CN101408026A

CN101408026A - 钢浮箱沉放标高控制方法

Info

Publication number: CN101408026A
Application number: CNA2007100469461A
Authority: CN
Inventors: 童小飞; 黎亚舟; 章剑果; 陈月娇; 蒋方靖; 庄文福; 魏俊; 张涛; 邓笑军; 逯春平
Original assignee: CHINA COMMUNICATIONS THIRD NAVIGATIONAL BUREAU 2ND ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: China hand in the Third Board Second Engineering Co., Ltd.; CCCC Third Harbor Engineering Co Ltd
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2009-04-15

Abstract

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及船坞建筑技术领域。本发明公开了一种钢浮箱沉放高程控制方法，包括下列步骤：桩顶标高测量；桩顶混凝土垫块预制；桩顶混凝土垫块安装；抛设碎石垫层；水下浇筑混凝土层；抛设碎石找平层。本发明所提供的这种钢浮箱沉放高程控制方法能有效控制钢浮箱的安装精度，特别是钢浮箱座床后整体纵横倾斜度，为后续横拉门的顺利安装打下基础。同时，本发明所提供的方法还具有工艺简单、不需要采购额外的工程设备等特点。

Description

钢浮箱沉放标高控制方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体涉及船坞、船闸、水闸等建筑技术领域。

背景技术

船闸是一种用于船舶通行、修造船舶的水工建筑物，设置在江河航道和修造船厂内，主要是用于过船、控制水位。由于现代船舶向大型化发展，有时为了方便有利也在坞内造船。船坞可分为干船坞和浮船坞两种。

钢浮箱式闸门是近几年涌现出来的一种适合于沿海、江河地区水利枢纽工程和船厂建设的新型闸门。钢浮箱沉放高程要求相当高，特别是钢浮箱座床后整体纵横倾斜度是关系到闸门能否顺利、精确安装的关键点。常规水下抛石基床施工工艺，不能满足精确控制钢浮箱沉放高程要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题精确控制钢浮箱沉放高程，为了解决此技术问题，本发明采用将桩顶接高作为钢浮箱座床的支点，同时使水下抛石基床略低于钢浮箱沉放设计标高，本发明公开了一种钢浮箱沉放高程控制方法，包括下列步骤：

a)桩顶标高测量；

b)桩顶混凝土垫块预制；

c)桩顶混凝土垫块安装；

d)抛设碎石垫层；

e)水下浇筑混凝土层；

f)抛设碎石找平层。

所述的桩顶标高测量为测量每一桩顶标高。

所述的桩顶混凝土垫块预制为根据每一实测的桩顶标高分别确定桩顶混凝土垫块的高度，采用钢筋混凝土制备，垫块下端带有可套入大头桩顶的钢帽子。每一桩顶混凝土垫块和大头桩编号相对应。

所述的桩顶混凝土垫块安装为将桩顶混凝土垫块分别套入相对应的桩顶，并固定。

完成桩垫安装后，桩顶垫高作为钢浮箱座床的支点处于同一设计标高，而保证了钢浮箱的安装整个平整度和标高。

为了隔离土层与砼，确保水下混凝土质量，在水下混凝土基床浇筑前需在挖泥面上抛一层碎石垫层。碎石粒径为6～10cm，抛石厚度为20cm。

所述的混凝土层可采用分段分块浇筑的方法，浇筑采用导管法。以实现水下大面积的混凝土构筑。

所述的碎石找平层将在钢浮箱安装完成后对该层进行灌浆，使之与浮箱底板形成一个整体。碎石为无风化、无针、粒状新鲜硬质岩石料，粒径为8～15cm，抛石厚度应为碎石找平层的标高略低于安装后桩顶混凝土垫块标高1-2cm，以保证用桩顶混凝土垫块来控制钢浮箱的安装精度。

在步骤e)后和步骤f)前还有进行复测混凝土垫块顶标高的步骤，以确保混凝土垫块安装的准确性和测量精度，复测安排在混凝土基床浇筑后，抛碎石找平层实施前，方法同桩顶测量的方法。

本发明所提供的这种钢浮箱沉放高程控制方法能有效控制钢浮箱的安装高程精度，特别是钢浮箱座床后整体纵横倾斜度，为后续闸门的精确安装打下基础。同时，本发明所提供的方法还具有工艺简单、不需要采购额外的工程设备等特点。

