无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法及其围堰技术

本发明专利技术公开了一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法及其无内支撑双壁锁口钢套箱围堰。首先在工厂内加工成单元块，再运至施工区域逐块拼装成型，再通过大型吊运船舶整体吊运至目标墩位下放至预定标高，然后进行吸泥、榫头式锁口封堵、砂垫层填充、混凝土封底、抽水、清基、钢护筒割除、桩头凿除、墩台整体安装等工序施工，最后整体拆除倒用至下一墩位施工。无内支撑双壁锁口钢套箱围堰包括侧板、刃脚及连接缝，其特点为可拆装式结构，平面分块，各分块之间采用榫头式锁口与螺栓组合的连接方式进行连接，内侧无内支撑。因此本发明专利技术具有施工难度小、施工周期短、成本投入小、耗材量少、重复倒用次数高、可全部回收利用、安全可靠等优点。

Construction method of cofferdam without inner support and double wall locking steel box and cofferdam

The invention discloses a construction method of a steel cofferdam with no inner support and double wall locking steel box, and a steel sleeve box cofferdam without an inner support and a double wall locking mouth. The first factory in the processing unit, and then shipped to the construction area by block assembly forming, through the large crane ship the whole lifting to the target position of the pier down to the predetermined elevation, then the suction type locking tenon, sealing, filling, sealing, sand cushion concrete pumping, clear base, steel tube cut off in addition, pier, pile head chisel installation overall construction process, finally demolished down to the next by piers. No inner support locking double wall steel boxed cofferdam, including side edge foot and joints, characterized by a detachable structure, a plane block, each block connected by tenon type lock and bolt are connected, no inner support. Therefore, the present invention has the advantages of small construction difficulty, short construction cycle, small cost input, less material consumption, repeated repeated use, complete recycling, safe and reliable, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及桥梁工程基础的施工方法，尤其是涉及一种在浅海区潮差浪涌较大、流塑状淤泥层较厚、墩台整体性安装施工下进行桥梁工程基础施工的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法及其围堰。
技术介绍
近年来，沿海城市交通基础设施建设迅速发展，桥梁建设逐渐由横跨江河的大桥延伸为飞跃海洋的特大桥。而水中桥梁建设水下基础施工不确定性因素很多，尤其是海洋区基础建设施工，属于重难点工程。因此水下基础施工合理选择施工方案是整个桥梁施工的关键。尤其是在复杂的海洋环境下如何高效、优质地完成水下基础施工成为每个桥梁工程师研究的重难点。围堰作为桥梁基础施工的临时设施，其主要作用是作为水中基础施工隔水装置或深基坑的开挖防护支挡，以便在无水、安全条件下进行承台安装就位，以及后续的预留洞的钢筋绑扎、混凝土浇注施工。围堰对于浅埋式承台安装既能够止水，又大大减少了挖泥工作量，环境污染小；承台预留洞混凝土在无水环境下施工，不受风浪等环境扰动，更能保证施工质量。在地质条件并不复杂时，通常情况下，主要采用钢板桩围堰、单壁锁口围堰和双壁钢围堰进行施工，但对于那些墩位处于浅海区潮差浪涌较大、流塑状淤泥层较厚、墩台整体安装施工方法下的环境，不利于钢板桩的插打及固定；如果采用单壁锁口围堰施工，围堰刚度不够且要焊加大量的内支撑，工序转换复杂且施工和倒用周期长；完全采用无内支撑的双壁钢围堰，又不利于拆除和倒用，不仅浪费材料，而且投入大。