一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法
【专利摘要】本发明所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，该工法包括以下步骤：1）单壁钢围堰设计；2）钢浮筒及配重设计；3）钢浮筒制作及试水；4）单壁钢围堰制作及拼装；5）单壁钢围堰入水浮运；6）单壁钢围堰定位下沉；7）单壁钢围堰清基封底；8）安装单壁钢围堰内撑骨架；9）抽水堵漏；10）单壁钢围堰的拆除，该工法能有效解决单壁钢围堰组装场地、设备的运输和单壁钢围堰定位下沉时的下沉纠偏等遇到的问题。
【专利说明】一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法【技术领域】
[0001]本发明涉及围堰施工【技术领域】，具体涉及一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法。
【背景技术】
[0002]在6~10米水深条件下，对桥梁基础进行施工时，采用单壁钢围堰后获得的经济指标较好，但在缺失大中型动力运输船只的河流区段，需要解决单壁钢围堰组装场地、设备的运输和单壁钢围堰定位下沉时的下沉纠偏等问题。
【发明内容】
[0003]针对深水区缺失中大型动力运输船只等不利条件，本发明提供一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，能有效解决单壁钢围堰组装场地、设备的运输和单壁钢围堰定位下沉时的下沉纠偏等 遇到的问题。
[0004]本发明所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，该工法包括以下步骤:
1)单壁钢围堰设计；
2)钢浮筒及配重设计；
3)钢浮筒制作及试水；
4)单壁钢围堰制作及拼装；
5)单壁钢围堰入水浮运；
6)单壁钢围堰定位下沉；
7)单壁钢围堪清基封底；
8)安装单壁钢围堰内撑骨架；
9)抽水堵漏；
10)单壁钢围堰的拆除。
[0005]步骤I)单壁钢围堰设计中，单壁钢围堰的计算内容包括:侧向力计算；面板及支撑设计；封底混凝土厚度设计。
[0006]步骤2)钢浮筒及配重设计中，钢浮筒的计算内容为钢浮筒的直径和壁厚。
[0007]步骤3)钢浮筒制作过程包括:
31)钢浮筒用三棍卷板机卷制制作并纵向焊接，接着进行焊接质量检验及水压试验。
[0008]步骤4)单壁钢围堰制作及拼装过程包括:
41)先将单壁钢分解制作成单壁钢单块，经试拼及防水试验合格后，对单壁钢单块标明加工顺序，然后进行全面加工；
42)选择一块场地，先安放钢浮筒作为立柱，然后以工字钢作为横梁，用手拉葫芦将横梁拉起，并保持横梁处于水平位置；
43)接着用汽车吊吊起单壁钢单块和单壁钢围堰进行组装，单壁钢单块间采用螺栓连接，并用橡胶带填缝。[0009]步骤5)单壁钢围堰入水浮运的过程具体为:
51)在导轨上安放滑板，单壁钢围堰安装完毕后，将导轨放下，并解除钢浮筒立柱，然后在单壁钢围堰两侧安放四个钢浮筒，接着用卷扬机或手拉葫芦将单壁钢围堰拉入河中，并用动力船将单壁钢围堰拖拉至墩位处。
[0010]步骤6)单壁钢围堰定位下沉的过程具体为:
61)先通过控制锚绳长度使单壁钢围堰平稳下沉，下沉时保持单壁钢围堰的顶部处于水平状态，当单壁钢围堰的刃脚下沉距离河床约1.0m时，开始调整单壁钢围堰的位置，并对单壁钢围堰进行定位；
62)接着使单壁钢围堰着床，当单壁钢围堰底部接触河床后，通过单壁钢围堰周围的干舷高度来判断和控制单壁钢围堰的垂直度，当单壁钢围堰下沉时出现倾斜，则采用空气吸泥机对单壁钢围堰较高一侧底部的河床进行局部吸泥施工，纠正单壁钢围堰倾斜度完成后，即停止吸泥施工，而当单壁钢围堰着床后发现其偏位较大，则调整锚绳使单壁钢围堰上浮，重新调整单壁钢围堰位置并重新进行着床；
63)单壁钢围堰正确着床后，解除钢浮筒锁扣，然后安装拉索，钢浮筒浮上水面后回收。