附图说明

图1桩顶标高测量示意图。

图2桩顶混凝土垫块结构示意图。

图3基床砼水下模板结构示意图。

图4基床混凝土浇筑船机布置示意图。

图5碎石找平层导架整平作业示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实例，进一步阐明本发明。应理解，这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实例中未注明具体条件的实施方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。比例和百分比基于重量，除非特别说明。

船闸外闸首整体式浮箱结构，口门净宽40m，口门底板顶高程为-7.40m。根据闸门布置及门库检修需要，外闸首顶高程为+7.00m。工作闸门采用专门调水泵房为横拉式钢闸门，钢闸门设在闸首东侧，与闸首相连，外闸首输水***。外闸首以钢浮箱作为建造过程中的载体，闸首钢浮箱平面尺度为116.5m×20.5m，高16.8m钢浮箱就位后顶标高+5.10m，底标高-11.70m。钢浮箱内现浇钢筋砼空箱闸首结构，闸首底板厚度最小2.0m，最大4.3m。

外闸首西侧设高桩墩式绞车房一座，平面尺度13m×10m，底标高为+4.35m，顶标高+6.30m。

外闸首基础采用桩基加混合基床结构，混合基床厚度2.5m，由2.0m厚的水下砼0.5m厚的碎石升浆组成。桩基为600×600钢筋砼预应力大头方桩，桩顶标高-13.20m，桩尖进入⑤3-2层4m，桩尖标高为-50.5m。桩顶标高测量

在基槽吸泥作业完成以后，进行大头桩顶标高的精确测量。测量桩顶标高采用在工作船舷侧固定一座导向标尺的方式，管架内套一根长约25m的4时钢管。钢管底端为一开孔的放大平板，通过方驳绞锚移船改变导向架的位置，通过导架上的定滑轮来实现标杆的上升与下降，导向架测量示意图1。

测量选择平潮时作业，由测量工作船、潜水船和陆上测量共同配合。采用前方任意角交汇法确定标杆位置(需测量的桩)，移动导架2到位以后，放松牵引钢丝绳5，标杆尺1缓缓下放，由潜水员确定接触板4是否平稳坐落于桩桩顶6，然后由陆上水准仪7读出标杆尺读数3，记录桩号和读数，即可反算出该桩桩顶标高，桩顶标高测量示意见下图1。

桩顶混凝土垫块制作与安装

为了确保整个复合基床的平整度，满足钢浮箱安装后标高的要求，采用在桩顶安装混凝土垫块的方法。混凝土垫块下端有钢帽子可套入桩顶，混凝土垫块平面尺寸60×60cm，使用C30混凝土并配少量钢筋，其高度根据实测桩顶标高反算而来(约1.5m)。其结构示如图2所示，单个混凝土垫块用钢120kg，混凝土用量约0.54m³。混凝土垫块制作时先电焊制作好钢帽子，加工钢筋后电焊于钢帽子上，以帽子作为底模，侧模采用特制的二半钢模对拼而成，并用螺栓连接，侧模内有标出该混凝土块的计算高度，C30混凝土采用基地搅拌站供应的商品混凝土。

混凝土垫块在陆上基地制作完成，养护强度达到设计强度的75％时便可落驳出运。安装混凝土垫块时，在测量的配合下，起吊、下落到应安装的桩顶范围内，由潜水员配合慢慢下放至桩顶，然后由潜水员转动方向，对准桩头，下落桩垫使钢帽子套入桩顶，即完成桩垫安装。

为确保混凝土垫块安装的准确性和测量精确度，需对混凝土垫块顶标进行复测，复测安排在混凝土基床浇筑后，50cm抛石层实施前，方法同桩顶测量的方法。对复测垫块顶标高超1cm以上的，采用风镐进行凿除；对顶标偏低超1cm的采取在混凝土垫块顶加垫适当的钢垫板，以此保证钢浮箱安装所需要的整体平整度。

抛筑碎石垫层

水下混凝土基床浇筑前需在挖泥面上抛一层碎石垫层，以隔离土层与砼，确保水下混凝土质量。碎石粒径为6～10cm，抛石厚度为20cm，考虑到混凝土浇筑时碎石会嵌入土体，故抛石层厚度按30cm控制，整个抛石方量为800m³。

