[發明專利]一種在硬質地層中水刀輔助下沉鋼板樁工藝

在審

• 申請號: 201810897616.1
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN109113082A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 蔣建榮;袁朝;姜靈程;徐壽政;許維俊
• 申請（專利權）人: 中交第三航務工程局有限公司南京分公司;中交三航局第三工程有限公司
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04;E01D21/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 周蔚然

本發明公開了一種在硬質地層中水刀輔助下沉鋼板樁工藝，適用于硬質土層或風化巖層，包括鋼板樁接長、輸壓管固定、連接動力泵與水刀、起吊、喂樁，水刀切土與振動錘共同作用下沉就位、最后合圍的步驟，比現有的同時通高壓水+高壓空氣的方法先進，現有的方法是水壓加氣，與樁基氣舉反循環類似，壓力不高，適用地層條件有限，本發明是通過動力泵產生的高壓水通過輸壓管經水刀頭切入硬質粘土層，減小樁端下沉阻力，反向水流在土體與樁身之間形成氣膜；減少樁側與土體的摩擦阻力及樁端阻力，加快施工進度。

技術領域

本發明屬于橋梁施工技術領域，具體涉及一種在硬質地層中水刀輔助下沉鋼板樁工藝。

背景技術

在橋梁施工過程中，河中主墩承臺一般采用鋼板樁圍堰施工，鋼板樁圍堰是建筑和橋梁基礎施工的臨時結構，鋼板樁的打設是直接采用震動錘插打，但是當主墩位處于硬質土層時，震動錘受到的阻力大，費時費力，施工的進度慢，其中粘土層綜合承載力指標有時達到230-250Kpa，施工時即使采用大功率DZJ-150振動錘進行了試樁，板樁入土約2~3m后進尺緩慢，此時激振力及電流已到上限，施工難度與成本提高。

發明內容

為解決上述問題，本發明公開了一種在硬質地層中水刀輔助下沉鋼板樁工藝，動力泵產生的高壓水通過輸壓管經水刀頭切入硬質粘土層，減小樁端下沉阻力，反向水流在土體與樁身之間形成水膜；減少樁側與土體的摩擦阻力及樁端阻力，加快施工進度。

為達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種在硬質地層中水刀輔助下沉鋼板樁工藝，包括以下步驟：

（1）鋼板樁接長：鋼板樁采用6-15m的定型鋼板樁現場對接滿焊，且內、外面用鋼板貼焊牢固；角樁采用整樁與半樁幫焊，接樁斷面交錯對焊；

（2）輸壓管固定：將輸壓管焊接在定型鋼板樁上，輸壓管每個固定點采用裁剪的2個長方形鋼片加持電焊，固定點間距為1.5~2.0m，動力泵連接輸壓管頭部，輸壓管尾端連接水刀；

（3）鋼板樁由履帶吊配合起吊、喂樁，鋼板樁就位后再打樁插打至設計高度；

（4）開啟動力泵，水刀切土與鋼板樁在振動錘高頻振動及壓力的共同作用下沉就位；

（5）打樁順序從河流上游（水流較小時不受此限制）角樁相鄰第2或3根樁開始插打，至角樁合攏。

作為本發明的一種改進，步驟（1）所述鋼板樁高度為24m。

作為本發明的一種改進，步驟（2）水刀孔芯5-8mm。

作為本發明的一種改進，步驟（3）在進行鋼板樁的插打時，要求樁身垂直。

作為本發明的一種改進，步驟（4）所述動力泵水流壓力在振動下沉過程中控制在設計范圍以內，施打前必須試樁以免發生安全事故，一般為15-20MPa。

本發明的有益效果是：

本發明比現有的“高壓水+高壓氣”的方法先進，現有的方法是水壓加氣，與樁基氣舉反循環類似，工作水壓不高，適用地質條件有限，本發明的高壓水通過輸壓管經水刀頭切入硬質粘土層，減小樁端下沉阻力，高速水在土體與樁身之間形成氣膜；減少樁側與土體的摩擦阻力及樁端阻力，加快施工進度；同時，采用本發明可以在不同地質條件下廣泛應用，特別時硬質粘土層、風化巖層中功效顯著。

具體實施方式

下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。

以建造XX特大橋為例，全橋長1644m，共十二聯，其中第四聯跨河主橋上部結構為（57+3×100+57）變截面預應力混凝土連續箱梁，河中14#、15#、16#主墩承臺擬采用24m拉森IV鋼板樁圍堰施工。