本發(fā)明涉及一種河床抗沖刷的領域，具體為一種在淺水河床厚漂石覆蓋層上進行漂石層清理后采用石籠回填加固鋼棧橋鋼管樁來抗水流沖刷的全新的施工方法。

背景技術：

在建設跨越河流的橋梁過程中，往往會在橋梁旁提前架設鋼棧橋作為施工運輸通道，另外還可依附鋼棧橋搭設施工作業(yè)平臺，實現(xiàn)由水中轉(zhuǎn)化為陸地施工作業(yè)。鋼棧橋是以高強鋼材制成輕便的標準化桁架單元構件及橫梁、縱梁、橋面板、橋座及連接件等組成，用專用的安裝設備可就地迅速拼裝成適用于各種跨徑、荷載的桁架梁橋，解決了水上作業(yè)機械材料難以進入施工現(xiàn)場的難題，因此鋼棧橋有著水上橋梁施工“生命線”這一說法。

目前對鋼棧橋的采用主要是根據(jù)施工方自身施工車輛通行需求，確定好鋼棧橋設計參數(shù)，對其主要組成材料：貝雷梁、分配梁工字鋼、橫梁工字鋼、橋面鋼板及鋼管樁等進行受力驗算后確定使用規(guī)格，最后通過科學拼裝成為鋼桁架橋梁形式。

其中鋼管樁作為鋼棧橋下部主要傳力結(jié)構，鋼管樁端需通過振動錘錘擊穿透河床表面的覆蓋層并支承在堅硬巖土層或者進入一定深度的軟土層作為鋼棧橋的基礎，鋼管樁錘擊插入的施工質(zhì)量對鋼棧橋的整體穩(wěn)定性起著決定性作用。然而，隨著公路基礎設施建設的蔓延，會碰到越來越多的橋梁設計在流水沖刷嚴重的地方，比如水電站下游附近，河床上小粒徑的泥沙都被沖刷掉，只剩下大的卵石形成厚漂石覆蓋層。

目前鋼棧橋鋼管樁基礎的傳統(tǒng)施工方法一直未能解決在河床厚漂石覆蓋層上鋼管樁穿透漂石層并支承在堅硬巖土層或者進入下方一定深度的軟土層的問題，導致鋼棧橋整體穩(wěn)定性差，遇洪易傾覆垮塌。只能在鋼棧橋整體安裝完成后在鋼管樁基礎薄弱部位的旁邊采用沖孔植樁的方式進行加固，沖孔植樁加固的具體方法：在鋼棧橋施工完成后，對鋼管樁嵌入深度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，逐樁進行排查，對插入深度不夠的鋼管樁，在其附近預埋設計計算規(guī)格的鋼護筒進入漂石層一定的深度，再使用相應規(guī)格的沖擊鉆機在鋼護筒中心進行沖孔作業(yè)，沖孔至設計計算要求達到的沖孔深度，清孔，澆筑混凝土至設計高度，在混凝土凝固之前插入一根鋼管樁或型鋼，插入至混凝土底，待混凝土凝固之后，預埋的鋼管樁或型鋼在外露部分通過型鋼與插入深度不夠的鋼管樁聯(lián)接成整體，確保其穩(wěn)定性。在后期采用沖孔植樁加固的施工方法不但工序復雜、成本昂貴，而且工作進度緩慢并在其施工時占用鋼棧橋通道，影響鋼棧橋的通行使用。

