧形成稳定的内支撑体系，本技术提供一种锁扣钢管桩围堰施工及内支撑应力调整方法。

2、本技术提供的一种锁扣钢管桩围堰施工及内支撑应力调整方法采用如下的技术方案：

3、一种锁扣钢管桩围堰施工及内支撑应力调整方法，包括以下步骤：

4、s1：下放系统安装：接长围堰施工区域内的钢护筒，在钢护筒顶部安装下放系统；

5、s2：预制上部内支撑结构以及下部内支撑结构：上部内支撑结构采用现场整体拼装，下部内支撑结构采用现场散拼；

6、s3：上部内支撑结构就位：用下放系统将上部内支撑结构放至设计标高，在钢护筒外侧设置支撑件，支撑件对上部内支撑结构进行支撑；

7、s4：围堰施工：以上部内支撑结构作为导向架，顺上部内支撑结构外侧进行钢管桩插打施工，若干钢管桩围合形成围堰结构；

8、s5：下部内支撑结构就位：对围堰结构内侧进行抽水，直至围堰结构内侧的水位处于下部内支撑结构安装位置的下方，在围堰下部结构安装位置进行拼装，下部内支撑结构包括下部围檩以及下部对撑钢管，下部围檩围设在围堰结构内侧，下部对撑钢管设置在下部围檩对边内侧之间，下部对撑钢管与下部围檩之间设置反顶装置，反顶装置在下部对撑钢管与下部围檩之间施加预顶力。

9、通过采用上述技术方案，先对上部内支撑结构进行整体拼装，然后利用下放系统将上部内支撑结构整体下放至围堰内侧的设计标高，并通过支撑件进行支撑固定，上部内支撑结构起到导向作用，从而可以提高钢管桩插打质量，在围堰结构围合形成过程中，上部内支撑结构已经起到支撑作用，然后在围堰结构围合成型后，再进行抽水施工，在水位逐渐下降的过程中，围堰外侧的水施加在围堰上部的压力也逐渐增加，上部内支撑结构可以及时为围堰内侧提供支撑力，然后采用现场散拼的方式在下部内支撑结构的设计标高进行下部内支撑结构拼装，由于下部内支撑结构位置与水位接近，围堰下部位置所承担的压力较小，因此在拼装下部围檩以及下部对撑钢管时，在两者之间增设反顶装置，反顶装置在下部对撑钢管与下部围檩之间施加预顶力，主动分担上部内支撑结构的压力，有利于降低围堰上部的内支撑结构出现变形的概率，提高围堰内侧的整个内支撑体系的整体稳定性。

10、优选的，所述上部内支撑结构包括上部围檩、上部对撑钢管以及上部角撑钢管，在所述s2中，上部对撑钢管预先焊接固定在上部围檩内侧；在所述s3中，上部对撑钢管以及上部围檩整体沉入水中直至到达设计标高；在所述s5的抽水施工过程中，当围堰结构内侧的水位下降至上部内支撑结构的下方时，将上部角撑钢管焊接固定在上部围檩的角部内侧。

11、通过采用上述技术方案，先将上部对撑钢管与上部围檩焊接成整体，预留角部位置未安装上部角撑钢管，降低在整体下放上部内支撑结构时，上部角撑钢管与靠近围檩处的钢护筒发生碰撞的概率，然后在抽水步骤持续进行，水对围堰结构上部的压力也有逐渐增大趋势，当随着水位不断下降，上部内支撑结构浮现，此时及时对上部围堰的角部位置安装上部角撑钢管，有利于提高围堰施工效率以及施工过程中的安全性。

12、优选的，所述上部内支撑结构不少于两道，若干道上部内支撑结构上下分布，且上下相邻的上部内支撑结构之间设置有连接件，在所述s3中，若干道上部内支撑结构整体下放至设计标高，位于最上方的上部内支撑结构在水位之上，然后将支撑件固定在水位之上的位置，位于最上方的上部内支撑结构架放在支撑件上。

