[發(fā)明專利]一種橋梁深水基礎(chǔ)鋼護(hù)筒施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010115052.5
• 申請(qǐng)日: 2010-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN101967827A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王奎;王鐵法;李俊;張景春;吳生勇;寧艷玲;黃雄飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交一公局廈門工程有限公司
• 主分類號(hào): E02D5/66
• 分類號(hào): E02D5/66
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種橋梁基礎(chǔ)施工方法，具體涉及橋梁深水基礎(chǔ)鋼護(hù)筒浮運(yùn)及船式浮平臺(tái)定位系統(tǒng)+氣壓升降法施工方法。

背景技術(shù)

近幾年，依據(jù)國家“五縱七橫”的發(fā)展規(guī)劃，我國高速公路施工進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，在內(nèi)湖、江河以及近海區(qū)域建筑大型橋梁數(shù)目逐漸增多，深水基礎(chǔ)施工難度逐漸加大，鋼護(hù)筒施工通常采用樁位處分節(jié)拼裝下放，這種施工方法存在以下幾個(gè)方面的問題：

1、工期長，共有8根單根長度為40米鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒需要在樁位處接長下沉至河床面以下一定深度，水上拼接工作量大，基礎(chǔ)施工至少需要一個(gè)枯水期；

2、成本高，水上樁位處接長需要投入大型起吊設(shè)備，施工場(chǎng)地為封閉內(nèi)湖時(shí)，大型起吊設(shè)備無法進(jìn)場(chǎng)，施工風(fēng)險(xiǎn)大；

3、安全質(zhì)量保證系數(shù)低，鋼護(hù)筒在浮平臺(tái)上接長時(shí)間長，8根鋼護(hù)筒同時(shí)加工時(shí)平臺(tái)所受荷載約180t，大風(fēng)天氣情況下，浮平臺(tái)存在較大安全隱患，同時(shí)因鋼護(hù)筒采用樁位處分節(jié)接長，鋼護(hù)筒順直度累計(jì)誤差較難控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)背景技術(shù)的以上不足，提供一種施工工期短、費(fèi)用低、安全質(zhì)量有保證的鋼護(hù)筒施工方案。本發(fā)明施工方法適用于河床為傾斜裸巖等固定式鉆孔平臺(tái)無法生根的情況下、水深＜60米、常見風(fēng)力＜5級(jí)的湖泊、水庫(包含潮汐河流)等深水樁基礎(chǔ)工程的施工。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種橋梁深水基礎(chǔ)鋼護(hù)筒施工方法，包括以下步驟：

1)鋼護(hù)筒制造：采用豎向分節(jié)制造；

2)鋼護(hù)筒在總裝臺(tái)座上進(jìn)行節(jié)段間合攏焊接、焊接檢驗(yàn)、護(hù)筒成型驗(yàn)收、氣密性試驗(yàn)，采用適應(yīng)滑道下滑入水，利用一艘拖船浮運(yùn)曳拖至橋位處；

3)依次打開鋼護(hù)筒頂口設(shè)置的出氣孔以及底口設(shè)置的進(jìn)水口閥門或開關(guān)，

4)鋼護(hù)筒底口慢慢沉沒入水、頂口逐漸抬升出水，直至鋼護(hù)筒整體處于垂直懸浮狀態(tài)，

5)繼續(xù)排氣以逐步縮減鋼護(hù)筒出水高度直至鋼護(hù)筒能自由穿越浮平臺(tái)最下層分配梁至樁位處，關(guān)閉鋼護(hù)筒出氣口開關(guān)并將出氣口連接至空壓機(jī)排氣口，運(yùn)行空壓機(jī)將壓縮空氣輸送至鋼護(hù)筒內(nèi)，利用氣壓頂升鋼護(hù)筒直至鋼護(hù)筒頂口高出船式浮平臺(tái)1～1.5米為止，鋼護(hù)筒掛靠在浮平臺(tái)的工字鋼上進(jìn)行臨時(shí)固定，

6)接長待接鋼護(hù)筒并加蓋頂部密封系統(tǒng)，調(diào)整船式浮平臺(tái)錨碇系統(tǒng)并達(dá)到設(shè)計(jì)所需的精度要求，解除臨時(shí)約束，利用排氣法進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放，并輔助以沖擊跟進(jìn)鋼護(hù)筒。

