[发明专利]一种简易闭水的无底钢套箱施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水中桥梁施工领域，具体涉及一种采用无底钢套箱进行桥梁浅水区下部结构系梁、立柱施工的方法。

背景技术

在高速公路建设中，经常遇到桥梁穿越湖泊、河流等浅水施工区，且地表覆盖层为淤泥、粘土等较软地质，由于地质条件及施工成本的限制，不适合大面积筑岛，对桥梁下部结构系梁、立柱施工，通常采用钢板桩围堰施工。钢板桩围堰是在桥梁下部结构系梁、立柱周边插打钢板桩，多块钢板桩相连接，接缝处采用一定方式密封，围合出一个闭水的空间；将围堰内的水抽出，底部清淤、浇筑封底混凝土，形成无水干燥的环境，便于进行系梁、立柱施工。因此钢板桩围堰施工的关键是围堰的闭水效果，另一个问题是施工成本。目前常用的一种方式是拉森钢板桩围堰施工。一种典型的拉森钢板桩围堰所采用的钢板桩连接及密封方式，是每一块钢板桩的两侧分别设有U形或Z型边，两块相邻的钢板桩通过U形或Z型套接，接缝处涂抹足够的黄油进行密封止水。但在实际施工过程中，拉森钢板桩围堰的止水效果并不理想，形成围堰后在抽水过程经常出现漏水现象，通常需要采用粗砂、锯沫粉、水泥调和，在漏水钢板桩外侧上方设置堵漏导管，通过堵漏导管将堵漏调和物下放到需要堵漏处，将粗砂、锯沫粉、水泥等吸进漏水的钢板桩连接缝隙中，增强止水效果。另外，采用拉森钢板桩的费用较高，施工时耗费工时较多，增加了施工成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工成本低、安装速度快、止水效果好的无底钢套箱施工方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种简易闭水的无底钢套箱施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制作钢套箱块段：所述钢套箱块段主体采用矩形钢模板，在矩形钢模板的一侧焊接锁扣，另一侧焊接锁头；所述锁扣是一长度等于所述钢模板高度的钢管，钢管壁上沿钢管轴向设有纵贯钢管壁的开口；所述锁头是一长度等于所述钢模板高度的T型钢，T型钢腹板的厚度小于锁扣上开口的宽度，翼缘宽度小于锁扣的内径；

(2)振打钢套箱块段，组装钢套箱：在预定的设置钢套箱的角点位置，振打第一片钢套箱块段，振打时控制垂直度、顶标高的精度，第一片钢套箱块段振打完成后，将第二片钢套箱块段的锁头竖向插入第一片钢套箱块段锁扣内，振打第二片钢套箱块段至设计标高；依照上述方式安装并振打其余钢套箱块段，组装围合成一横截面为矩形的钢套箱；

(3)钢套箱密封止水：采用长度大于钢套箱块段高度、直径小于锁扣钢管内径的柔性软管内灌注微膨胀水泥浆作为止水带，将软管的一端封闭，从另一端插入注浆管，将软管和注浆管一同插入锁扣内，同步下放，到底后，开始向软管内灌注微膨胀水泥浆，注浆管边注浆边提升，直至灌注到锁扣顶部高度，使灌注微膨胀水泥浆后的止水带将锁头和锁扣内壁间的空隙完全密封；

(4)制作并安装第一道围囹：采用型钢制作与所述钢套箱内壁周边吻合的矩形框架，矩形框架的四个角各焊接一与矩形框架所在平面垂直的立杆，制成围囹；先在钢套箱内安装第一道围囹，将围囹的四根立杆沿钢套箱的四个角垂直向下插打，插打至第一道围囹的顶部低于钢套箱顶部；所述围囹的四边分别抵紧所述钢套箱的四壁；

(5)抽水并安装第二道围囹：第一道围囹安装完成后，开始从钢套箱内向外抽水，抽水到第二道围囹设计标高以下时，暂停抽水，开始安装第二道围囹；第二道围囹的形状及安设方式与第一道围囹相同，第二道围囹的标高位于第一道围囹标高以下；

(6)清淤、封底：第二道围囹安装完成后，继续抽水，将钢套箱内的水抽干后，开始钢套箱底部清淤，清淤至桥梁立柱、系梁底以下至少0.2m，然后浇筑钢套箱封底混凝土。

本发明采用大块钢模板制作钢套箱块段，与通常的拉森钢板桩围堰相比，具有安装方便，施工速度快，闭水方法简易，止水效果好等优点，而且大大降低了桥梁下部结构水下施工的成本。以施工一个长3×宽10m，周长26m的无底钢套箱为例，采用本发明和采用拉森钢板桩的功效与费用对比如下：

一、工效对比：

(1)采用本发明：每个钢套箱包括10个钢套箱块段，打设1天，锁扣灌浆0.5天，围囹安设1天，清淤、封底2天完成，共计4.5天完成。

(2)采用拉森钢板桩：拉森Ⅳ钢板桩宽度0.4m/片，单根长9m，每个围堰65片，打设时间2天，围囹安设1天，清淤、封底2天，共计5天完成。

通过对比可知，采用本发明一个钢套箱即可节约0.5个工时。

二、费用对比：

(1)采用本发明的费用：

(2)采用拉森钢板桩的费用：