[發明專利]一種分塊拼裝式無底單壁鋼套箱圍堰及其施工方法

在審

• 申請號: 201710042644.0
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN107044129A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 李漢濤;肖永紅;余濤;劉波;楊雷;梁文斌;梅剛;熊明祥;倪書兵;劉華
• 申請（專利權）人: 中國葛洲壩集團第六工程有限公司
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04;E02D29/16
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所42103
• 代理人: 吳思高

技術領域

本發明涉及橋梁工程技術領域，尤其是水中橋墩承臺施工技術，具體涉及一種分塊拼裝式無底單壁鋼套箱圍堰及其施工方法。

背景技術

一般公路和高等級公路上的中、小橋、立交橋，形式多樣，實用效果不斷提高，跨越大江（河）、海峽（灣）的超大橋梁建設也相繼修建，為公路運輸提供了安全、舒適的服務，同時跨江、跨河的大橋處于水中的橋墩也越來越多，水中承臺施工技術也得到快速發展。目前，我國常見的水中承臺施工主要有單（雙）壁鋼圍堰、鋼板樁圍堰、鋼套箱圍堰、筑島明挖、沉井、氣壓沉箱等各具特點的施工方法以形成干地施工條件，根據實際情況選擇經濟、適用的水中承臺施工方法。

單（雙）壁鋼圍堰適用范圍較廣，適用于土質、石質、砂卵石、砂層中的水中承臺施工，一般情況下使用水深較深，可達50m，而水深小于10m采用該法不經濟，由于鋼圍堰自身重量較重，對施工平臺的要求高，施工成本投入較大。鋼板樁圍堰本身強度大，防水性能好，穿透能力強，適用于深水、深基坑及較堅硬的土石河床。鋼套箱圍堰分有底鋼套箱和無底鋼套箱兩種，有底鋼套箱適用于高樁水中承臺，且水深不宜超過10m，無底鋼套箱適用于承臺埋入河床中的情況，水深一般低于10m，使用地層較為廣泛。沉井是為樁基礎及承臺施工而設計的臨時阻水結構，其作用是通過沉井側板和底板上的封底混凝土阻水，沉井側墻作為樁基礎施工平臺支撐，并為承臺施工提供無水的干處施工環境，當天然基礎和樁基礎受水文、地質條件限制施工困難時，可采用沉井基礎，沉井基礎尤其適用于豎向和橫向承載力較大的基礎。筑島明挖法適用于淺水河床中樁基礎和承臺的施工。

通常頂面標高在水下一定深度的承臺，采用鋼圍堰或鋼套箱圍堰整體沉放方案進行施工，而越來越多的橋梁工程位于深山峽谷地帶，鋼圍堰或鋼套箱圍堰整體沉放方案受大型起重設備和水上浮吊難以進入現場的限制而無法實現，為此工程技術人員對鋼套箱圍堰的結構和施工方法不斷進行創新和改進，以創造水中橋墩承臺干地施工環境。

發明內容

為解決背景技術中所述整體鋼套箱圍堰因受起重設備和水上浮吊的限制而無法實現整體沉放的問題。本發明提供一種分塊拼裝式無底單壁鋼套箱圍堰及其施工方法，具備：結構簡單，制作成本低廉，拼裝及合龍方便，定位控制準確，鋼套箱側板接縫止水裝置方便有效，不依賴大型起重設備，施工安全性高，安裝拆除方便快捷省時、可多次周轉使用的優點。

本發明采取的技術方案為：

一種分塊拼裝式無底單壁鋼套箱圍堰，包括鋼套箱側板、側板連接裝置、內導梁、內支撐。所述鋼套箱側板為肋板式結構，鋼套箱側板包括鋼面板、水平加勁肋、豎向加勁肋，三者焊接為一體。鋼套箱側板包括A型側板、B型側板、C型側板，A型側板和C型側板用于鋼套箱圍堰的轉角處，所述B型側板用于鋼套箱圍堰的四周。

所述側板連接裝置為陰、陽接頭插接結構，所述陽接頭由工字鋼、槽鋼、鋼板連接而成，所述陰接頭由角鋼、槽鋼、鋼板連接而成，陰、陽接頭插接連接后，陰、陽接頭相對的兩個槽鋼形成矩形井筒，在矩形井筒內灌注細石混凝土，形成相鄰鋼套箱側板之間連接的止水結構。

所述矩形井筒放入用材料布做成的、用鐵絲綁扎成的骨架支撐的布袋子，所述布袋子中灌入細石混凝土。

所述內導梁用于確定鋼套箱圍堰的定位；所述內支撐用于提高鋼套箱圍堰的整體剛度和穩定性。

所述陽接頭由I10a工字鋼、[20a槽鋼、8毫米鋼板焊接而成；所述陰接頭由L75×50×6毫米角鋼、[20a槽鋼、8毫米鋼板焊接而成，所述陰、陽接頭插接連接后，陰、陽接頭相對的兩個[20a槽鋼，形成矩形井筒。

一種分塊拼裝式無底單壁鋼套箱圍堰的施工方法，包括以下步驟：

步驟一：按照設計圖，分塊制作鋼套箱側板，利用H型鋼、角鋼、鋼面板14焊接制作鋼套箱側板，在鋼套箱側板兩側利用I10a工字鋼、[20a槽鋼、8毫米鋼板焊接連接成陰、陽接頭。

步驟二：拆除鉆孔樁施工平臺結構，在每根鉆孔樁鋼護筒側壁上順橋向對稱焊接兩個鋼牛腿，控制各鋼牛腿頂面處于同一水平面，采用工字鋼在鋼牛腿上搭設臨時工作平臺，并將工字鋼與鋼牛腿頂面進行點焊固定。

步驟三：測量放線測放出承臺位置，并在工字鋼梁上做出標記，定出鋼套箱位置，沿承臺邊線安放HN350×175毫米H型鋼，作為內導梁，以便鋼套箱準確定位，減少偏位誤差。然后切割礙事的鋼護筒，安裝內支撐并與內導梁焊接牢固。

步驟四：采用吸泥機和抓斗，盡量清除干凈施工范圍內的覆蓋層泥沙、塊石，清除一切桿件、樹枝，鋼筋頭等，并對河床面進行整平，確保鋼套箱側板插打順利。