[發明專利]一種鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土層開挖施工方法

在審

• 申請號: 201810941087.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109024638A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 李超;任歷文;朱亞強;田小濤;許清;左晴雯;吳限;張明清;郭小偉
• 申請（專利權）人: 中鐵八局集團有限公司;中鐵八局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

本發明涉及一種鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土層開挖施工方法，其特征是，包括以下步驟：第一步，搭設操作平臺；第二步，布置掏孔點位；第三步，鉆掏孔；使板結硬塑性粘土層形成“蜂窩煤”結構；第四步，開挖；第五步，高壓射水；第六步，吸泥；將攪吸泵調入鋼圍堰內吸出沉淀堆積在鋼圍堰的鍋底的粘土、泥漿，吸泥順序從鋼圍堰左側到右側全面清理，并嚴格按照鍋底標高控制吸泥深度，從而鋼圍堰內板結硬塑性粘土層開挖完成。本發明安全可靠，作業效率高，能夠解決鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土開挖困難的問題，提高鋼圍堰在粘土層中的下沉速度。

技術領域

本發明涉及橋梁基礎施工，具體涉及一種鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土層開挖施工方法。

背景技術

鋼圍堰下沉施工特點是河床地質情況難以判斷、施工作業場地有限；施工方法受地質條件、場地的制約。只有對這些特點進行綜合分析后，根據鋼圍堰下沉穿過不同地質情況，選擇合理的施工方法，才能高效、安全的完成鋼圍堰下沉就位工序。在硬塑性粘土層中施工，由于硬塑性粘土存在板結、強度高的特點，這給鋼圍堰下沉及造“鍋底”帶來極大的困難。目前，在國內針對硬塑性粘土板結層鋼圍堰下沉及造“鍋底”施工，常采用水下爆破與攪吸泵吸泥配合的方法進行，如水下爆破出渣，是指在鋼圍堰進入硬塑性粘土層后，其過程如下：一、潛水員水下布點鉆孔；二、安裝炸藥；三、爆破后，利用攪吸泵將松動粘土塊吸出鋼圍堰內。該方法步驟較為復雜、施工不便，雖能利用爆破時產生的震動力使鋼圍堰外壁與粘土分離減小其側面摩阻力，以及爆破后鍋底范圍內松動便于出渣。但該方法在現場實施所產生的震動對于鋼圍堰自身結構安全存在一定的風險，同時爆破后鍋底范圍內粘土由板結層狀變為塊狀，同樣不利于攪吸泵吸泥出渣，其作業效率并不高。根據地質報告顯示，某主墩圍堰范圍主要為淤泥、細沙及硬塑性粉質粘土，吸泥前期地質主要為淤泥、細砂先后分別采用大功率攪吸泵、射水空氣吸泥機、反循環鉆機、貝殼式長臂伸縮挖機、旋挖鉆機以及潛水員水下射水切割等多種方式配合吸泥，工效較高。但后期進入硬塑性粉質粘土后，由于硬塑性粘土密閉性好、芯部呈干硬性、強度高、自穩能力極強，普通攪吸泵無法吸出。因而，亟待探索一種施工工效高、步驟簡單、效果好的針對深水板結硬塑性粘土層開挖方法，以滿足鋼圍堰下沉施工的需要。

CN 106120802A公開了“一種緊臨既有線大跨度連續梁深水基礎水下基坑開挖施工方法”，過程如下：一、開挖平臺搭設：開挖平臺包括組裝式浮體和浮體位置調整裝置；二、沖擊鉆機安裝：在開挖平臺上安裝多個沖擊鉆機，多個沖擊鉆機組成沖擊破碎設備；三、開挖平臺移動；四、第一次沖擊及同步清渣：對水中承臺所處施工區域內的水下基巖整體進行沖擊破碎，并采用長臂挖機將巖石塊挖運走；五、第二次沖擊及同步清渣：對圍堰底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎，并采用長臂挖機將巖石塊挖運走。該方法步驟簡單、設計合理且施工簡便、使用效果好，能簡便、快速完成深水基礎水下基坑的開挖施工過程，開挖施工過程安全、可靠，對外界影響較小。但該方法適用于圍堰底部為整體基巖的情況。

發明目的

本發明的目的是提供一種鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土層開挖施工方法，其安全可靠，作業效率高，能夠解決鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土開挖困難的問題，提高鋼圍堰在粘土層中的下沉速度。

本發明所述的一種鋼圍堰內深水板結硬塑性粘土層開挖施工方法，其特征是，包括以下步驟：

第一步，搭設操作平臺；

首先，將鋼圍堰內所有鋼護筒的上端切割到同一水平高度；然后，在順橋向每一排鋼護筒的頂面縱向擺放兩根型鋼，兩排鋼護筒上型鋼的水平間距為90cm，然后將型鋼與鋼護筒之間通過三角形鋼板焊接固定，作為后期旋挖鉆機和伸縮臂挖機的操作平臺；

第二步，布置掏孔點位；

根據樁基、鋼圍堰設計圖紙確定鋼護筒和鋼圍堰的內支撐的位置，避開鋼護筒和鋼圍堰的內支撐，在鋼圍堰內布置掏孔點位，

第三步，鉆掏孔；