CN113062340A - 拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及钢板桩围堰施工技术领域，具体提供了一种拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法。该施工工法包括以下步骤：在设计基坑内淤泥地层喷射水泥浆形成水泥板结块；在设计基坑内的桩基钢护筒上焊接定位桩；在定位桩外侧焊接牛腿，牛腿顶部安装围檩作为内导向架，并在支栈桥钢管上设置外导向架，内导向架与外导向架之间形成安装位；将钢板桩吊起，钢板桩的端部穿过安装位，使得钢板桩垂直穿透淤泥层并到达粗圆砾土层，完成全部钢板桩插打，形成围堰；将围堰内抽水至河床面标高位置处，安装内支撑；进行水下吸泥作业形成基坑，待围堰内河床降到封底混凝土底面标高以下时进行混凝土封底，待封底混凝土强度达到设计强度后，进行抽水。

Description

拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法

技术领域

本公开涉及钢板桩围堰施工技术领域，尤其涉及一种拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法。

背景技术

近年来随着交通需求的增长，桥梁跨度的增大以及基础入水深度的增加，尤其是近年来海湾海峡、跨江河大桥不断建设，对深水基础施工的要求也不断提高，由最初的沉箱、沉井基础，发展到管柱基础、各种组合基础，再到各类桩基础、双承台管柱基础、多柱基础、地下连续墙基础等形式，以适应纷繁复杂的建设条件。最新统计表明，沉箱、沉井基础应用十分突出，而在水深流急的大江大河或潮涌浪高的近、浅海中常常采用围堰法进行承台和墩柱施工。但对于河床地质差，淤泥层厚度深等软土地区，传统围堰一旦受到潮水落差大、风浪冲击、地层坍塌等情况，围堰无法有效抵抗内外水压力，导致围堰的稳定性较差，容易发生失稳破坏，发生漏水、漏沙等现象，无法保证工程质量。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法。

本公开提供了一种拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，包括以下步骤：

步骤S1，在设计基坑的淤泥地层喷射水泥浆，使淤泥形成水泥板结块；

步骤S2，在设计基坑内的桩基钢护筒上焊接定位桩；

步骤S3，在定位桩外侧焊接牛腿，牛腿顶部安装围檩作为内导向架，并在支栈桥钢管上设置外导向架，内导向架与外导向架之间形成可供钢板桩穿过的安装位；

步骤S4，将钢板桩吊起，钢板桩的端部穿过安装位，用振动锤敲打钢板桩，使得钢板桩垂直穿透淤泥层并到达粗圆砾土层，完成全部钢板桩插打，形成围堰；

步骤S5，将围堰内抽水至河床面标高位置处，安装内支撑，内支撑的围檩与钢板桩间缝隙填塞钢板或短型钢；

步骤S6，内支撑安装完成后，进行水下吸泥作业形成基坑，待围堰内河床降到封底混凝土底面标高以下时进行混凝土封底，待封底混凝土强度达到设计强度后，进行抽水，并将围堰渗漏处堵漏。

可选的，在所述步骤S1中，将安装在高压旋喷桩的注浆管底部侧面的喷咀置入淤泥地层预定深度后，通过在注浆管底部侧面的同轴双重喷咀同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流以冲击破坏土体，在高压浆液以及外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷咀一面喷射一面旋转提升，在淤泥地层中形成水泥板结块。

可选的，在所述步骤S3中，在内导向架上按照钢板桩的宽度方向画出每根钢板桩的边线，在边线处沿竖直方向焊接导向桁架，并在内导向架的顶部和底部焊接用于限位钢板桩的桩边的横向限位装置。

可选的，在所述步骤S4中，从上游一角开始插打钢板桩，并在下游合拢，合拢时，将邻近合拢处的钢板桩的上端向外推开，以使上下宽度接近；或者根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩，合拢时，先将异形钢板桩插下，再插最后一块标准钢板桩。

可选的，钢板桩由两根钢板桩本体焊接组成，钢板桩本体之间的焊接包括以下步骤：

焊前将焊缝用氧-乙炔焰烘烤；

将焊条在烤箱中烘烤2-3h，温度控制在180-220℃；

施焊过程中采用多层交替焊接方式，并采用锤击焊缝法，使焊缝在振动中结晶，并使晶粒有序化。

可选的，钢板桩的安装起吊包括以下步骤：

将钢板桩整齐排列在设定位置处；

利用起吊孔起吊钢板桩时，使用气割在钢板桩轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔，再使用钩环联结；

