[发明专利]一种海滩上的顶管工作井和管沟的支护、止水施工方法

权利要求书

1.一种海滩上的顶管工作井和管沟的支护、止水施工方法，所述顶管工作井的背水侧壁设置顶管洞口，顶管工作井的迎水侧壁与所述管沟连接；所述顶管工作井和管沟的支撑系统均包括冠梁和三道钢围檩，顶管工作井的冠梁和三道钢围檩的四个角部均设置角撑；管沟的冠梁和三道钢支撑每间隔一定距离设置一道横撑；所述顶管工作井采用咬合桩围护闭合形井框，所述管沟也采用咬合桩围护两侧沟壁；咬合桩的A序桩采用超缓凝素混凝土桩，缓凝时间不小于60h，咬合桩的B序桩采用钢筋混凝土桩，位于顶管工作井的顶管洞口位置的钢筋采用玻璃纤维筋；其特征在于，所述施工方法包括以下流程：在施工位置的外围修筑围堰、咬合桩施工、基坑降排水施工、顶管工作井开挖和管沟开挖；

进行咬合桩施工流程时，包括以下步骤：

清障施工步骤：采用360度全回旋切削机，按清障平面布置图测量放样后将一个管径大于咬合桩桩径的套管置于需清除障碍物的位置，开始旋转往下压，利用冲锤冲碎障碍物后用抓斗清理干净，清除障碍物后桩孔采用普通土回填压实，拔出套管；

导墙施工步骤，导墙采用现浇钢筋混凝土结构；导墙的顶面高出地面；导墙上的导向孔的直径比咬合桩的直径大，导墙的钢筋采用单层纵横向布置；

进行咬合桩施工时，先施打桩孔，再灌注A序桩混凝土，然后在相邻的两根A序桩混凝土初凝前完成B序桩施工；

施打桩孔时按照以下工序进行：

(1)钻机就位，钻机就位时要确保钻头中心与桩位中心在同一条铅垂线上，钻机就位后，测量钢护筒的顶标高；

(2)成孔取土，钻机定位后，吊装安放端头带刃尖的第一节钢护筒，在导墙的导向孔与第一节钢护筒之间用木塞固定，保证第一节钢护筒与桩孔中心偏差小于设定值，压入第一节钢护筒，压入过程中，不断地校核第一节钢护筒的垂直度，当第一节钢护筒的垂直度不超过设定值时，固定钻机的下夹具，利用钻机的上夹具来调整垂直度；当第一节钢护筒的垂直度超过设定值时，应拔出来重新埋设，或将钻机前后左右移动使第一节钢护筒对中；取土成孔时，用抓斗从第一节钢护筒内取土，一边取土，一边下压第一节钢护筒，并始终保持第一节钢护筒的底口超前于取土面且深度不小于2.5m；第一节钢护筒全部压入土中后，检测成孔的垂直度，如不合格则进行纠偏调整，如合格则安装第二节钢护筒，再一边取土，一边下压第二节钢护筒；以此类推，直至桩孔底部达到设计标高；

灌注A序桩混凝土时，采用水下混凝土灌注法施工，灌注方式采用导管法并采用起重机配合；开始灌注混凝土时，导管的底端应提离至桩孔底部0.5m，混凝土的初灌量应确保能埋住导管2m，然后将导管搓动后提升20cm～30cm，以确定导管的上拔力是否满足要求；不能满足时，则应采用起重机辅助起吊；灌注过程中应确保混凝土高出导管的底端不小于2m；一边灌注混凝土一边拔导管，始终保持导管的底端低于混凝土面2.5m以上；

B序桩施工时，按照以下工序进行：

(1)制作B序桩钢筋笼；

(2)在B序桩的桩孔中吊装钢筋笼，用履带吊机的主钩和副钩三点起吊；首先采用主钩将钢筋笼水平吊起，平移至桩孔处后，利用副钩和主钩配合将钢筋笼慢慢竖起，直至将钢筋笼垂直吊起，之后将钢筋笼一次性放入桩孔中，钢筋笼下至设计高程后，利用钢筋笼周围的钢筋定位环使钢筋笼的轴线与桩孔的中心线重合；

(2)灌注B序桩混凝土，采用的方法与灌注A序桩混凝土的方法相同；

进行基坑降排水施工流程时，包括疏干井施工和排水明沟开挖；

疏干井布置在基坑的角落；疏干井的孔径为400mm，疏干井的内管采用开孔为梅花布置的钢制滤水管；井壁与内管之间以及内管的底部以上1.5m范围填充粒径为8～10mm砂砾滤料，距井口2m范围内用粘土填实封口，在内管外包两层40目尼龙滤网；在内管中距井底3m以上位置设置水泵；

排水明沟在基坑内分级开挖；排水明沟沿基坑内的四周坡脚处设置，其边缘距离基坑的围护结构的内壁不小于1.5m，沟底宽度不小于0.3m，纵向坡度不小于0.5％，沟底应比基坑开挖底低0.5m；在基坑内的一角或对角位置设置与排水明沟连通的集水井，集水井的井底应比排水明沟的沟底低1.0m，集水井中的水用水泵排至地面市政雨、污水系统中；

进行顶管工作井的开挖流程时，按以下步骤进行：表层土方开挖→冠梁和角撑施工→第二层土方开挖→第一道钢围檩和角撑架设→第三层土方开挖→第二道钢围檩和角撑架设→第四层土方开挖→第三道钢围檩和角撑架设→人工清底→垫层施作→浇注底板混凝土→施工内衬；

土方开挖时，采用全断面台阶法后退开挖；

表层土方开挖采用两台挖掘机，开挖到至冠梁的底面10cm后进行桩头破除和验桩施工，然后进行冠梁和角撑施工；

第二层土方开挖，采用一台挖掘机进行土方开挖，另一台挖掘机进行导土、装车，开挖到第一道钢围檩的底面以下50cm时，进行桩间网喷支护、第一道钢围檩和角撑架设；

第三层土方开挖，采用两台挖掘机进行土方开挖，另外两台挖掘机进行导土、装车，开挖到第二道钢围檩的底面以下50cm时，进行桩间网喷支护、第二道钢围檩和角撑架设；

第四层土方开挖，采用两台挖掘机进行土方开挖，采用汽车吊吊运出土，开挖到第三道钢围檩的底面以下50cm时，进行桩间网喷支护、第三道钢围檩和角撑架设；

开挖至基坑底上方300mm时，进行基坑验收，采用人工开挖至基坑底部，然后施作垫层；

进行管沟的开挖流程时，采用的方法与顶管工作井的开挖方法相同。