一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统及施工方法技术方案

本发明专利技术涉及一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统及施工方法。一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统，包括移动钢平台、拌浆后台和海上钢平台；海上钢平台铺设在搅拌桩的施工区，海上钢平台上方沿其纵向或横向铺设有钢平台路轨；移动钢平台设置在海上钢平台上方，移动钢平台能够沿钢平台路轨的纵向移动并固定，移动钢平台上方设有桩机设备，桩机设备用于施工水泥搅拌桩；拌浆后台邻近施工区固定设于海上，拌浆后台用于拌浆并向移动钢平台输送已经拌好的浆液。其能够完成15m以上深桩施工，且桩位精准、桩底标高及桩长的控制不受潮位影响，不会撞击既有建筑物、造成既有建筑物产生不利的沉降变形，工效高，不存在通航受限问题，成本低，不会阻断水上交通。不会阻断水上交通。不会阻断水上交通。

【技术实现步骤摘要】
一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统及施工方法


[0001]本专利技术涉及紧邻既有建筑物且通航受限情况下海上深层搅拌桩施工
，特别是一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统及施工方法。

技术介绍

[0002]国内外目前在水上深层搅拌桩施工领域已积累了大量先进且高效的有益经验，但是在类似于本工程“泛受限空间内”的水上深层搅拌桩施工仍无先例，属于经验真空区。
[0003]目前近海工程的深层搅拌桩施工大多采用船舶法进行施工，即采用大型DCM施工船进行大面积智能化作业。然而该施工方式通常需要在开阔海域内方可实施，对于通航受限、紧邻既有建筑物且桩位精度要求较高的“泛受限空间”内深层搅拌桩施工则无法开展，直接影响到深层搅拌桩施工组织的有效开展，无法为后续的基础及上部结构及时提供工作面，导致工期整体滞后。
[0004]传统的海上钢平台一般为从岸上搭设栈桥至施工区进行深层搅拌桩施工，可以直接从岸上转运水泥并且引水至施工现场进行拌浆并施工，然而对于泛受限空间内的深层搅拌桩施工仍不具备实施条件，故考虑采用拌浆后台配合水上海上钢平台及搅拌桩移动平台形成的前台的形式进行施工。
[0005]现有的施工方法主要存在以下几方面不足：
[0006]1、通航受限情况下，大型DCM施工船舶因尺寸及吨位超限无法进入施工区域开展施工，采用小吨位甲板货船一方面船舶姿态易受风浪涌流影响无法保证10m以上长桩的施工质量，另一方面船舶本身稳定性不足无法保证施工桩位的精准性；且船舶法施工受船体稳定性限制，塔架及钻杆一般不会太高，因此也很难完成15m以上深桩施工，桩长受限；
[0007]2、采用DCM船舶施工的深层搅拌桩由于受潮位影响，桩长长短不一，难以精准把控桩底标高及桩长，存在质量隐患；
[0008]3、紧邻既有建筑物情况下开展施工，一方面存在船舶失控撞击既有建筑物的风险，另一方面大型DCM施工船舶带来的波浪扰动及地基扰动均会使既有建筑物产生不利的沉降变形；
[0009]4、采用DCM船舶进行施工由于移船定位过程中存在起锚抛锚等过程，存在大量的时间浪费，施工工效达不到实际需求。
[0010]5、水泥搅拌桩格栅内后续将进行管板组合桩施工，因此水泥搅拌桩的桩位控制显得尤为重要，传统的施工方法很难达到设计精度要求；
[0011]6)岸上搭设栈桥至施工区域一方面造价过高经济效益不好，另一方面则会阻断水上交通，对其他工序也会造成干扰。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于：针对现有技术采用船舶法施工近海工程的深层搅拌桩时，存在难完成15m以上深桩施工、受潮位影响难以精准把控桩底标高及桩长、可能造成撞击既有
建筑物的风险、容易造成既有建筑物产生不利的沉降变形、起锚抛锚造成工效低、大型DCM施工船舶通航受限的问题，而采用搭设栈桥至施工区域施工近海工程的深层搅拌桩时，存在造价过高、阻断水上交通的问题，提供一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统及施工方法。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0014]一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统，包括移动钢平台、拌浆后台和海上钢平台；
