[发明专利]一种格型钢板桩大圆筒主格板桩1/4圆筒现场拼接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海上人工岛施工工艺，尤其涉及一种海上格型钢板桩大圆筒施工时采用将场外预拼装的1/4圆筒现场拼接为整圆的方法。

背景技术

人工岛一般为在近岸浅海水域中人工建造的陆地，作为进行海上作业或其他用途的场所，大多有栈桥或海底隧道与岸相连。现代工业发达的沿海国家，滨海一带人口密集、城市拥挤，使得进一步发展和建设新企业及公用设施受到很大限制，原有城市本身的居住、交通、噪声、水与空气污染等问题也很难解决。因此，兴建人工岛，改变或改善了上述难题。人工岛是利用海洋空间的方式之一，也是一种新兴的海洋工程。

例如中国港珠澳大桥香港人工岛(HKBCF)是港珠澳大桥香港连接线的一个重要组成部分，经过赤腊角机场连接屯门及大屿山，占地面积约150万平米。该人工岛填海工程作为港珠澳大桥配套工程，工程的进度、质量和安全关系到整个大桥的建设与发展，顺利的实施本项目，对整个港珠澳大桥的建设有着坚实的铺垫作用。该人工岛通过在格型钢板桩大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而成。

参见图1，其所示为某人工岛钢板桩格栅岛壁结构平面图。该人工岛100为在格型钢板桩大圆筒101加防波堤102形成的围堰内回填填料而成，其格型钢板桩岛壁结构轴线长度约5.1km，共有格型钢板桩大圆筒(101)134只，直径分别为26.9m和31.194m。主格101(即格型钢板桩大圆筒)与主格相连的副格共133组，分别为：①直径26.9m主格之间的副格直径为10.976m，共55组(110片)，单片副格由33块钢板桩组成；②直径31.194m主格之间的副格直径为15.96m，共77组(154片)，单片副格由46块钢板桩组成；③直径26.9m主格与直径31.194m主格之间的副格直径为16.296m，共1组(2片)，单片副格由47块钢板桩组成。

同时，本工程采用YSP-FXL型直腹式钢板桩，材质为S355，长度23.6～37.1m，其公称宽度为500mm，腹板厚度为12.7mm，转角为10°，理论重量为77.2kg/m。在进行格型钢板桩大圆筒施工前，应首先完成碎石垫层、土工布和碎石桩的施工，待碎石桩施工一段作业面后方可进行格型钢板桩大圆筒的施工，格型钢板桩大圆筒安装完成后，24小时内进行筒内填料回填工作。两只相邻格型钢板桩大圆筒主格安装完成并回填完成后，方可进行副格施工。

上述工程在施工过程中主要有五大难点：1)施工区域限高。2)水深浅。3)地质条件差，使得桩长较长。4)完全离岸作业，海上环保要求高。5)工期紧。基于这种“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求，格型钢板桩大圆筒主格施工选择了一种“1/4陆上预拼、水上组合散打”的工艺。

对于格型钢板桩大圆筒现场拼装，现有技术中有现场筒位散拼工艺、现场整体预拼装工艺，但在限高条件下，超长板桩的现场拼接无法实现，本工程格型钢板桩一般桩长达到37.1m，为目前国际之最。另外，本工程单个主格钢板桩总重量一般在450t～560t，在航空限高、水深浅的条件下，目前尚无合适的起重船一次完成一个主格整体吊装和沉放。

发明内容

本发明针对通过在格型钢板桩大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而形成的人工岛在施工过程中，面临“上下左右都受限制”的现场条件(即施工区域限高、水深浅、地质条件差、海上环保要求高)及工期要求的施工条件下，无法在现场进行主格钢板桩预拼，且无法一次完成一个主格整体吊装和沉放的问题，而提供一种格型钢板桩大圆筒主格板桩1/4圆筒现场拼接方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种格型钢板桩大圆筒主格板桩1/4圆筒现场拼接方法，该拼接方法包括如下步骤：

(1)在现场施工设置与格型钢板桩大圆筒相对应的工装支架，并将四组1/4圆钢板桩预组装片运至施工现场；

(2)在工装支架的单侧将四组1/4圆钢板桩预组装片对应的吊装到工装支架上，使得四组1/4圆钢板桩预组装片在工装支架上配合形成圆；

(3)整体放下四组1/4圆钢板桩预组装片至接近泥面；

(4)在四组1/4圆钢板桩预组装片之间安插4根合拢桩，将四组独立的1/4圆钢板桩预组装片拼装成完整的格型钢板桩大圆筒；

(5)最后整体沉放格型钢板桩大圆筒。

在本发明的优选实例中，所述步骤(1)中在现场沉设支承钢管桩形成工装支架基础，再将工装支架吊装到工装支架基础上。