在钢板桩下端部系好适当的绳索以防止左右摆动。

可选的，在所述步骤S5中，安装内支撑前，在围堰的相应位置处焊接用于承受内支撑的围檩自重的临时短型钢牛腿。

可选的，在围堰背水侧的同一截面设置多个排水阀，且排水阀的两侧均伸出钢板桩，围堰的内侧设有用于控制排水阀流通的钢板阀门；在内支撑安装到位后进行水下吸泥施工时，把围堰上的排水阀打开，保持围堰内外水位一致；在封底砼达到设计强度准备抽水前，在低水位时关闭排水阀。

可选的，高压旋喷桩的水灰比为0.7-1.0，浆液采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，每立方米土体中的水泥掺入量大于450kg，水泥浆的压力大于20Mpa。

可选的，在内支撑钢管端头位置用三角加劲板作为肋板进行焊接。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开采用先撑后挖的施工方式有效减小围堰变形，缩短开挖时间，降低施工风险，采用高压旋喷桩与钢板桩组合围堰，确保围堰质量，降低了施工难度、加快了施工进度，钢板桩围堰体量小，钢材回收率高，效益明显，围檩整体下放技术，解决水下安装围檩周期长，质量难保证，安全风险大的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述导向桁架的设置方式的示意图；

图2为本公开实施例所述吊孔的设置方式的示意图；

图3为本公开实施例所述起吊钢板桩时的示意图；

图4为本公开实施例所述钢板桩上设置排水阀时的示意图

图5为本公开实施例所述钢板阀门的设置方式的示意图。

其中，10、钢板桩；11、吊孔；20、内导向架；30、外导向架；40、导向桁架；50、钩环；51、吊钩；60、绳索；70、排水阀；71、钢板阀门。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

本申请实施例提供的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法包括以下步骤：

步骤S1，在设计基坑的淤泥地层喷射水泥浆，使淤泥形成水泥板结块。

具体地，整体施工前，通往水中承台的钢栈桥已施工完成，在钢板桩10施工前，对桩基钻孔平台进行拆除，已确保钢板桩10围堰施工的作业空间。其中，钢栈桥施工已为成熟技术，因此，在此并未做过多的描述。

在设计基坑内的桩基钢护筒上搭建平台，在该平台上采用高压旋喷钻机进行作业，现场无需设置水泥浆置办装置，水泥浆在搅拌站直接搅拌完成后用混凝土罐车拉至现场直接使用。高压旋喷桩优选采用φ800mm，搭接300mm，桩基长度为封底混凝土顶面向下喷射5m。高压旋喷桩的水灰比为0.7-1.0，浆液采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，每立方米土体中的水泥掺入量大于450kg，水泥浆的压力大于20Mpa。

施工时，将安装在高压旋喷桩的注浆管底部侧面的喷咀置入淤泥地层预定深度后，通过在注浆管底部侧面的同轴双重喷咀同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流以冲击破坏土体。即以高压泥浆泵等高压发生装置喷射出20-30MPa左右压力的浆液从内喷咀中高速喷出，并用0.7MPa左右的压力把压缩空气从外喷咀中喷出。在高压浆液以及外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷咀一面喷射一面旋转提升，在淤泥地层中形成水泥板结块。其中，高压旋喷钻机由旋转喷射注浆的设备及制浆机具组成，主要包括钻机、高压泵、泥浆泵、空气压缩机、注浆管、喷咀、流量计、输浆管、制浆机等。施工程序有准备工作、钻托、插管、旋喷作业、冲洗等。其为成熟技术，因此，在此并未做过多的描述。

步骤S2，在设计基坑内的桩基钢护筒上焊接定位桩，且定位桩完成后拆除上述平台，确保钢板桩10围堰施工的作业空间。

步骤S3，如图1所示，在定位桩外侧焊接牛腿，牛腿顶部安装围檩作为内导向架20，并在支栈桥钢管上设置外导向架30，内导向架20与外导向架30之间形成可供钢板桩10穿过的安装位。

具体地，在内导向架20上按照钢板桩10的宽度方向画出每根钢板桩10的边线，在边线处沿竖直方向焊接导向桁架40，增加导向范围，并在内导向架20的顶部和底部焊接用于限位钢板桩10的桩边的横向限位装置，横向限位装置可为限位板，通过内导向架20、外导向架30以及两个限位板围成可供钢板桩10穿过的空间，为钢板桩10的***起到导向作用，确保钢板桩10定位准确。并且，围堰的内侧设有加强结构，使得该处围堰形成一道内支撑。