[0015]海上钢平台铺设在搅拌桩的施工区，海上钢平台上方沿其纵向或横向铺设有钢平台路轨；
[0016]移动钢平台设置在海上钢平台上方，移动钢平台能够沿钢平台路轨的纵向移动并固定，移动钢平台上方设有桩机设备，桩机设备用于施工水泥搅拌桩；
[0017]拌浆后台邻近施工区固定设于海上，拌浆后台用于拌浆并向移动钢平台输送已经拌好的浆液。
[0018]本方案中，施工区是指搅拌桩施工所覆盖的区域，海上钢平台铺设在施工区，能够覆盖施工区并在施工区处固定，故施工区和海上钢平台的纵向一致。钢平台路轨沿海上钢平台的纵向或者横向布置，其决定了移动钢平台在海上钢平台上的移动方向，也决定了搅拌桩的施工方向，比如：当钢平台路轨沿海上钢平台的纵向布置时，则移动钢平台沿海上钢平台的纵向移动，即施工搅拌桩是沿海上钢平台的纵向先后进行的。移动钢平台上方设有桩机设备，桩机设备用于施工水泥搅拌桩，即桩机设备能够在固定在移动钢平台上以及移动钢平台固定在海上钢平台上时，以及能够为桩机设备提供合格的浆液的前提下，来施工施工区对应位置的搅拌桩。
[0019]本方案的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，因近海通航受限的原因，移动钢平台的尺寸无法做得过大，故无法提供水泥罐存储地以及后台拌浆地等，使得无法将桩机设备和拌浆设备等均稳定的设置在移动钢平台上，如采用陆上拌浆则输浆过程中容易堵管，且成本过高不适宜近海工程的水泥搅拌桩施工，通过单独设置拌浆后台用于固定拌浆设备，并将拌浆后台固定设于邻近施工区的海上，拌浆后台能够为移动钢平台提供合格的浆液；而移动钢平台在沿海上钢平台的钢平台路轨限制下移动和固定，移动钢平台的失控可能性小，基本不会控撞击既有建筑物，且能够保证其施工搅拌桩时定位精准性和稳定性，使得移动钢平台能够完成搅拌桩的高质量施工，其避免了大型DCM施工船舶因尺寸及吨位超限无法进入施工区域开展施工，且不会像船舶法一样带来波浪扰动及地基扰动，进而能够减小既有建筑物的不利的沉降变形。且其稳定性高，故塔架及钻杆可以设置更高，使得能够更容易完成15m以上深桩施工；且移动钢平台在海中的高度受海上钢平台控制，高度不会变化，进而能够精准把控搅拌桩的桩底标高及桩长，提高搅拌桩的质量；且水泥搅拌桩的桩位通过移动钢平台在钢平台路轨的导向下更容易控制，使得搅拌桩施工后更容易达到设计精度，桩位精准；且其不存在船舶法中的起锚抛锚等过程，直接通过移动钢平台在钢平台路轨的导向下移动定位，施工效率更高；且无需像搭设栈桥一样会阻断水上交通，减少对其他工序的干扰。
[0020]优选的，海上钢平台包括若干钢平台支撑桩、若干钢平台主梁和若干钢平台剪刀撑；
[0021]钢平台支撑桩在施工区的横向和纵向均匀间隔布设，钢平台支撑桩的顶部设有钢平台桩帽；
[0022]钢平台主梁沿施工区的纵向拉通设置在钢平台桩帽上，钢平台路轨沿钢平台主梁纵向布设在钢平台主梁上；
[0023]钢平台剪刀撑设于纵向相邻的两个钢平台支撑桩顶部之间或者横向相邻的两个钢平台支撑桩顶部之间。
[0024]钢平台支撑桩通过沉桩的方式设于施工区，顶部通过钢平台剪刀撑连接在一起，形成矩形的框架，且钢平台支撑桩、钢平台剪刀撑等设置不能够占用搅拌桩的桩位，搅拌桩的桩位位于矩形的框架空间内。钢平台桩帽便于钢平台主梁的架设，钢平台主梁用于支撑钢平台路轨，本方案的钢平台路轨沿施工区的纵向拉通设置，使得搅拌桩在施工区纵向上先后依次施工，更便于移动钢平台的布置，使得移动钢平台的长度不会设置过长或数量无需设置过多。
[0025]优选的，移动钢平台包括平台基础，平台基础底部设有移动平台钢轮，移动平台钢轮能够带动平台基础沿钢平台路轨的纵向移动，平台基础底部还设有夹轨器，夹轨器夹持钢平台路轨后能够固定平台基础；
