CN110158582A - 一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是，包括以下步骤：第一步，浮式钻孔平台定位；第二步，安装钢护筒导向架；第三步，安装钢护筒；第四步，冲击成孔；第五步，清除孔内钻渣；第六步，灌注水下混凝土；第七步，插打螺旋钢管并锚固。本发明设置的钢管桩锚固效可靠，刚度及稳定性高，能够有效的抵挡高水位、高流速河水以及河水中大量漂浮物的冲击。

Description

一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法

技术领域

本发明涉及栈桥施工，具体涉及一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法。

背景技术

在大跨度桥梁施工中，一般河中主墩较多，需在新建桥位处搭设施工钢栈桥，在国内较大河流通常河床覆盖层较厚，栈桥钢管置桩常以摩擦桩的形式进行锚固，主要通过振动锤捶击下沉钢管桩的方法进行栈桥施工。然而，有的栈桥区域的河床无覆盖层，河床裸露，且基岩以砂岩、玄武岩为主，栈桥钢管桩施工无法直接通过振动锤捶击下沉方式进行施工，栈桥螺旋钢管锚固成为施工难点。因此需要开发一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管置桩的方法解决栈桥螺旋钢管锚固的问题。

CN 106758759A公开的“一种用于深水裸岩河床的栈桥桩基及其锚固方法”，其中，栈桥桩基包括第一钢管桩、第二钢管桩、细砂层和钢板，第一钢管桩的第一端与裸岩河床表面连接，第二钢管桩位于第一钢管桩内，且第二钢管桩的第一端与裸岩河床上的锚固孔锚固连接，第二钢管桩的第二端与第一钢管桩的第二端平齐，第二钢管桩内设置有混凝土层，细砂层设置在第一钢管桩和第二钢管桩之间，钢板分别与第一钢管桩的第二端、第二钢管桩的第二端焊接。还涉及该栈桥桩基的锚固方法。该栈桥桩基具有结构简单、抗拔性好且能够提高施工安全性的优点，而该栈桥桩基的锚固方法具有能够缩短施工工期、降低施工成本以及提高施工安全性的优点。

CN 102966111A 涉及“一种在深水急流无覆盖层陡峭裸岩上的钢管桩锚固施工方法”。该方案至少包括如下步骤：预先测量钢管桩在陡峭裸岩面上安装位处的位置参数，在岸上根据测量数据将钢管桩底口切割成与陡峭裸岩面相吻合的形状；将切割后的钢管桩沉降于安装位，在其***设置水下围堰，并在钢管桩内浇筑水下混凝土层；之后沿钢管桩中心轴向钻锚孔，锚孔伸入陡峭裸岩的基岩内，最后在锚孔内安装锚杆并注浆锚固。其优点是，通过采用水下探测技术结合在岸上预切割钢管桩底口，减少了深潜水作业量及施工风险；同时通过钢管桩与陡峭裸岩面间采用注浆嵌岩锚杆技术，以使钢管桩牢固锚固于陡峭裸岩面，并且降低了施工周期及成本。

CN 202124824U 公开了“一种桥梁施工用浮式钻孔平台”，包括浮式支撑平台、对浮式支撑平台进行临时固定的多个临时固定装置和布设在浮式支撑平台上的吊装***；浮式支撑平台包括水平浮体、固定安装在水平浮体上的水平支撑框架和铺装在水平支撑框架上的水平钢板，水平浮体由多个浮箱拼装组成；水平钢板上开有供钻孔桩施工用钢护筒下放的下放通孔，水平支撑框架和水平浮体上对应留有供所述钢护筒下放的下放通道，所述下放通道布设在下放通孔正下方。其能有效解决现有浮式平台存在的受地理条件限制大、钻孔桩基础无法施打、钻孔桩施工时钢护筒无法定位插打等实际问题。

毫无疑问，上述现有技术都是所属技术领域的一种有益的尝试。

发明内容

本发明的目的是提供一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其钢管桩锚固效可靠，刚度及稳定性高，能够有效的抵挡高水位、高流速河水以及河水中大量漂浮物的冲击。