因此，综合高质、高效、安全、简单、经济、环保等方面因素，目前所有施工过的围堰不是最佳选择方案。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的在于提供一种在浅海区潮差浪涌较大、流塑状淤泥层较厚、整体安装墩台施工的情况下工程进度快、施工工序简单、难度小、施工周期短的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法。本专利技术的第二个目的在于提供一种成本投入小、耗材量少、重复利用次数高且可全部回收、节能环保的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰。本专利技术的第一个目的是这样实现的：一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法，特征是：A、在工厂内将无内支撑双壁锁口钢套箱围堰分块加工制造，加工顺序：设置预定胎架→数控下料单元块→单元块件定位→单元块件组拼焊接→成品检查对接→填充刃脚处的混凝土→搭设预拼胎架→运输至预拼场地预拼→成品检验修整→防腐涂装→拆散运输至施工区域拼装场地拼装；B、在预拼场地拼装检验合格后，通过船舶运往施工区域拼装：首先在墩位处根据围堰内空尺寸安装导向支架进行定位，待单元块运输至拼装墩位处时，首先安装第一分块，再按照顺序逐块依次拼装完成；C、利用大型运输吊船把拼装好的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰整体吊运至目标墩位处下放，围堰下放前要对目标墩位处进行清淤和导向架安装；清淤的目的是便于围堰能在自重的作用下下放到位，导向架安装目的是控制围堰下放的垂直度和平面位置；D、围堰下放到位后对围堰内部进行吸泥和锁口第一次封堵：先用空气吸泥机吸至目标标高，再在围堰内部填充砂垫层至封底混凝土底标高；完成后安排潜水员下水检查砂垫层的平整度及清理护筒外壁和围堰内壁杂泥，确保砂垫层平整度、护筒外壁和围堰内壁干净，以保证封底的混凝土质量；榫头式锁口的第一次封堵前要把榫头式锁口的内部清理干净，再安放密封袋和灌注砂浆，达到止水效果；E、砂垫层填充及榫头式锁口第一次封堵完成后进行封底混凝土施工，封底混凝土采用垂直导管多点水下灌注法施工，其浇注顺序应从一侧向另一侧依次浇筑，过程中要保证先中间后四周、先低后高、对称均衡的原则，导管埋深控制大于0.7m，浇筑过程要保证连续；浇筑完成后安排潜水员下水检查封底混凝土面的平整度，对护筒周围、围堰周边及锁口处进行振捣，保证封底质量；F、封底混凝土强度达到要求后即可进行围堰内抽水、导向架拆除、榫头式锁口第二次封堵、基底清理、钢护筒割除、桩头浮浆凿除及承台墩身整体安装施工，完成施工。步骤A中的单元块为四块直条形侧模板和处于四角的四块弧形侧模板。本专利技术的第二个目的是这样实现的：一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰，特征是：由四块直条形侧模板和处于四角的四块弧形侧模板连接成一椭圆形圈，四块直条形侧模板呈两两相对放置，四块直条形侧模板和四块弧形侧模板均由侧板、刃脚和连接缝结构组成，其中：侧板又由外壁板、内壁板、横隔板、上竖隔板及加劲角钢组成，在外壁板和内壁板内侧采用加劲角钢加强，外壁板和内壁板通过布置纵横交错的横隔板和上竖隔板连成一个整体，横隔板在上竖隔板处断开，且在每格开长圆形进人孔；固定在侧板底端的刃脚结构由外挡板、内档板、底部封板、下竖隔板及混凝土组成，外挡板、内档板、底部封板和处于最底端的底部封板构成倒梯形，在倒梯形内填充有混凝土，外挡板和内档板通过下竖隔板连成一个整体；四块直条形侧模板和四块弧形侧模板呈间隔放置，相邻的直条形侧模板的侧壁和弧形侧模板的侧壁之间通过连接缝连接，连接缝由榫头式锁口与螺栓组合连接而成，榫头式锁口沿高度方向通长布置，由阳榫头和阴榫头组成，固定在直条形侧模板侧壁上的阳榫头由阳榫头挡板、内加劲板、外加劲板、阳榫头卡槽组成，固定在和弧形侧模板侧壁上的阴榫头由阴榫头挡板、阴榫头卡块组成，在“几”字形的阳榫头挡板的左右两臂各加工有若干个竖向排列的阳榫头圆孔，两个“L”形的阳榫头卡槽分别固定在阳榫头挡板的中间外端两侧，开口朝外，内加劲板、外加劲板分别固定在阳榫头挡板的中间两端，外加劲板支撑要在阳榫头卡槽的阳榫头挡板之间，在阴榫头挡板的左右两臂各加工有若干个竖向排列、与阳榫头圆孔位置对应的阴榫头圆孔，螺栓穿过阳榫头圆孔和阴榫头圆孔将直条形侧模板和弧形侧模板固定在一起，两个阴榫头卡块分别固定在阴榫头挡板与阳榫头卡槽位置对应的内壁上，两个阴榫头卡块能分别卡入两个阳榫头卡槽中，将阳榫头和阴榫头勾搭在一起，不会脱落。阳榫头和阴榫头之间的间隙为10mm，围堰止水采用竖向连续的榫头式锁口，在阳榫头和阴榫头之间设置有止水缝，止水缝内先放置密封袋，后灌注砂浆，阻断水流路径，以保证止水效果。外壁板、内壁板、横隔板、上竖隔板、加劲角钢、外挡板、内档板、底部封板、下竖隔板、阳榫头档板、内加劲板、外加劲板、阳榫头卡槽、阴榫头挡板、阴榫头卡块的材质均为Q345B，大部分构件钢板厚均为12mm，局部受力较大构件板厚为16mm，阴榫头卡块的钢板厚为36mm，阳榫头卡槽采用[40a槽钢。加劲角钢的型号为∠75×75×6mm。本专利技术由传统的双壁钢套箱围堰、单壁锁口钢套箱围堰组合优化而成。