步骤S4，将钢板桩10吊起，钢板桩10的端部穿过安装位，用振动锤敲打钢板桩10，为保证覆盖层被冲刷后，围堰的整体稳定，钢板桩10垂直穿透淤泥层并到达粗圆砾土层，完成全部钢板桩10插打，形成围堰。其中，根据地质条件，选择适应尺寸的钢板桩10，内支撑的围堰采用型钢材质，确保强度。

通过检测，确定首根钢板桩10插打合格后，以此桩为基准，再向两侧插打每一根钢板桩10到设计位置。整个施工过程中，要用锤球始终控制每片桩的垂直度，及时调整。具体地，插打钢板桩10时，钢板桩10紧靠导向架，边插边将吊钩51缓慢下放，并在相互垂直的两个方向用锤球进行观测，使得钢板桩10插正、插直，施打完成后测量检测平面位置和垂直度，满足要求后利用锁口导向和安装位导向依次施打其余钢板桩10。每一片钢板桩10先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压，钢板桩10插打至设计标高后，立即与内导向架20进行焊接，以抵抗水流冲击。

优选的，从上游一角开始插打钢板桩10，并在下游合拢，合拢时，将邻近合拢处的钢板桩10的上端向外推开，以使上下宽度接近；或者根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩10，合拢时，先将异形钢板桩10插下，再插最后一块标准钢板桩10。具体需按照下述方式进行合拢。

为控制合拢口处钢板桩10垂直度，在距合拢口两侧还剩10余根钢板桩10时便严格控制钢板桩10的倾斜度。每插打一根钢板桩10就测量其轴向及法向倾斜度，并根据其倾斜度的累积增加规律及已有的施工经验预计其后几根桩的倾斜度，再后续桩插打时予以逐渐纠正，保证插打至合拢处，其轴向及法向倾斜度均控制在0.2％以内。

为了使合拢钢板桩10能顺利与相邻桩的锁口相互咬合，插打前应使合拢钢板桩10两侧桩高度不同，高差控制在100～200mm，这样合拢钢板桩10的锁口可较方便地先与高桩套好，再套低桩的锁口。

插打合拢桩时，使与相邻桩套好锁口的合拢桩自由落入，并将振动锤垂直降落，使其重量全部压在合拢桩上，开启振动锤，随着桩进入土体的深度增加，阻力逐渐增大，此时控制器电流表的电流值亦增大，当电流值升至400A时，将钢板桩10上提2m左右，待电流值降至100A时，再向下施打。如此反复几次，将桩打至预定高程。

步骤S5，将围堰内抽水至河床面标高位置处，安装内支撑，内支撑的围檩与钢板桩10间缝隙填塞钢板或短型钢。

具体地，内支撑在钢板桩10插打施工的同时在场地进行预制，待安装时直接吊放到位。围檩在吊装前首先在安装位置下方焊接承受围檩自重的临时钢牛腿，然后吊装围檩型钢就位。由于部分钢板桩10内侧与围檩型钢之间存在空隙，将每片有空隙处的钢板桩10用钢板或短型钢填塞在围檩型钢上并焊接固定，尤其注意角桩与围檩型钢的固定。并按照设计要求安装钢管支撑，在内支撑钢管端头位置用三角加劲板作为肋板焊接，改善围檩与内支撑的传力效果，同时加强焊缝质量检查，形成稳定的内支撑结构。根据施工要求，拆除钻孔平台后，水位在+2.2m以下时在靠近承台侧定位桩上焊接牛腿，在+4.7m安装第一道内支撑，在+1.7m安装第二道内支撑作为钢板桩10插打导向围檩，围堰内抽水至-2.3m，在-1.8m处安装第三道内支撑。

步骤S6，内支撑安装完成后，进行水下吸泥作业形成基坑，待围堰内河床降到封底混凝土底面标高以下时进行混凝土封底，待封底混凝土强度达到设计强度后，进行抽水，并将围堰渗漏处堵漏。通过封底混凝土与桩基钢护筒、钢板桩10形成一个整体，依靠其自重、封底砼与钢护筒、钢板桩10的粘结力抵抗水浮力。在封底砼达到强度，围堰内抽水后，封底砼对钢板桩10下部形成有效支撑。

