[发明专利]一种格型钢板桩主格1/4圆筒陆域预拼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种海上人工岛施工工艺，尤其涉及一种格型钢板桩主格1/4圆筒的陆域预拼方法。 

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。 

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。 

上述的人工岛工程在实际的施工过程中存在以下几大难点： 

1)施工区域限高。整个施工区域均位于香港赤腊角机场航空限高区，格型钢板桩大圆筒施工现场限高在+30mPD～+60mPD之间，施工设备选择受到极大限制。 

2)水深浅。本工程施工区域泥面标高由南向北逐渐降低，近一半工程点标高在-2.8mPD～-3mPD，碎石垫层填筑后标高在-1.8mPD～-2mPD，平均海平面1.2mPD，落潮平均低潮位0.3mPD。由于水深较浅，施工船舶需乘潮作业，运输船舶无法到达施工点。 

3)地质条件差，使得桩长较长。海底淤泥层厚约15m～25m，设计桩长 23.6m～39.1m，由于限高，长桩无法一次性就位，需现场接桩。 

4)完全离岸作业，海上环保要求高。工程位于海上，施工期间岛体周边长期设置拦污帷幕，大圆筒施工局限于狭长的区域内，作业船舶多，交叉干扰较大。 

5)工期紧。 

根据上述的“上下左右都受限制”的现场条件及工期要求，在施工过程中，该人工岛中使用到的格型钢板桩(其单个主格钢板桩总重量一般在450t～560t)利用现有技术根本无法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，而提供格型钢板桩主格1/4圆筒的陆域预拼方法。本发明提供的方案能够在上述的施工条件下完成格型钢板桩主格1/4圆筒的加工和拼装。 

为来达到上述目的，本发明采用如下的技术方案： 

一种主格板桩1/4圆筒预拼方法，该方法首先在内陆预拼场地进行钢板桩加工，接着在运输船上预先拼装主格板桩1/4圆筒，得到相应的1/4圆钢板桩组装片。 

在本发明的具体实例中，该预拼方法具体包括如下步骤： 

(1)将所需钢板桩运输至预拼场地； 

(2)将钢板桩运至加工区域； 

(3)根据拼装过程中不同钢板桩所起的作用对钢板桩进行分类并进行相应加工：合拢桩加工、开设吊装孔、焊接T型槽； 

(4)对进行开设吊装孔和焊接T型槽加工的钢板桩安装钢板桩吊钩； 

(5)依次起吊步骤(4)中得到钢板桩至相应的拼装位置，完成主格板桩1/4圆筒的拼装，得到相应的1/4圆钢板桩组装片。 

进一步的，所述钢板桩为直腹式钢板桩，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°。 

进一步的，所述预拼场地包括用于材料堆场、板桩加工、起重作业场地陆域拼装场地和作为水域拼装场地的运输船。 

再进一步的，所述陆域拼装场地岸线长为200m，纵深宽度为60m，总面积为12000m²，布置钢板桩加工场地，备料区，履带吊行走区域，以及拼装塔吊区域。 

再进一步的，所述运输船为甲板承载货物，其甲板上安装四个预拼支架，所述预拼支架高37.2m，共有6层平台，采用焊接工艺与运输船甲板固定，所述四个预拼支架用于安装8片1/4圆主格钢板桩，并呈两舷纵向对称装载。 

进一步的，所述步骤(5)中进行拼装主格板桩1/4圆筒时，每隔6片钢板桩采用一片焊接有T型槽的钢板桩。