[0011]步骤61)单壁钢围堰定位的定位方法为:通过全站仪测出单壁钢围堰四个角点的坐标，调整锚绳，使单壁钢围堰位置与设计位置一致，即完成钢围堰的定位。
[0012]步骤7)所述的单壁钢围堰清基封底的具体过程为:
71)浇筑混凝土时采用全平面整体均匀抬高浇筑的方式，并据此布置导管；在浇筑过程中每根导管口浇筑到设计高度，然后根据封底混凝土浇筑顶部的高度的情况，将导管口转移至较低位置，导管底口距离混凝土顶面15?20cm，按照首批混凝土浇筑要求再进行导管二次封口。
[0013]步骤8)安装单壁钢围堰内撑骨架:待桩基完成后，先拆除单壁钢围堰上的工字钢平台，然后拆除支撑钢管，从下到上进行内撑骨架子安装。
[0014]步骤9)抽水堵漏的具体过程包括:
91)开启水泵抽水，发现有漏水之处，就用配备好的堵漏物从单壁钢围堰外向内进行堵塞；待水抽干后停工约4个小时，然后观察单壁钢围堰是否存在变形，当单壁钢围堰不存在大变形时，割除单壁钢围堰内的钢浮筒，切除桩头。
[0015]步骤10)围堰的拆除的具体过程包括:
101)清除封底砼顶面的浮渣，绑扎钢筋，浇注承台砼至1.3m高的位置，解除第一层水平骨架；
102)预埋墩身钢筋，绑扎承台钢筋，浇注砼至承台顶面标高，对单壁钢围堰内的水平骨架加设斜撑结构，割除十字撑，施工墩柱；
103)回灌水至单壁钢围堰内外水平衡，取出内撑骨架，由潜水员拆除单壁钢围堰螺栓，回收单壁钢围堰材料，完成拆除单壁钢围堰工作。
[0016]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、单壁钢围堰采取了先分片制作面板、后利用浮筒作为立柱搭设组装平台的方式，分片的组对拼装、检查检验工作均可在组装平台上进行，减少了墩位组装的工作量。
[0017]2、钢浮筒作为拼装后单壁钢围堰的水中浮力设备，搭配小型机械拖船，将单壁钢围堰运至墩位，解决了缺乏中大型动力运输船只的问题。[0018]3、在单壁钢围堰的定位下沉过程中，通过钢浮筒的注水配重和卷扬机调节锚绳长度，能够较好地操作单壁钢围堰进行下沉和纠偏。
[0019]综上所述，本发明设计合理、施工步骤简单、投入成本低且可适用于61米的深水单壁围堰的施工，同时可以解决单壁钢围堰的搭设组装场地、浮运和定位下沉纠偏时存在的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明的施工工艺流程图；
图2为单壁钢围堰安装钢浮筒后的立面示意图；
图3为单壁钢围堰安装钢浮筒后的侧面示意图；
图4为图2中的A区域放大图；
图5为图2中的B区域放大图；
图6为图3中的C区域放大图。
[0021]附图标记说明:
I一单壁钢围堰；2—钢浮筒；3—线性导轨；
4一钢丝绳；5—单壁钢围堰锁扣；6—钢浮筒锁扣；
7—卸甲；8—活动支架。
【具体实施方式】
[0022]现结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0023]如附图1至6所示，一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，该工法包括以下步骤:
步骤一、单壁钢围堰设计:根据单壁钢围堰施工过程中的受力特点可以分为封底混凝土施工阶段和单壁钢围堰内抽水至单壁钢围堰内外水位差最大阶段两种不利工况进行分析，其计算内容包括:侧向力计算；面板、竖向支撑及横向内支撑设计；封底混凝土厚度设计。
[0024]步骤二、钢浮筒及配重设计:根据钢浮筒浮力Fff大于钢围堰重量和浮筒重量之和(Gff+Gs)、钢浮筒配重后浮力F^/j、于钢围堰重量、配重和钢浮筒重量之和(Gff+G±s+Gs)、钢浮筒注水配重后浮力Fff大于配重和钢浮筒重量之和(Gff+Gs)的钢浮筒及配重设计原理，计算钢浮筒直径和壁厚；在进行钢浮筒制作之前，先进行施工准备工作，主要准备工作就是人工、材料、机械、场地等的准备。
[0025]步骤三、钢浮筒制作及试水:在现场用三棍卷板机卷制钢护筒后由电焊工焊接竖向连接焊缝和钢浮筒筒壁端板焊缝，然后进行焊接质量检验及水压试验，保证在空水情况下浸入水中时焊缝不被破坏和不会出现漏水现象。
