[发明专利]单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁水中基础施工技术领域，尤其涉及一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法。

背景技术

钢板桩围堰是桥梁水中基础施工常用的围堰方式，钢板桩是带有锁口的一种型钢，可根据工程实际需要选择不同长度尺寸和联锁形式，具有强度高、刚度大、容易打入坚硬土层，深水中施工操作简便，组合性能好、可多次重复使用等优点，在桥梁等工程基础施工中广范应用。钢板桩施打受水流速度影响较大，水流作用是钢板桩围堰施工中重点考虑因素。研究并掌握在流水状态下钢板桩围堰施工工艺及控制，确保钢板桩围堰施工质量，是后序基础施工顺利进行的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，以解决上述技术问题。

工艺特点为：采用浮式多向锚定施工平台作为钢板桩临时放置点及施打设备作业平台，减小水流对施工平台的冲击产生的摆动和漂移，便于钢板桩的就位和施打作业；较长钢板桩在流水状态下就位时，采用钢板桩中下部加设柔性缆绳或刚性临时支点方法，减小水流作用下引起的摆动和振动，保证钢板桩就位准确、顺利；地质资料不详情况下，采用试打取得实际数值来修正，遇孤石时可改变围堰形状避开。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种单壁钢板桩围堰流水状态下施工工法，其特征在于：包括以下步骤：

一、施工准备

(1)施工平台搭建与稳定

采用水上浮动平台，根据水流方向及流速大小对平台进行锚定，锚定不少于四个方向，迎水向与水流成45度角；浮动平台的承载能力不小于施工作业时最大堆载总量的4.0倍，保证吊放作业时平台有足够的稳定性；

(2)钢板桩分类整理

钢板桩进场后，先在钢板桩堆放地点对钢板桩进行分类、整理，钢板桩有弯曲、破损、锁口变形要整修，板桩长度不够的，用同型的钢板桩等强度焊接接长，打设时相邻钢板桩接缝错开；符合要求的钢板桩按施打进度分批运至施工平台；

(3)角桩加工

矩形围堰加工四个角桩，需要六片普通桩，将其中两片平均割开成四片半片桩，切割时要分段切割并及时冷却，防止因过热使钢板桩弯曲；切割完后，将半片桩焊接固定至单片桩的背部中间的位置，采用同等材质的电焊条坡口双面满焊，同时焊接三角型加劲板进行加固，加劲板间距为1m～2m；加工时要在桩的一头留出振动锤夹具所需的位置，便于夹桩打桩；

二、围堰导向设置

现场测量准确定位钢板桩围堰位置，为确保流水状态下就位准确，在围堰的四个角上分别打入四根导向管桩，导向管桩中心距离围堰的长边和短边各0.75m～1m；导向管桩打设完毕后，在导向管桩上焊接牛腿，在牛腿上测出围堰内边，在牛腿上按测量点布置四根导向型钢，导向型钢外侧比围堰内边小1cm～2cm，其长度与围堰围囹尺寸和布置方法相同；布置完与牛腿焊接在一起，起到固定作用，防止打设时导向工字钢移位；为减小流水对钢板桩施打影响，导向型钢设置高度尽可能降低；

三、钢板桩施打

钢板桩长度依据设计要求确定，钢板桩打入时根据截面大小、刚度的参数和地质条件选用不同型号的振动沉桩设备；

(1)施打第一片钢板桩

首先在导向架上设置一个限位框架，大小比钢板桩每边放大1cm，插打时钢板桩背紧靠导向架，水流速较大定位困难时，可在钢板桩下部两侧各设一根缆风绳，人工操作辅助就位，缆风绳施力大小依水流速确定；插打时吊钩缓慢下放，在两个方向上用锤球观测，以确保钢板桩插正、插直；

(2)施打过程的控制

以第一根钢板桩为基准，依次向两边对称施打，同时在桩的两个垂直方向进行观测；因钢板桩锁口和锁口之间有5mm间隙，受水流冲击、下端入土挤压、上端振动等因素影响，产生向远离锁口方向倾斜，每打2～4根钢板桩用垂球吊线校正，倾斜度控制在1％以内，否则予以纠正；一次性纠正偏移量不能太大，以免锁口卡住，影响下一片钢板桩的施打；当钢板桩偏移较大时，宜采用多次纠偏方法逐步校正；粘土类地质阻力较大纠编困难时，采用倒链葫芦或滑轮组反向拉拽纠正；

四、围堰合拢

(1)合拢前的准备

合拢时，测量并计算出钢板桩底部的直线距离，控制桩的垂直度；根据钢板桩的宽度，计算所需钢板桩的片数，确定施打方法；采用增加钢板桩向外绕圆弧的方式，保证合拢口两边锁槽平行，合拢口尺寸与合拢桩尺寸、方向一致；

(2)合拢时桩的调整