使其既具有双壁钢套箱围堰刚度大、无需内支撑的优点，又具有单壁锁口钢套箱围堰安拆方便、倒用周期短、重复利用次数多且可全部回收的优点；接缝处又采用锁口和螺栓结合方式，不仅便于安拆还可传递剪力，保证了围堰锁口处安全可靠。因此采用本专利技术具有如下优点：1、结构简单，施工难度小；2、无内支撑且刚度大，安全可靠；3、可拆式结构，重复倒用周期短，施工工效快；4、重复倒用次数多，可全部回收利用，成本投入小。附图说明图1为本专利技术的结构平面示意图；图2为本专利技术的结构立面示意图；图3为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法，其特征在于：A、在工厂内将无内支撑双壁锁口钢套箱围堰分块加工制造，加工顺序：设置预定胎架→数控下料单元块→单元块件定位→单元块件组拼焊接→成品检查对接→填充刃脚处的混凝土→搭设预拼胎架→运输至预拼场地预拼→成品检验修整→防腐涂装→拆散运输至施工区域拼装场地拼装；B、在预拼场地拼装检验合格后，通过船舶运往施工区域拼装：首先在墩位处根据围堰内空尺寸安装导向支架进行定位，待单元块运输至拼装墩位处时，首先安装第一分块，再按照顺序逐块依次拼装完成；C、利用大型运输吊船把拼装好的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰整体吊运至目标墩位处下放，围堰下放前要对目标墩位处进行清淤和导向架安装；清淤的目的是便于围堰能在自重的作用下下放到位，导向架安装目的是控制围堰下放的垂直度和平面位置；D、围堰下放到位后对围堰内部进行吸泥和锁口第一次封堵：先用空气吸泥机吸至目标标高，再在围堰内部填充砂垫层至封底混凝土底标高；完成后安排潜水员下水检查砂垫层的平整度及清理护筒外壁和围堰内壁杂泥，确保砂垫层平整度、护筒外壁和围堰内壁干净，以保证封底的混凝土质量；榫头式锁口的第一次封堵前要把榫头式锁口的内部清理干净，再安放密封袋和灌注砂浆，达到止水效果；E、砂垫层填充和榫头式锁口第一次封堵完成后进行封底混凝土施工，混凝土封底采用垂直导管多点水下灌注法施工，水下封底混凝土浇注顺序应从一侧向另一侧依次浇筑，过程中要保证先中间后四周、先低后高、对称均衡的原则，导管埋深控制大于0.7m，浇筑过程要保证连续；浇筑完成后安排潜水员下水检查封底混凝土面的平整度，对护筒周围、围堰周边及锁口处进行振捣，保证封底质量；F、封底混凝土强度达到要求后即可进行围堰内抽水、导向架拆除、榫头式锁口第二次封堵、基底清理、钢护筒割除、桩头浮浆凿除及承台墩身整体安装施工，完成施工。...

【技术特征摘要】
1.一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰施工方法，其特征在于：
A、在工厂内将无内支撑双壁锁口钢套箱围堰分块加工制造，加工顺序：设置预定胎架→数控下料单元块→单元块件定位→单元块件组拼焊接→成品检查对接→填充刃脚处的混凝土→搭设预拼胎架→运输至预拼场地预拼→成品检验修整→防腐涂装→拆散运输至施工区域拼装场地拼装；
B、在预拼场地拼装检验合格后，通过船舶运往施工区域拼装：首先在墩位处根据围堰内空尺寸安装导向支架进行定位，待单元块运输至拼装墩位处时，首先安装第一分块，再按照顺序逐块依次拼装完成；
C、利用大型运输吊船把拼装好的无内支撑双壁锁口钢套箱围堰整体吊运至目标墩位处下放，围堰下放前要对目标墩位处进行清淤和导向架安装；清淤的目的是便于围堰能在自重的作用下下放到位，导向架安装目的是控制围堰下放的垂直度和平面位置；
D、围堰下放到位后对围堰内部进行吸泥和锁口第一次封堵：先用空气吸泥机吸至目标标高，再在围堰内部填充砂垫层至封底混凝土底标高；完成后安排潜水员下水检查砂垫层的平整度及清理护筒外壁和围堰内壁杂泥，确保砂垫层平整度、护筒外壁和围堰内壁干净，以保证封底的混凝土质量；榫头式锁口的第一次封堵前要把榫头式锁口的内部清理干净，再安放密封袋和灌注砂浆，达到止水效果；
E、砂垫层填充和榫头式锁口第一次封堵完成后进行封底混凝土施工，混凝土封底采用垂直导管多点水下灌注法施工，水下封底混凝土浇注顺序应从一侧向另一侧依次浇筑，过程中要保证先中间后四周、先低后高、对称均衡的原则，导管埋深控制大于0.7m，浇筑过程要保证连续；浇筑完成后安排潜水员下水检查封底混凝土面的平整度，对护筒周围、围堰周边及锁口处进行振捣，保证封底质量；
F、封底混凝土强度达到要求后即可进行围堰内抽水、导向架拆除、榫头式锁口第二次封堵、基底清理、钢护筒割除、桩头浮浆凿除及承台墩身整体安装施工，完成施工。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：步骤A中的单元块为四块直条形侧模板和处于四角的四块弧形侧模板。
3.一种无内支撑双壁锁口钢套箱围堰，其特征在于：由四块直条形侧模板和处于四角的四块弧形侧模板连接成一椭圆形圈，四块直条形侧模板呈两两相对放置，四块直条形侧模板和四块弧形侧模板均由侧板、刃脚和连接缝结构组成，其中：
侧板又由外壁板、内壁板、...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈山亭，张海燕，孙国光，肖世波，田大千，黄斌，何建伟，徐毓敏，王德文，叶绍佃，黄剑锋，姚森，许佳平，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团第五工程有限公司，中铁大桥局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36