[发明专利]一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰及其施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰及其施工方法，锁口钢管桩围堰的施工方法包括：锁口钢管桩施打、引孔施工、扩孔施工、注浆管注浆以及钢管桩封底。锁口钢管桩围堰包括锁口钢管桩围合结构、封底混凝土、围梁和对撑钢管。本发明采用工字钢插入C型锁口管内部形成活性的锁口钢管桩的方式，并且底部采用引孔以及扩孔的方式进行安装，避免因锁口与钢管桩刚度及变形不协调导致的钢管桩施打过程中遇坚硬岩层时出现的锁口撕裂问题，对具有富水性的覆盖层处采用注浆管注浆，进一步提高了止水效果。围堰底部封底形成围堰底部连续墙，并且连续墙与岩层紧密贴合在一起，混凝土用量少，施工效率高、工艺简单、成本低。

技术领域

本发明涉及桥梁钢管桩围堰施工领域，尤其是涉及一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰及其施工方法。

背景技术

随着基础设施建设的快速发展及施工技术水平的不断提高，众多跨河、跨江甚至跨海大桥应运而生，桥梁自建造至竣工通车需克服重重难题，如深水基础施工、防腐养护等。目前，国内用于解决深水基础施工难题的方法通常包括双壁钢围堰法、钢管桩围堰法、钢套箱围堰法以及锁口钢管桩+钢板桩组合围堰法，受到河道冲刷的影响，较多的桥梁承台均按嵌岩承台设计，要求嵌岩承台的顶面不能超过河床面，因此嵌岩承台的施工成为需要解决的难题。

双壁钢围堰法具有整体刚度大、工期短、止水效果好等优点，但用钢量大，制作工艺复杂，施工过程复杂，且大型钢围堰的运输、下放、定位及封底施工难度均较大。

钢管桩围堰法具有安拆便利、可重复使用率高等优点，但锁口质量不易保证，且整体刚度较差，尤其是插入岩石强度较高的区域，钢管桩底部位置的锁口容易发生变形，无法满足止水的要求。

钢套箱围堰法的加工难度大，用钢量较大，且施工工艺复杂，主要用于解决深水高桩承台施工，同时需要结合地质条件、水头差、水流流速及工程实际情况等选择合适的施工方法。

锁口钢管桩+钢板桩组合围堰法是现有比较常用的施工方法，在较大程度上避免单一使用钢管桩围堰时，因锁口与钢管桩刚度及变形不协调导致的钢管桩施打过程中遇坚硬岩层时出现的锁口撕裂问题，从而保证了整个围堰在深水浅覆盖地层条件下的止水效果，但是施工时需要进行刻槽施工，施工过程中比较费时费力，底部浇筑的混凝土和岩层结合不够紧密，同时刻槽施工的周期较长，很难满足工期需求。

因现有的施工方法需要采取水下爆破或是水下刻槽施工，均存在不同的问题，因此需要提供一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰及其施工方法来解决嵌岩承台施工的难题。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，它采用扩孔施工的方式来解决围堰底口的嵌岩问题，避免在深水浅覆盖层区域采取爆破施工造成对周边环境的破坏，以及项目工期的延误。

本发明的第二个目的在于提供一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰。

本发明的第一个目的是这样实现的：

一种适用于深水浅覆盖层的锁口钢管桩围堰的施工方法，特征是：具体步骤如下：

A、锁口钢管桩施打：主墩桩基施工完成后，拆除钻孔钢平台，导向架采用32工字钢进行锁口钢管桩的线形定位，利用振动锤将锁口钢管桩打入岩层与覆盖层交界处，待进一步引孔及扩孔施工处理；锁口钢管桩插打顺序：先施工上游侧两方向，同时跟进下游侧在角桩处合拢；

B、引孔施工：采用360旋挖钻机对已插打完成的锁口钢管桩内部进行引孔，引孔至岩层形成空腔，首次引孔深度严格按照设计施工图纸进行控制，引孔过程中每1m捞取一次钻渣，引孔至设计标高后增加取样频次，分析渣样，确认设计锁口钢管桩的底标高是否入岩，边引孔边进行清渣及锁口钢管桩振动，跟进控制锁口钢管桩的底部距引孔的底部低2m；引孔施工需尽量减少刚性的直接碰撞；