[0026]步骤四、单 壁钢围堰制作及拼装:先将单壁钢围堰分解制作成少量单壁钢单块，经试拼及防水试验合格后，为了防止现场拼装出错，对单壁钢单块标明加工顺序，然后进行全面加工；在分块加工围堰壁板的同时，在河岸临水处选择一块场地，由于地势不平，先安放钢浮筒作为立柱，然后以工字钢作为横梁，用手拉葫芦将横梁拉起，并保持横梁处于水平状态；接着用汽车吊吊起单壁钢单块进行单壁钢围堰组装，单壁钢单块间采用螺栓连接，并用橡胶带填缝；最后对组拼完毕的单壁钢围堰进行全面检查，检查内容包括其结构尺寸、垂直度、扭转程度、螺栓连接及接缝严密情况等。
[0027]步骤五、单壁钢围堰入水浮运:在导轨上安放滑板，待单壁钢围堰安装完毕后将导轨放下，并解除钢浮筒立柱，在单壁钢围堰两侧安放四个钢浮筒，接着用卷扬机或手拉葫芦将单壁钢围堰缓缓地平稳拉入河中，并用动力船将单壁钢围堰拖拉至墩位处。
[0028]步骤六、单壁钢围堰定位及下沉:
6.1单壁钢围堰的定位方法是使用全站仪测出单壁钢围堰四个角点的坐标，调整锚绳，使单壁钢围堰所处的位置与设计位置一致，即完成钢围堰的定位。单壁钢围堰定位的具体过程为先通过控制锚绳长度使钢围堰平稳下沉，下沉时保持单壁钢围堰顶部处于水平状态，当单壁钢围堰的刃脚下沉距离河床约1.0m时，开始调整单壁钢围堰的位置，并对单壁钢围堰进行定位。
[0029]6.2单壁钢围堰着床采用平稳下沉、局部吸泥的方法。当单壁钢围堰底部接触河床后，通过钢围堰周围的干舷高度判断和控制单壁钢围堰的垂直度，如果单壁钢围堰下沉时出现倾斜的情况，则采用空气吸泥机对单壁钢围堰较高一侧底部的河床进行局部吸泥施工。在单壁钢围堰纠倾完成后，即停止吸泥施工；如果单壁钢围堰着床后发现偏位较大，则调整锚绳使单壁钢围堰上浮，重新调整单壁钢围堰位置并重新着床。
[0030]6.3单壁钢围堰顺利着床后，解除钢浮筒锁扣，然后安装拉索，钢浮筒浮上水面后进行回收。
[0031]步骤七、单壁钢围堰清基封底:浇筑混凝土时采用全平面整体均匀抬高浇筑的方式，并据此布置导管，在浇筑过程中每根导管口浇筑到设计高程后，根据封底混凝土浇筑顶高程的情况，转移至较低位置，导管底口距离混凝土顶面15?20cm，按照首批混凝土浇筑要求进行导管二次封口。
[0032]步骤八、安装单壁钢围堰内撑骨架:桩基完成后，先拆除单壁钢围堰上的工字钢平台，拆除支撑钢管，后进行单壁钢围堰内支撑骨架的安装。
[0033]步骤九、抽水堵漏:
9.1开启大口径的水泵抽水，发现漏水之处，要及时用配备好的堵漏物从单壁钢围堰外向内进行堵塞；待水抽干后停工4个小时，然后观察单壁钢围堰是否存在变形，若确定无较大变形后，从单壁钢围堰内割除钢护筒，破除桩头。
[0034]步骤十、单壁钢围堰的拆除:
10.1清除封底砼顶部的浮渣，绑扎钢筋，浇注承台砼至1.3m高度后，解除第一层水平骨架；
10.2预埋墩身钢筋，绑扎承台钢筋，浇注承台砼至承台顶面标高，同时单壁钢围堰内的水平骨架支撑加设斜撑，割除十字撑，施工墩柱；
10.3回灌水至单壁钢围堰内外保持水平衡，取出内撑骨架，由潜水员拆除单壁钢围堰的螺栓，回收单壁钢围堰材料，完成拆除单壁钢围堰工作。
【权利要求】
1.一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于该工法包括以下步骤: 1)单壁钢围堰设计； 2)钢浮筒及配重设计； 3)钢浮筒制作及试水； 4)单壁钢围堰制作及拼装； 5)单壁钢围堰入水浮运； 6)单壁钢围堰定位下沉； 7)单壁钢围堪清基封底； 8)安装单壁钢围堰内撑骨架； 9)抽水堵漏； 10)单壁钢围堰的拆除。
2.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤1)单壁钢围堰设计中，单壁钢围堰的计算内容包括: 11)侧向力计算； 12)面板、竖向支撑及水平内支撑设计； 13)封底混凝土厚度设计。
3.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤2)钢浮筒及配重设计中，钢浮筒的计算内容为钢浮筒的直径和壁厚。