[0026]平台基础上方铺设有至少两个平行的桩机滑轨，桩机滑轨的纵向与钢平本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，包括移动钢平台(1)、拌浆后台(19)和海上钢平台；海上钢平台铺设在搅拌桩的施工区(34)，海上钢平台上方沿其纵向或横向铺设有钢平台路轨(15)；移动钢平台(1)设置在海上钢平台上方，移动钢平台(1)能够沿钢平台路轨(15)的纵向移动并固定，移动钢平台(1)上方设有桩机设备，桩机设备用于施工水泥搅拌桩；拌浆后台(19)邻近施工区(34)固定设于海上，拌浆后台(19)用于拌浆并向移动钢平台(1)输送已经拌好的浆液。2.根据权利要求1所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，海上钢平台包括若干钢平台支撑桩(13)、若干钢平台主梁(14)和若干钢平台剪刀撑(16)；钢平台支撑桩(13)在施工区(34)的横向和纵向均匀间隔布设，钢平台支撑桩(13)的顶部设有钢平台桩帽(17)；钢平台主梁(14)沿施工区(34)的纵向拉通设置在钢平台桩帽(17)上，钢平台路轨(15)沿钢平台主梁(14)纵向布设在钢平台主梁(14)上；钢平台剪刀撑(16)设于纵向相邻的两个钢平台支撑桩(13)顶部之间或者横向相邻的两个钢平台支撑桩(13)顶部之间。3.根据权利要求1所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，移动钢平台(1)包括平台基础，平台基础底部设有移动平台钢轮(18)，移动平台钢轮(18)能够带动平台基础沿钢平台路轨(15)的纵向移动，平台基础底部还设有夹轨器，夹轨器夹持钢平台路轨(15)后能够固定平台基础；平台基础上方铺设有至少两个平行的桩机滑轨(2)，桩机滑轨(2)的纵向与钢平台路轨(15)的纵向垂直，所有桩机滑轨(2)上共同滑动连接有桩机底座(3)，桩机底座(3)上方靠近平台基础边缘一侧固定设有桩机设备，桩机设备包括竖向设置的塔架(4)，塔架(4)底部连接于桩机底座(3)上，塔架(4)上部通过桩机支腿(5)连接于桩机底座(3)远离平台基础边缘一侧，塔架(4)顶部安装有动力头(6)，动力头(6)下端连接有竖直的钻杆(7)；平台基础上远离桩机设备的一侧设有电力设备，电力设备用于为桩机设备供电。4.根据权利要求1所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，拌浆后台(19)设有水泥罐(21)、自动搅拌机、第一储浆罐(23)和第一注浆泵(24)，水泥罐(21)设于拌浆后台(19)的中部，第一储浆罐(23)和第一注浆泵(24)设于拌浆后台(19)靠近施工区(34)的一侧；移动钢平台(1)上设有第二储浆罐(11)和第二注浆泵(12)，第一注浆泵(24)通过第一送浆管(30)连通第一储浆罐(23)和第二储浆罐(11)，第二注浆泵(12)通过第二送浆管连通第二储浆罐(11)和桩机设备，第一送浆管(30)和第二送浆管均具有冗长；自动搅拌机接收水泥罐(21)的水泥进行第一次搅拌后再输送至第一储浆罐(23)中，第一储浆罐(23)将搅拌好的浆液通过第一注浆泵(24)泵送至第二储浆罐(11)，第二储浆罐(11)能够对浆液进行二次搅拌，第二储浆罐(11)通过第二注浆泵(12)将二次搅拌后的浆液泵送至桩机设备。5.根据权利要求4所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，拌浆后台(19)设有至少两个水泥罐(21)，两个水泥罐(21)对称设于拌浆后台(19)的中部。
6.根据权利要求4所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，拌浆后台(19)包括若干钢管桩(20)，钢管桩(20)沉桩锚固于海底，钢管桩(20)顶面高于海平面；所有钢管桩(20)顶部焊接有桩顶盖板，桩顶盖板上架设并满焊有双拼工字钢主梁，双拼工字钢主梁上方间隔焊接设置若干工字钢次梁，工字钢次梁上方铺满钢板；水泥罐(21)上缠绕有固定绳，固定绳连接至钢管桩(20)。7.根据权利要求1
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6任一所述的海上深层搅拌桩水转陆施工系统，其特征在于，还包括水泥补给船(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，王锐敏，姚文辉，朱明，张小平，赖汝庚，吴雨凌，李徐飞，
申请(专利权)人：中交天健深圳投资发展有限公司中交四航局第二工程有限公司，
类型：发明
国别省市：