本发明所述的一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，浮式钻孔平台定位；

浮式钻孔平台通过牵引船牵引移动到施工位置并抛锚固定；

第二步，安装钢护筒导向架；

在浮式钻孔平台上设置两层上下对应呈正方形框的导向架，上层的导向架固定连接在浮式钻孔平台的顶部，下层的导向架固定在浮式钻孔平台的下部并位于河道水面之上；在上层的导向架和下层的导向架的下游侧设置竖向导向工字钢，其下端深入水面以下5m；

第三步，安装钢护筒；

先经测量放线将导向架移动到指定位置，再启动位于岸上或栈桥段上的履带吊吊起钢护筒并穿过上层和下层的导向架下放到位；再启动履带吊吊起振动锤插打钢护筒，使其能更好的与裸露基岩河床的岩面接触；

第四步，冲击成孔；

钢护筒下放定位完成后，先启动设在浮式钻孔平台上的冲击钻机冲击成孔；冲击钻机采用与螺旋钢管直径相同的冲击锤，冲击成孔达到设计深度后的孔径与螺旋钢管的直径相同；

第五步，清除孔内钻渣；清除孔内钻渣采用设在岸上或栈桥段上的空气压缩机输送足够风量进入吸泥器，向吸泥器管内喷射，形成圆锥形高速气流，从吸泥器出口排放，使吸泥器下部造成负压，产生吸力，将冲击成孔过程中产生钻渣排出；

第六步，灌注水下混凝土；

先将混凝土导管下放到冲击钻机冲击成孔内，在混凝土导管的上端连接料斗，再采用履带吊配合料斗向孔内灌注水下混凝土；

第七步，插打螺旋钢管并锚固；

采用履带吊配合振动锤将螺旋钢管插打到已经浇筑水下混凝土的孔内锚固；螺旋钢管锚固嵌岩深度为3.0m。

进一步，第二步所述的导向架根据钢护筒直径大小采用工字钢焊接拼装成方框，且方框的内框边长与钢护筒的直径相等。

进一步，在第六步所述的水下混凝土中添加有缓凝剂。

进一步，在所述螺旋钢管与水下混凝土接触的面上，按照30cm的间距焊接一道钢筋箍。

本发明的有益效果：

在无覆盖层河床上设置的栈桥钢管桩锚固效果好，刚度及稳定性高，能够有效的抵挡高水位、高流速河水以及河水中大量漂浮物的冲击。

附图说明

图1 是本发明在进行冲击成孔施工的示意图；

图2是本发明在清除孔内钻渣施工的示意图；

图3是本发明在灌注水下混凝土施工的示意图；

图4是本发明在插打螺旋钢管施工的示意图。

图中：1—浮式钻孔平台，2—冲击钻机，3—钢护筒，4—冲击锤，5—导向架，6—竖向导向工字钢，7—吸泥器，8—振动锤，9—履带吊，10—空气压缩机，11—螺旋钢管，12—料斗，13—栈桥段，20—裸露基岩河床。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

参见图1、图2、图3和图4所示的一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，浮式钻孔平台定位；

浮式钻孔平台1通过牵引船牵引移动到施工位置并抛锚固定；所述浮式钻孔平台为现有技术，如CN 202124824U 公开的“一种桥梁施工用浮式钻孔平台”。

第二步，安装钢护筒导向架；

在浮式钻孔平台1上设置两层上下对应呈正方形框的导向架5，上层的导向架5固定连接在浮式钻孔平台1的顶部，下层的导向架5固定在浮式钻孔平台1的下部并位于河道水面之上；在上层的导向架5和下层的导向架5的下游侧设置竖向导向工字钢6，其下端深入水面以下5m；以防止钢护筒在流水作用下往下游偏移。

第三步，安装钢护筒；

先经测量放线将导向架5移动到指定位置，再启动位于岸上或栈桥段13上的履带吊9吊起钢护筒3并穿过上层和下层的导向架5下放到位；再启动履带吊9吊起振动锤8插打钢护筒3，使其能更好的与裸露基岩河床20的岩面接触；

第四步，冲击成孔；

钢护筒3下放定位完成后，先启动设在浮式钻孔平台1上的冲击钻机2冲击成孔；冲击钻机2采用与螺旋钢管11直径相同的冲击锤4，冲击成孔达到设计深度后的孔径与螺旋钢管11的直径相同；