4.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤3)钢浮筒制作过程为:钢浮筒用三棍卷板机卷制制作并纵向焊接，接着进行焊接质量检验及水压试验。
5.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤4)单壁钢围堰制作及拼装过程包括: 41)先将单壁钢分解制作成单壁钢单块，经试拼及防水试验合格后，对单壁钢单块标明加工顺序，然后进行全面加工； 42)选择一块场地，先安放钢浮筒作为立柱，然后以工字钢作为横梁，用手拉葫芦将横梁拉起，并保持横梁处于水平位置； 43)接着用汽车吊吊起单壁钢单块和单壁钢围堰进行组装，单壁钢单块间采用螺栓连接，并用橡胶带填缝。
6.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤5)单壁钢围堰入水浮运的过程具体为: 51)在线性导轨上安放滑板，单壁钢围堰安装完毕后，将导轨放下，并解除钢浮筒立柱，然后在单壁钢围堰两侧安放四个钢浮筒，接着用卷扬机或手拉葫芦将单壁钢围堰拉入河中，并用动力船将单壁钢围堰拖拉至墩位处。
7.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤6)单壁钢围堰定位及下沉的过程具体为: 61)先通过控制锚绳长度使单壁钢围堰平稳下沉，下沉时保持单壁钢围堰的顶部处于水平状态，当单壁钢围堰的刃脚下沉距离河床约1.0m时，开始调整单壁钢围堰的位置，并对单壁钢围堰进行定位；62)接着使单壁钢围堰着床，当单壁钢围堰底部接触河床后，通过单壁钢围堰周围的干舷高度来判断和控制单壁钢围堰的垂直度，当单壁钢围堰下沉时出现倾斜，则采用空气吸泥机对单壁钢围堰较高一侧底部的河床进行局部吸泥施工，纠正单壁钢围堰倾斜度完成后，即停止吸泥施工，而当单壁钢围堰着床后发现其偏位较大，则调整锚绳使单壁钢围堰上浮，重新调整单壁钢围堰位置并重新进行着床； 63)单壁钢围堰正确着床后，解除钢浮筒锁扣，然后安装拉索，钢浮筒浮上水面后回收。
8.根据权利要求1或7所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤61)单壁钢围堰定位的定位方法为:通过全站仪测出单壁钢围堰四个角点的坐标，调整锚绳，使单壁钢围堰位置与设计位置一致，即完成钢围堰的定位。
9.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤7)所述的单壁钢围堰清基封底的具体过程为: 71)浇筑混凝土时采用全平面整体均匀抬高浇筑的方式，并据此布置导管；在浇筑过程中每根导管口浇筑到设计高度，然后根据封底混凝土浇筑顶部的高度的情况，将导管口转移至较低位置，导管底口距离混凝土顶面15~20cm，按照首批混凝土浇筑要求再进行导管二次封口。
10.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤8)抽水堵漏的具体过程包括: 81)开启水泵抽水，发现有漏水之处，就用堵漏物从单壁钢围堰外向内进行堵塞；待水抽干后停工约4个小时，然后观察单壁钢围堰是否存在变形，当单壁钢围堰不存在大变形时，割除单壁钢 围堰内的钢浮筒，切除桩头。
11.根据权利要求1所述的一种深水单壁钢围堰浮筒法的施工方法，其特征在于步骤9)围堰的拆除的具体过程包括: 91)清除封底砼顶面的浮渣，绑扎钢筋，浇注承台砼至1.3m高的位置，解除第一层水平骨架； 92)预埋墩身钢筋，绑扎承台钢筋，浇注砼至承台顶面标高，对单壁钢围堰内的水平骨架加设斜撑结构，割除十字撑，施工墩柱； 93)回灌水至单壁钢围堰内外水平衡，取出内撑骨架，拆除单壁钢围堰螺栓。
【文档编号】E02D19/04GK103938638SQ201410118240
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】蔡军, 陈方红, 康慧文 申请人:湖南顺天建设集团有限公司