[发明专利]一种内河深水岩质地基嵌岩钢管桩快速施工系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁水上作业施工技术领域，具体涉及相应的钢管桩施工工艺。

背景技术

现有的内河深水岩质地基嵌岩钢管桩施工技术主要是在水中搭设钢支架板凳平台，以钢护筒作为施工辅助构件，具体布置形式采用四角钢支架平台，在平台上用GPS确定桩的位置后，将钢护筒底部插入河床河床覆盖层一定深度，顶部要露出水面4～6m以上，最后采用冲击钻钻进桩基。

钢护筒的主要功能是为钻机导向、钻孔护壁、保持水头高度、混凝土灌注成型的容器。一般情况下，一个墩位的钻孔桩多达几十个，每个桩位需要一个钢护筒，尤其在深水区施工，需要钢护筒的长度很长，因此这种施工方法需要耗费大量钢材，成本很高，且施工工艺复杂；且采用冲击钻的成孔时间太长，因整个作业面桩基数量多，施工工期将特别长。

发明内容

针对现有内河深水岩质地基嵌岩钢管桩施工技术在施工功效以成本上所存在的问题，需要一种高功效，低成本的内河深水岩质地基嵌岩钢管桩施工技术。

为此，本发明所要解决的技术问题是提供一种内河深水岩质地基嵌岩钢管桩快速施工系统及工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供的内河深水岩质地基嵌岩钢管桩快速施工系统包括：

水上移动施工平台，所述水上移动施工平台上配置有钻孔设备，与之配合的起重设备；

锚碇系统，所述锚碇系统设置在水上移动施工平台上，将水上移动施工平台定位在施工区域；

快速定位导向系统，所述快速定位导向系统设置在水上移动施工平台上，对钢管桩施工进行定位和导向。

在本施工系统的方案中，所述水上移动施工平台以平板驳作为平台主体，其上采用旋挖钻作为主要钻孔设备，采用履带吊作为起重设备配合施工。

在本施工系统的方案中，所述水上移动施工平台上设置有液压提升装置，所述液压提升装置布置在水上移动施工平台的四角。

在本施工系统的方案中，所述液压提升装置包括支腿和液压装置，所述支腿可移动的垂直穿设在水上移动施工平台中，其上匀距的设置若干销棒孔，并配合销棒进行支腿固定；所述液压装置相对于支腿固设在水上移动施工平台上，并驱动支腿相对于水上移动施工平台进行提升或沉降。

在本施工系统的方案中，所述锚碇系统包括至少六组锚碇装置，这至少六组锚碇装置分成两组，分别设置在水上移动施工平台的两端。

在本施工系统的方案中，每组锚碇装置包括一台卷扬机、钢丝绳以及混凝土锚，所述卷扬机设置在水上移动施工平台上，并通过钢丝绳连接至混凝土锚。

在本施工系统的方案中，所述混凝土锚包括中空的柱形锚体，以及设置在锚体上的至少两组锚尖，所述中空的柱形锚体内填充混凝土，所述至少两组锚尖沿柱形锚体延伸方向设置，并依次错开；每组锚尖中包括至少两个锚尖，这至少两个锚尖沿柱形锚体周向均匀布置。

在本施工系统的方案中，所述快速定位导向系统包括：

轨道，所述轨道沿水上移动施工平台的甲板即侧舷设置；

支撑架，所述支撑架移动的设置在轨道上；

导向架，所述导向架设置在支撑架上，整体位于水上移动施工平台外侧，并随支撑架沿轨道进行移动，完成桩位施工的定位和导向。

在本施工系统的方案中，所述导向架上设置有GPS。

在本施工系统的方案中，所述导向架为笼式分体结构，并由液压装置驱动笼式分体结构的导向架合拢和分离。

在本施工系统的方案中，所述导向架与导向钢护筒配合完成桩位施工的定位和导向。

在本施工系统的方案中，所述导向钢护筒采用薄壁钢护筒。

为了解决上述技术问题，本发明提供的内河深水岩质地基嵌岩钢管桩快速施工工艺，包括如下步骤：

(1)在施工区域布置快速施工系统；

(2)通过GPS系统确定桩基位置，然后将限位架固定在该桩基位置上；

(3)将钢护筒顺着限位架内部安插在河床覆盖层至少1米深处；

(4)再次定位复测下钢护筒的安装位置；

(5)以钢护筒为导向，在钢护筒内采用旋挖钻掘进，并成孔后进行混凝土浇筑；

(6)混凝土浇筑完毕后进行钢管桩定位施工，并进行钢管桩采用栽桩施工；

(7)钢管桩栽桩完成后，进行钢护筒拔除。

在本快速施工工艺方案中，所述步骤(3)中钢护筒采用履带吊吊装，振动锤振沉施工，护筒偏位允许误差≤50mm，深水区≤80mm，桩身垂直度≤1％。