許多項目因考慮其成本和對其使用工期迫切的原因常常未能進行有效加固鋼管樁基礎，造成鋼棧橋基礎不牢固，汛期來臨后洪水沖跨鋼棧橋的案例不在少數(shù)。

綜前所述，鋼棧橋的使用雖然為水上作業(yè)提供很大的便利，但傳統(tǒng)的鋼棧橋鋼管樁在漂石覆蓋層中的施工存在著鋼管樁基礎無法穿透覆蓋層的施工難題，且后期加固成本高，進度慢的缺點。因此，發(fā)明一種全新的能在河床厚漂石覆蓋層上鋼棧橋鋼管樁抗沖刷的施工方法對鋼棧橋的推廣適用具有重要意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的缺陷，而提供一種淺水河床厚漂石覆蓋層上的鋼棧橋鋼管樁抗沖刷施工方法，其工作原理是：在淺水區(qū)范圍內(nèi)，通過采用挖掘機或者抓斗直接在淺河床或運輸船上對鋼管樁位置附近河床表面厚漂石覆蓋層進行清除，然后使用振動錘錘擊鋼管樁穿透漂石層，解決鋼管樁在厚漂石覆蓋層中鋼管樁無法插入至設計深度的問題，再利用漂石進行部分回填至設計要求后采用石籠進行回填，達到提高鋼棧橋整體穩(wěn)定性及抗沖刷性效果的目的。

本發(fā)明施工流程為：材料、機械進場→橋位測量放樣→使用挖掘機在運輸船上清除漂石層→鋼管樁位測量放樣→鋼管樁插打下沉→鋼管樁下表層漂石回填→鋼管樁上表層石籠回填→進入下道工序。

為實現(xiàn)上述本發(fā)明的目的，所采用的技術方案為：

一種淺水河床厚漂石覆蓋層上的鋼棧橋鋼管樁抗沖刷施工方法，所述的施工方法包括清理淺水區(qū)河床厚漂石覆蓋層施工方法、鋼管樁施工方法及石籠回填抗沖刷施工方法；

所述清理淺水區(qū)河床厚漂石覆蓋層施工方法是采用挖掘機或抓斗直接在淺河床上或者在運輸船上，對以鋼棧橋鋼管樁位置為中心附近范圍內(nèi)漂石進行挖除清理；

所述鋼管樁施工方法是在漂石挖除清理干凈或者清理至設計深度之后才能進行鋼管樁的錘擊插入。

以上所述石籠回填抗沖刷施工方法是在同一斷面的鋼管樁都錘擊插入河床，施工完成之后，在底部采用原來挖除出來的漂石回填至設計標高，上部石籠回填至原覆蓋層標高。

以上所述石籠回填由靠近鋼管樁內(nèi)側(cè)往外逐步對稱回填，確保石籠對鋼管樁周圍緊密，石籠水平向、豎向疊砌緊密，并回填高度不超過原河床周圍覆蓋層標高保證回填處水流平緩。

以上所述石籠外框為矩形或方形結(jié)構，可采用一定規(guī)格的柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成，也可采用一定規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼焊接而成。

以上所述石籠內(nèi)填充大粒徑的漂石，填充密實。

以上所述的施工方法包括以下施工步驟：

通過查閱地質(zhì)勘探報告了解漂石覆蓋層厚度，確定機械及人員配置和石籠使用數(shù)量；

測量放樣鋼棧橋橋位線型；

使用運輸船載挖掘機沿著橋位對鋼管樁周圍的漂石覆蓋層進行挖除；

④根據(jù)石籠使用量制作石籠，石籠采用柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成或采用圓鋼、螺紋鋼焊接制成矩形結(jié)構或方形結(jié)構，做好裝填模架使用大粒徑的漂石進行裝填后綁扎成型；

⑤挖除后再進行插打鋼管樁，及時進行鋼管樁插打施工，采用履帶吊振動錘振壓埋設，若振壓1分鐘時間內(nèi)下沉≤1cm，重復2-3次未有變化，可認為已達到承載能力要求；

⑥待同一斷面上的鋼管樁插打完成后，立即使用挖掘機把之前挖除的漂石覆蓋層回填鋼管樁四周，回填至設計漂石回填層標高后再通過吊裝把石籠安放在回填好的漂石覆蓋層上；石籠回填應按設計需求高度及寬度認真、仔細進行回填作業(yè)，由靠近鋼管樁內(nèi)側(cè)往外逐步對稱回填，確保石籠對鋼管樁周圍緊密，石籠水平向、豎向疊砌緊密，應嚴格控制回填的石籠密實良好，并回填高度不超過原河床周圍覆蓋層標高保證回填處水流平緩；