第五步，清除孔内钻渣；由于冲击钻机冲击成孔无泥浆循环，冲击成孔的过程中产生钻渣无法及时排出；清除孔内钻渣采用设在岸上或栈桥段13上的空气压缩机10输送足够风量进入吸泥器7，向吸泥器7管内喷射，形成圆锥形高速气流，从吸泥器7出口排放，使吸泥器7下部造成负压，产生吸力，将冲击成孔过程中产生钻渣排出；

第六步，灌注水下混凝土；

先将混凝土导管下放到冲击钻机2冲击成孔内，在混凝土导管的上端连接料斗12，再采用履带吊9配合料斗12向孔内灌注水下混凝土；

第七步，插打螺旋钢管并锚固；

采用履带吊9配合振动锤8将螺旋钢管11插打到已经浇筑水下混凝土的孔内锚固；螺旋钢管11锚固嵌岩深度为3.0m。根据结构自重、车辆荷载、流水压力以及风荷载等组合计算，螺旋钢管锚固嵌岩深度为2.1m,施工考虑1.4倍安全系数，故锚固嵌岩深度调整为3.0m。

第二步所述的导向架5根据钢护筒3直径大小采用工字钢焊接拼装成方框，且方框的内框边长与钢护筒3的直径相等。

在第六步所述的水下混凝土中添加有适量的缓凝剂。以减缓水下混凝土的初凝时间，保证在插打螺旋钢管时，水下混凝土未凝固，使之能有效与螺旋钢管面接触，提高锚固效果。

在所述螺旋钢管11与水下混凝土接触的面上，按照30cm的间距焊接一道钢筋箍，以增强锚固能力。

Claims (4)

1.一种在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步，浮式钻孔平台定位；

浮式钻孔平台（1）通过牵引船牵引移动到施工位置并抛锚固定；

第二步，安装钢护筒导向架；

在浮式钻孔平台（1）上设置两层上下对应呈正方形框的导向架（5），上层的导向架（5）固定连接在浮式钻孔平台（1）的顶部，下层的导向架（5）固定在浮式钻孔平台（1）的下部并位于河道水面之上；在上层的导向架（5）和下层的导向架（5）的下游侧设置竖向导向工字钢（6），其下端深入水面以下5m；

第三步，安装钢护筒；

先经测量放线将导向架（5）移动到指定位置，再启动位于岸上或栈桥段（13）上的履带吊（9）吊起钢护筒（3）并穿过上层和下层的导向架（5）下放到位；再启动履带吊（9）吊起振动锤（8）插打钢护筒（3），使其能更好的与裸露基岩河床（20）的岩面接触；

第四步，冲击成孔；

钢护筒（3）下放定位完成后，先启动设在浮式钻孔平台（1）上的冲击钻机（2）冲击成孔；冲击钻机（2）采用与螺旋钢管（11）直径相同的冲击锤（4），冲击成孔达到设计深度后的孔径与螺旋钢管（11）的直径相同；

第五步，清除孔内钻渣；清除孔内钻渣采用设在岸上或栈桥段（13）上的空气压缩机（10）输送足够风量进入吸泥器（7），向吸泥器（7）管内喷射，形成圆锥形高速气流，从吸泥器（7）出口排放，使吸泥器（7）下部造成负压，产生吸力，将冲击成孔过程中产生钻渣排出；

第六步，灌注水下混凝土；

先将混凝土导管下放到冲击钻机（2）冲击成孔内，在混凝土导管的上端连接料斗（12），再采用履带吊（9）配合料斗（12）向孔内灌注水下混凝土；

第七步，插打螺旋钢管并锚固；

采用履带吊（9）配合振动锤（8）将螺旋钢管（11）插打到已经浇筑水下混凝土的孔内锚固；螺旋钢管（11）锚固嵌岩深度为3.0m。

2.根据权利要求1所述的在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是：第二步所述的导向架（5）根据钢护筒（3）直径大小采用工字钢焊接拼装成方框，且方框的内框边长与钢护筒（3）的直径相等。

3.根据权利要求1或2所述的在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是：在第六步所述的水下混凝土中添加有适量的缓凝剂。

4.根据权利要求1或2所述的在无覆盖层河床上设置栈桥钢管桩的方法，其特征是：在所述螺旋钢管（11）与水下混凝土接触的面上，按照30cm的间距焊接一道钢筋箍。