13、通过采用上述技术方案，设置多道上部内支撑结构，并进行整体下放，在提高安装效率的同时，有利于分担围堰上部的载荷，在上部内支撑结构到达设计标高后，将最顶部的上部内支撑结构留在液面之上，然后再用支撑件进行支托，达到固定多道上部内支撑结构的同时，也方便施工人员在液面之上进行支撑件安装作业，有利于降低施工难度。

14、优选的，在所述s4的围堰结构围合成型后，对围堰结构内的河床进行清淤，然后在河床位置浇筑水下混凝土封底平台，当水下混凝土封底平台的混凝土达到设计强度后，在进行所述s5的抽水施工。

15、通过采用上述技术方案，水下混凝土封底平台成型后，与围堰结构形成底部封闭的围护结构，有利于降低抽水施工对河床结构造成影响，有利于提高围堰结构的稳定性。

16、优选的，所述下部内支撑结构不少于两道，若干所述下部内支撑结构上下分布，若干所述下部内支撑结构的反顶装置施加的预顶力自上而下逐级递减，所述s5中的抽水步骤分多步并与若干下部内支撑结构安装施工交替进行，每道所述下部内支撑结构均在水位之上施工。

17、通过采用上述技术方案，越靠近围堰上部，所需承担的压力更多，下部内支撑结构的反顶装置自上而下逐级递减，有利于保持整体稳定性，将抽水步骤分多步并与若干下部内支撑结构安装施工交替进行，使得每道下部内支撑结构均在水位之上施工，有利于保持围堰稳定性以及提高施工便捷性。

18、优选的，所述s5的下部内支撑结构的就位施工步骤中，先在围堰结构内侧安装支撑件，支撑件用于支撑下部围檩以及反顶装置。

19、通过采用上述技术方案，围堰结构内侧的支撑件为下部围檩以及反顶装置提供支撑点，便于进行下部内支撑结构的安装步骤。

20、优选的，所述对撑钢管外周面固定有反力座，所述反顶装置包括两个千斤顶，两个千斤顶分置于对撑钢管两侧，所述千斤顶两端分别作用在反力座朝向下部围檩一侧以及下部围檩内侧。

21、通过采用上述技术方案，千斤顶施加的预顶力作用于下部围檩内侧，并通过反力座传递到对撑钢管，有利于预顶力的传递。

22、优选的，在s5中，先通过千斤顶施加预顶力在反力座朝向下部围檩一侧以及下部围檩内侧，并用钢板塞至下部围檩和下部对撑钢管端部之间的间隙并进行焊接，然后拆除千斤顶。

23、通过采用上述技术方案，通过增加钢板填补下部围檩和下部对撑钢管端部之间的间隙。以取代千斤顶，便于对千斤顶进行回收，有利于提高反顶装置的利用率。

24、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

25、1.通过预先下放上部内支撑结构，作为钢管桩的导向支架，既可以提高钢管桩插打质量，又能够及时对围堰结构支撑作用，然后采用现场散拼的方式在下部内支撑结构的设计标高进行下部内支撑结构拼装，通过在拼装下部围檩以及下部对撑钢管两者之间增设反顶装置，反顶装置在下部对撑钢管与下部围檩之间施加预顶力，主动分担上部内支撑结构的压力，有利于降低围堰上部的内支撑结构出现变形的概率，提高围堰内侧的整个内支撑体系的整体稳定性；

26、2.通过设置多道上部内支撑结构，并进行整体下放，在提高安装效率的同时，有利于分担围堰上部的载荷，在上部内支撑结构到达设计标高后，将最顶部的上部内支撑结构留在液面之上，然后再用支撑件进行支托，达到固定多道上部内支撑结构的同时，也方便施工人员在液面之上进行支撑件安装作业，有利于降低施工难度；

27、3.通过将抽水步骤分多步并与若干下部内支撑结构安装施工交替进行，使得每道下部内支撑结构均在水位之上施工，有利于保持围堰稳定性以及提高施工便捷性，并且根据围堰受力分布情况，使若干下部内支撑结构的反顶装置的预顶力自上而下逐级递减，有利于保持整体稳定性。