具体地，结合图4和图5所示，在围堰背水侧的同一截面设置多个排水阀70，且排水阀70的两侧均伸出钢板桩10，围堰的内侧设有用于控制排水阀70流通的钢板阀门71；在内支撑安装到位后进行水下吸泥施工时，把围堰上的排水阀70打开，保持围堰内外水位一致；在封底砼达到设计强度准备抽水前，在低水位时关闭排水阀70。

吸泥施工采用高压气泵吸泥机，清理围堰内淤泥至稀泥无法抽动为止改为抓斗和长臂挖机开挖，开挖过程注意设计封底标高的控制，当开挖至接近封底标高后进行吸泥清理基底和钢板桩10上的淤泥清理，保证封底混凝土质量，清理完后检查基底平整度。封底砼采用导管法水下浇筑，封底混凝土为C25混凝土。施工前，利用钢护筒或钻孔平台定位桩放置型钢分配梁，其上铺设脚手板作为封底施工平台，封底采用梯形断面推进法，封底顺序为从低至高、从周边至中间逐个进行，直至封底全部完成。

其中，导管法水下浇筑过程中，导管数量及布置按照以下原则：

导管作用半径取3m，全部导管作用范围覆盖钢管桩围堰底部。导管与钢护筒外侧保持一定距离，以利于混凝土均匀扩散。每个导管作用面积：πR2＝3.14×32＝28.26m2。钢管桩围堰底面积：S＝长*宽-护筒面积。需要导管根数：Y＝S/28.26。根据作业区绘图及布置原则，计算出需要布置导管为8处，同时现场备用一套导管。施工时导管位置根据实际情况进行微调，避开导管及内支撑。封底导管采用Φ300mm钢管，导管顶部装有一设法兰盘的管节与储料斗相接，储料斗采用桩基施工时首盘冲灌的储料斗。导管在使用前须进行水密试验，导管安装时，每个接头须预紧检查，下放固定时，导管下口悬空15-20cm。导管布置按每根导管的作业半径3m考虑，导管固定在平台分配梁上。

灌注前，把储料斗装满混凝土。一切准备工作就绪后，利用吊机“拔球”使混凝土瞬间通过导管压向基底，在导管周围堆成一平坦的混凝土圆锥体，然后吊运混凝土漏斗通过导管源源不断地灌入锥体内，混凝土在水下摊开和升高，浆混凝土顶面高控制在设计标高下20cm左右，待达到混凝土强度后，围堰内抽水后，在补浇20cm混凝土。

封底混凝土浇筑要求如下:

(1)封底施工时严格控制混凝土的原材料选用，拌合物应和易性好、不泌水、不离析，流动性好、扩展性好，浇注时严格控制混凝土的坍落度，做到车车检测，不符合要求的退回拌合站。

(2)混凝土浇筑前应对所有机具设备进行检修，确保能正常工作运行后才能开盘，同时应备好易损件。

(3)封底混凝土采用两台汽车泵同时浇筑。

(4)封底混凝土浇筑过程中，用抽水泵不间断的从泄压钢管中抽除积水，防止基坑被基底涌水浸泡，影响封底质量。

(5)混凝土分层浇筑及振捣厚度50cm，振捣棒每***点的振捣时间为20～30s。

(6)对每一振动部位，以振动到该部位混凝土密实为准。密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。

本公开采用先撑后挖的施工方式有效减小围堰变形，缩短开挖时间，降低施工风险，采用高压旋喷桩与钢板桩10组合围堰，确保围堰质量，降低了施工难度、加快了施工进度，钢板桩10围堰体量小，钢材回收率高，效益明显，围檩整体下放技术，解决水下安装围檩周期长，质量难保证，安全风险大的问题。

上述钢板桩10的安装起吊包括以下步骤：

a、将钢板桩10整齐排列在设定位置处；

b、如图2所示，利用起吊孔11起吊钢板桩10时，使用气割在钢板桩10轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔11，再使用钩环50联结；

c、如图3所示，在钢板桩10下端部系好适当的绳索60以防止左右摆动。

钢板桩10在安装前，需对钢板桩10做好准备工作，具体包括以下步骤：

a、钢板桩10整理

钢板桩10运到工地后，需进行整理，具体地，清除锁口内杂物(如电焊瘤渣、废填充物等)，对缺陷部位加以整修。

b、检查锁扣

用一块长约2m的同类型、同规格的钢板桩10作标准，将所有同型号的钢板桩10作锁口通过检查。检查采用卷扬机拉动标准钢板桩10平车，从桩头至桩尾作锁口通过检查。对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。