步驟1)所述的豎向分節(jié)制造的鋼護(hù)筒，其每節(jié)長度為2m～3m，

步驟2)鋼護(hù)筒在拼裝臺(tái)座上接長后兩端密封，其中一端設(shè)置進(jìn)氣孔，另一端設(shè)置進(jìn)水口。

本發(fā)明的方案主要包括以下3部分：①鋼護(hù)筒浮運(yùn)到橋位處后采用氣壓升降法使鋼護(hù)筒處于垂直懸浮狀態(tài)并臨時(shí)掛靠在浮平臺(tái)上。②采用重錨定位系統(tǒng)對(duì)浮態(tài)鋼護(hù)筒進(jìn)行平面精確定位。③鋼護(hù)筒接長后采用氣壓升降法進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放，并輔助以沖擊跟進(jìn)鋼護(hù)筒。

具體施工流程為：

鋼護(hù)筒采用豎向分節(jié)制造、拼裝成型，鋼護(hù)筒重量控制在頂升設(shè)備曲線范圍內(nèi)。鋼護(hù)筒所用板材在輥軋臺(tái)座上輥軋、焊接成型，各節(jié)段在總拼裝臺(tái)座上分節(jié)拼裝焊接成型。所有焊縫進(jìn)行外觀檢查和密封性檢查，確保水密性良好。拼裝、檢測(cè)后，選擇適應(yīng)浮運(yùn)和滑道條件，確保鋼護(hù)筒下水和浮運(yùn)過程的安全可靠，其措施主要有：滑道前端水深應(yīng)滿足要求；鋼護(hù)筒在滑道上剛浮起時(shí)，因后端支點(diǎn)受力較大，鋼護(hù)筒后端的強(qiáng)度和剛度應(yīng)加強(qiáng)；浮運(yùn)時(shí)除氣候條件應(yīng)滿足要求外，還應(yīng)有監(jiān)督船只前后護(hù)船航行；選擇3級(jí)風(fēng)以下的天氣情況下進(jìn)行浮運(yùn)。浮運(yùn)選擇一艘主拖船、一艘副拖船，以保證浮運(yùn)的穩(wěn)定性。

鋼護(hù)筒浮運(yùn)后在浮態(tài)下精確定位，定位系統(tǒng)由定位船1、6、主錨4、錨繩3、錨鏈5、鋼護(hù)筒2、貝雷梁7、工字鋼8等組成(見圖1)。

定位系統(tǒng)的作用是保證鋼護(hù)筒2在水流9流力、風(fēng)力等外荷載作用下，其平面位移能滿足鋼護(hù)筒沉放時(shí)，軸線偏差小于±5cm的精度要求。定位船1、6起到確定、調(diào)整鋼護(hù)筒2的位置，調(diào)節(jié)主錨4受力作用，并對(duì)鋼護(hù)筒具有安全防護(hù)作用。定位船上還設(shè)有相應(yīng)噸位的絞車作為絞錨設(shè)備。在墩位上下游及兩側(cè)拋設(shè)重型錨碇，并選配大直徑錨繩3和錨鏈5。主錨4采用重錨，錨碇?jǐn)?shù)量少、受力明確，調(diào)錨作業(yè)量少；與重錨相配套，相應(yīng)采用大直徑錨鏈5和錨繩3，錨繩單位長度重量較重，有效減小水文條件變化對(duì)錨繩垂度的影響。

錨碇系統(tǒng)的計(jì)算公式與系數(shù)選定，主要依據(jù)《公路工程施工技術(shù)手冊(cè)·橋涵》中有關(guān)錨碇計(jì)算部分。

鋼護(hù)筒掛靠在浮平臺(tái)上并臨時(shí)固定，接長待接鋼護(hù)筒并加蓋頂部密封系統(tǒng)，調(diào)整船式浮平臺(tái)錨碇系統(tǒng)并達(dá)到設(shè)計(jì)所需的精度要求，解除臨時(shí)約束，利用排氣法進(jìn)行鋼護(hù)筒沉放，并輔助以沖擊跟進(jìn)鋼護(hù)筒。