采用抓斗挖泥船抛石。作业时，碎石驳靠在抓斗挖泥船的侧舷的前侧，用抓斗将碎石抓至施工区域抛填。抛填作业严格避开涨、落潮急流时间，在缓流状态下抛填作业也该是首先作试抛，掌握规律，然后进行施工。施工时由陆上测量人员进行配合，根据情况调整抛填作业区域，每个作业区根据抛填总方量进行统计，以确定该区域是否以抛填到量。抛填后，由潜水员在基底进行拉网式检查整个基床底部有无漏抛的情况出现，如有，由抛石船定时定点进行补抛。

水下浇筑混凝土

水下基床C30混凝土方量4950m³，要在如此水深条件下一次完成浇筑唯恐质量保证率低，为此，采用分段分块浇筑的思路，浇筑混凝土采用导管法。

浇筑计划平面上分3块，单次现浇方量约1700m³，分块由北向南，可利用围堤作为3面侧模。只需在南侧增加一道侧模即可。侧模采用大型钢模，陆上制作、水下安装，模板结构示意见图3，采用槽钢1和钢板2构成钢模，上留吊点3。

安装前先施打3根定位桩，然后在其内侧安装模板，并简易固定于定位桩上，定位桩由振动锤施打。混凝土浇筑后，模板拆除前先由振动锤拔起定位桩，然后可提住模板吊环，振动。可先后拆除二块模板，然后将定位桩及模板转入下一阶段。

混凝土浇筑采用水上搅拌船通过导管法施工。导管采用Ф325mm钢管，上部储料斗容量为4m³。混凝土浇筑时由起重船2、定位船3和混凝土搅拌船1共同作业，定位导向船上设置导向架，利用移动船位来控制料斗位置。起重船2吊住料斗，承受垂直荷载，混凝土搅拌船1供应混凝土，由其泵送管将混凝土直接送入料斗。陆上水准仪控制料斗标高，使导管底部高出基槽底30cm。混凝土浇筑前计算每料斗混凝土能达到的范围，计算出每次导管移动位置，陆上2台经纬仪测量配合定位船3定位。浇筑顺序由南向北、由岸向江侧逐步浇筑混凝土，浇筑混凝土作业船机布置平面示意见图4。

抛筑碎石找平层

水下基床混凝土浇筑后需要在其顶面上抛一层碎石找平层(在钢浮箱安装完成后对该碎石层进行注浆，使之与钢浮箱底板形成一个整体)。碎石为无风化、无针、粒状新鲜硬质岩石料，粒径为8～15cm，抛石厚度为50cm，因以混凝土垫块来控制钢浮箱的安装精度，所以抛石层顶标高控制时宁低不高，整个抛石方量为1480m³。

该抛石施工方法与前面的垫层抛填作业方法基本类同。但为确保抛填平整，在抓斗作业区前拉设一个3×3m的钢丝网格，网格直径大于15cm。抓斗抛石时，经过网络过滤作用，使碎层层抛撤得比较平均。抛石完成后，潜水员在测量人员配合下，完成对抛石面的检测，如有必要，也可采取导轨法进行抛石层的检查与找平，整平作业示意见图5。

在安装于桩基1顶的混凝土垫块2顶架设工字钢作为导轨5，导架6搁置于导轨5上，导架6底略底于混凝土层3上的碎石基床4顶面，作业时由水上作业船拉动导架，可实现碎石找平层顶的检测与整平，确保碎石找平顶面略低于-11.7m标高。

本发明的范围不受所述具体实施方案的限制，所述实施方案只欲作为阐明本发明各个方面的单个例子，本发明范围内还包括功能等同的方法和组分。实际上，除了本文所述的内容外，本领域技术人员参照上文的描述和附图可以容易地掌握对本发明的多种改进。所述改进也落入所附权利要求书的范围之内。上文提及的每篇参考文献皆全文列入本文作为参考。

Claims

1.一种钢浮箱沉放高程控制方法，包括下列步骤：

a)桩顶标高测量；

b)桩顶混凝土垫块预制；

c)桩顶混凝土垫块安装；

d)抛设碎石垫层；

e)水下浇筑混凝土层；

f)抛设碎石找平层。

2.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于在步骤e)后和步骤f)前还有进行复测混凝土垫块顶标高的步骤。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述桩顶混凝土垫块安装为将桩顶混凝土垫块分别套入相映的大头桩顶，并螺栓固定。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述碎石垫层中碎石粒径为6～10cm，抛石厚度为20cm。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述混凝土层可采用分段分块浇筑，浇筑采用导管法。