c、宽度检查

对于每片钢板桩10分为上中下三部分用钢尺测量其宽度，使每根桩的宽度在同一尺寸内，每片相邻数差值以小于1cm为宜。对于肉眼看到的局部变形可进行加密测量。对于超出偏差的钢板桩10应尽量不用。

d、其他检查

对于钢板桩10的桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等都要做全面检查，并采取相应措施，以确保钢板桩10正常使用。

e、锁口润滑及防渗

对于检查合格的钢板桩10，为保证钢板桩10在施工过程中能顺利插拔，并增加钢板桩10在使用时防渗性能。每根钢板桩10锁口都须均匀涂以混合油，其体积配合比为黄油：干锯沫＝5：3。

钢板桩10由两根钢板桩10本体焊接组成，接长的钢板桩10要保证每根只有一道接缝，在钢板桩10的插打时注意钢板桩10的拼接缝不能在围堰的同一断面上，应上下交替错开，钢板桩10本体之间的焊接包括以下步骤：

焊前将焊缝用氧-乙炔焰烘烤，目的是除油去污且起焊前预热的作用，以降低淬硬倾向，防止产生冷裂纹。

将焊条在烤箱中烘烤2-3h，温度控制在180-220℃，优选为200℃。使用时放入焊条保温筒中，随用随取，以确保焊接材料干燥，防止产生氢脆裂纹和气孔等缺陷。

施焊过程中采用多层交替焊接方式，采用多层焊，由于焊缝短，前道焊缝未冷到较低温度，就开始下一层焊缝，上层对下层有预热作用，下层对上层有缓冷作用，因此对焊缝有改善作用。采用双面交替焊，可防止两面受热不均造成焊接变形过大。

焊接时为防止残余应力过大，导致延迟裂纹的产生，焊接时采用锤击焊缝法(即边焊边用小锤敲击近缝区)，使焊缝在振动中结晶，并使晶粒有序化，可起到松弛焊缝残余应力的作用。

本公开在施工过程中，需对围堰变形进行监测：

(1)围堰内撑钢管桩中间段的位移，在内撑上安装电子位移计或百分表进行测量。并采用在内撑的纵撑与横撑上对称设置焊接式弦式应变计测试其应变，进而推算相应的位移变化量ΔL，再推算围堰相应的水平位移ΔD。

(2)结合该围堰的结构特点、受力特点以及传感器长期浸泡在水中的工作环境，采用焊接式弦式应变计。焊接式弦式应变计安装于控制截面相应构件表面，测试钢构件应力、应变分布。此类传感器与围堰变形测试传感器可以共用，此处仅测试钢板桩10的弯曲应力，对称布置。钢板桩10传感器为竖直方向布设，围檩为横向布设。

(3)所有数据通过自动化综合测试***自动跟踪采集、处理。

(4)为保证基坑在施工期内的稳定，通过对检测点的观测，用以监测围堰的变形位移，评价基坑安全性并采取相应应急措施确保该工程安全。具体需按照下述方式进行监测：

基坑开挖前，对检测点进行监控量测；

在围堰施工过程中，监测频率为1次/1d；底板浇注后一周内，监测频率为1次/2d，往后监测频率可适当降低至1次/3d～10d；

当出现监测数据达到报警值或变化速率加快等不良情况时，应提高检测频率，密切注意监测数据的变化。

(5)监测数据分析

根据对监测数据的分析，实时掌握施工过程中基坑围护结构的变化情况及稳定状态，掌握施工期间各种因素对围堰结构的影响程度，及时发现不稳定因素，及时调整各项施工参数，使围堰结构始终处于稳定、受控状态。把观测的数据制作成表格及曲线，以控制基坑变形，为信息化施工提供数据资料。

(6)监测报警值

每个监测项目的警戒值应由累积允许变化值和变化速率两部分来控制。在监测工作实施过程中，当某个量测值超过警戒值时，应加强监测，密切注意围堰变形趋势，及时采取相应的处理措施。内支撑设计应力数值具体见围堰计算书。

