[发明专利]一种钢围堰内深水板结硬塑性粘土层开挖施工方法

说明书

本发明涉及一种钢围堰内深水板结硬塑性粘土层开挖施工方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，搭设操作平台；第二步，布置掏孔点位；第三步，钻掏孔；使板结硬塑性粘土层形成“蜂窝煤”结构；第四步，开挖；第五步，高压射水；第六步，吸泥；将搅吸泵调入钢围堰内吸出沉淀堆积在钢围堰的锅底的粘土、泥浆，吸泥顺序从钢围堰左侧到右侧全面清理，并严格按照锅底标高控制吸泥深度，从而钢围堰内板结硬塑性粘土层开挖完成。本发明安全可靠，作业效率高，能够解决钢围堰内深水板结硬塑性粘土开挖困难的问题，提高钢围堰在粘土层中的下沉速度。

技术领域

本发明涉及桥梁基础施工，具体涉及一种钢围堰内深水板结硬塑性粘土层开挖施工方法。

背景技术

钢围堰下沉施工特点是河床地质情况难以判断、施工作业场地有限；施工方法受地质条件、场地的制约。只有对这些特点进行综合分析后，根据钢围堰下沉穿过不同地质情况，选择合理的施工方法，才能高效、安全的完成钢围堰下沉就位工序。在硬塑性粘土层中施工，由于硬塑性粘土存在板结、强度高的特点，这给钢围堰下沉及造“锅底”带来极大的困难。目前，在国内针对硬塑性粘土板结层钢围堰下沉及造“锅底”施工，常采用水下爆破与搅吸泵吸泥配合的方法进行，如水下爆破出渣，是指在钢围堰进入硬塑性粘土层后，其过程如下：一、潜水员水下布点钻孔；二、安装炸药；三、爆破后，利用搅吸泵将松动粘土块吸出钢围堰内。该方法步骤较为复杂、施工不便，虽能利用爆破时产生的震动力使钢围堰外壁与粘土分离减小其侧面摩阻力，以及爆破后锅底范围内松动便于出渣。但该方法在现场实施所产生的震动对于钢围堰自身结构安全存在一定的风险，同时爆破后锅底范围内粘土由板结层状变为块状，同样不利于搅吸泵吸泥出渣，其作业效率并不高。根据地质报告显示，某主墩围堰范围主要为淤泥、细沙及硬塑性粉质粘土，吸泥前期地质主要为淤泥、细砂先后分别采用大功率搅吸泵、射水空气吸泥机、反循环钻机、贝壳式长臂伸缩挖机、旋挖钻机以及潜水员水下射水切割等多种方式配合吸泥，工效较高。但后期进入硬塑性粉质粘土后，由于硬塑性粘土密闭性好、芯部呈干硬性、强度高、自稳能力极强，普通搅吸泵无法吸出。因而，亟待探索一种施工工效高、步骤简单、效果好的针对深水板结硬塑性粘土层开挖方法，以满足钢围堰下沉施工的需要。

CN 106120802A公开了“一种紧临既有线大跨度连续梁深水基础水下基坑开挖施工方法”，过程如下：一、开挖平台搭设：开挖平台包括组装式浮体和浮体位置调整装置；二、冲击钻机安装：在开挖平台上安装多个冲击钻机，多个冲击钻机组成冲击破碎设备；三、开挖平台移动；四、第一次冲击及同步清渣：对水中承台所处施工区域内的水下基岩整体进行冲击破碎，并采用长臂挖机将岩石块挖运走；五、第二次冲击及同步清渣：对围堰底部安装位置处的水下基岩进行冲击破碎，并采用长臂挖机将岩石块挖运走。该方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能简便、快速完成深水基础水下基坑的开挖施工过程，开挖施工过程安全、可靠，对外界影响较小。但该方法适用于围堰底部为整体基岩的情况。

发明目的

本发明的目的是提供一种钢围堰内深水板结硬塑性粘土层开挖施工方法，其安全可靠，作业效率高，能够解决钢围堰内深水板结硬塑性粘土开挖困难的问题，提高钢围堰在粘土层中的下沉速度。

本发明所述的一种钢围堰内深水板结硬塑性粘土层开挖施工方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，搭设操作平台；

首先，将钢围堰内所有钢护筒的上端切割到同一水平高度；然后，在顺桥向每一排钢护筒的顶面纵向摆放两根型钢，两排钢护筒上型钢的水平间距为90cm，然后将型钢与钢护筒之间通过三角形钢板焊接固定，作为后期旋挖钻机和伸缩臂挖机的操作平台；

第二步，布置掏孔点位；

根据桩基、钢围堰设计图纸确定钢护筒和钢围堰的内支撑的位置，避开钢护筒和钢围堰的内支撑，在钢围堰内布置掏孔点位，

第三步，钻掏孔；