(7)超过警戒值时处理措施

当内支撑力及变形达到报警值时应向围堰内注水，而后在变形较大的内撑处增加内支撑的数量；

当围堰钢板桩10内力达到报警值时应在钢板桩10变形较大处加强围檩及内支撑，控制钢板桩10的弯曲变形；

当围堰水平位移和垂直位移较大时应向围堰内注水，在围堰内增设斜撑，在围堰外部增设加固钢管桩，并与既有围堰采用槽钢焊接连接；

当围堰有失稳迹象时及时撤离人员和机械，启动相应的应急预案。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在设计基坑的淤泥地层喷射水泥浆，使淤泥形成水泥板结块；

步骤S2，在设计基坑内的桩基钢护筒上焊接定位桩；

步骤S3，在定位桩外侧焊接牛腿，牛腿顶部安装围檩作为内导向架(20)，并在支栈桥钢管上设置外导向架(30)，内导向架(20)与外导向架(30)之间形成可供钢板桩(10)穿过的安装位；

步骤S4，将钢板桩(10)吊起，钢板桩(10)的端部穿过安装位，用振动锤敲打钢板桩(10)，使得钢板桩(10)垂直穿透淤泥层并到达粗圆砾土层，完成全部钢板桩(10)插打，形成围堰；

步骤S5，将围堰内抽水至河床面标高位置处，安装内支撑，内支撑的围檩与钢板桩(10)间缝隙填塞钢板或短型钢；

步骤S6，内支撑安装完成后，进行水下吸泥作业形成基坑，待围堰内河床降到封底混凝土底面标高以下时进行混凝土封底，待封底混凝土强度达到设计强度后，进行抽水，并将围堰渗漏处堵漏。

2.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在所述步骤S1中，将安装在高压旋喷桩的注浆管底部侧面的喷咀置入淤泥地层预定深度后，通过在注浆管底部侧面的同轴双重喷咀同时喷射出高压浆液和空气两种介质的喷射流以冲击破坏土体，在高压浆液以及外圈环绕气流的共同作用下，破坏土体的能量显著增大，喷咀一面喷射一面旋转提升，在淤泥地层中形成水泥板结块。

3.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在所述步骤S3中，在内导向架(20)上按照钢板桩(10)的宽度方向画出每根钢板桩(10)的边线，在边线处沿竖直方向焊接导向桁架(40)，并在内导向架(20)的顶部和底部焊接用于限位钢板桩(10)的桩边的横向限位装置。

4.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在所述步骤S4中，从上游一角开始插打钢板桩(10)，并在下游合拢，合拢时，将邻近合拢处的钢板桩(10)的上端向外推开，以使上下宽度接近；或者根据实测宽度，做一块上窄下宽的异形钢板桩(10)，合拢时，先将异形钢板桩(10)插下，再插最后一块标准钢板桩(10)。

5.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，钢板桩(10)由两根钢板桩(10)本体焊接组成，钢板桩(10)本体之间的焊接包括以下步骤：

焊前将焊缝用氧-乙炔焰烘烤；

将焊条在烤箱中烘烤2-3h，温度控制在180-220℃；

施焊过程中采用多层交替焊接方式，并采用锤击焊缝法，使焊缝在振动中结晶，并使晶粒有序化。

6.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，钢板桩(10)的安装起吊包括以下步骤：

将钢板桩(10)整齐排列在设定位置处；

利用起吊孔(11)起吊钢板桩(10)时，使用气割在钢板桩(10)轴线上从离端部10cm左右的位置穿好直径5cm大小的吊孔(11)，再使用钩环(50)联结；

在钢板桩(10)下端部系好适当的绳索(60)以防止左右摆动。

7.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在所述步骤S5中，安装内支撑前，在围堰的相应位置处焊接用于承受内支撑的围檩自重的临时短型钢牛腿。

8.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在围堰背水侧的同一截面设置多个排水阀(70)，且排水阀(70)的两侧均伸出钢板桩(10)，围堰的内侧设有用于控制排水阀(70)流通的钢板阀门(71)；在内支撑安装到位后进行水下吸泥施工时，把围堰上的排水阀(70)打开，保持围堰内外水位一致；在封底砼达到设计强度准备抽水前，在低水位时关闭排水阀(70)。

9.根据权利要求2所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，高压旋喷桩的水灰比为0.7-1.0，浆液采用强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥，每立方米土体中的水泥掺入量大于450kg，水泥浆的压力大于20Mpa。

10.根据权利要求1所述的拉森钢板桩与高压旋喷桩组合围堰施工工法，其特征在于，在内支撑钢管端头位置用三角加劲板作为肋板进行焊接。

Images