⑦對鋼管樁管內(nèi)進行灌砂處理，增加鋼管樁的整體剛度；

⑧進入下一步的橫梁、貝雷片及橋面系的安裝工作；

重復以上按④⑤⑥⑦⑧的工作進行鋼棧橋的施工作業(yè)。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術所具體突出的實質(zhì)性特點和顯著進步是：

1、本發(fā)明通過對厚漂石覆蓋層的清理，確保鋼管樁能擊實下沉達到能滿足設計承載能力的地層，再通過原清理的漂石對鋼管樁四周進行回填，漂石回填實現(xiàn)材料回收利用；并在漂石回填的表層上采用石籠回填壓實；利用石籠回填層壓實漂石回填層的方式，能有效防止回填層被洪水沖刷掏空，具有較強的抗沖刷能力，提高鋼棧橋穩(wěn)定性及安全性。

2、本發(fā)明相對于傳統(tǒng)使用鉆孔樁設備在薄弱部位加固的方法，所需工序更加簡單，更便于施工操作。

3、本發(fā)明相對于傳統(tǒng)使用鉆孔樁設備在薄弱部位加固的方法，在鋼棧橋搭設的初期就進行基礎的支護，其工序完成時間銜接高效，鋼棧橋整體搭設完成后即可通車使用，不會出現(xiàn)后期補強支護占用鋼棧橋運輸通道影響鋼棧橋及時使用性的問題。

4、本發(fā)明相對于傳統(tǒng)使用鉆孔樁設備在薄弱部位加固的方法，只需使用一輛運輸船和挖掘機或抓斗對河床上漂石層進行清理和回填，再采用一定規(guī)格的柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成，也可采用一定規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼焊接制作成籠子裝石回填；較大提高施工效率；縮短施工工期，較大降低施工成本。

5、本發(fā)明石籠形狀為矩形或方形結(jié)構，可采用一定規(guī)格的柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成，也可采用一定規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼焊接而成；采用漂石對石籠進行填實，而漂石被密實固定于石籠內(nèi)，每個整體石籠的重量均能抗擊河水流向的沖擊；而石籠回填能使得石籠之間緊密擠壓，大大提高石籠回填層的抗沖刷力，既能對鋼管樁起到很好的固定作用，又能防止河床表面被河水或汛期洪水沖刷掏空。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種淺水河床厚漂石覆蓋層上的鋼棧橋鋼管樁抗沖刷施工方法的整體施工示意圖；

圖2為采用鍍鋅鐵絲網(wǎng)制作的石籠圖示；

圖3為使用挖掘機清理鋼管樁位置的漂石覆蓋層圖示；

圖4為使用石籠回填鋼管樁四周。

具體實施方式

結(jié)合本發(fā)明的實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

參看圖1~圖4說明，一種淺水河床厚漂石覆蓋層上的鋼棧橋鋼管樁抗沖刷施工方法。

所述的施工方法包含清理淺水區(qū)河床厚漂石覆蓋層施工方法、鋼管樁施工方法及石籠回填抗沖刷施工方法；

所述清理淺水區(qū)河床厚漂石覆蓋層施工方法是采用挖掘機或抓斗直接在淺河床上或者在運輸船上，對以鋼棧橋鋼管樁位置為中心附近范圍內(nèi)漂石進行挖除清理；

所述鋼管樁施工方法是在漂石挖除清理干凈或者清理至設計深度之后才能進行鋼管樁的錘擊插入；

所述石籠回填抗沖刷施工方法是在同一斷面的鋼管樁都錘擊插入，施工完成之后，在底部采用原來挖除出來的漂石回填至設計標高，上部石籠回填至原覆蓋層標高；

所述石籠回填由靠近鋼管樁內(nèi)側(cè)往外逐步對稱回填，確保石籠對鋼管樁周圍緊密，石籠水平向、豎向疊砌緊密，并回填高度不超過原河床周圍覆蓋層標高保證回填處水流平緩；

所述石籠形狀為矩形或方形結(jié)構，可采用一定規(guī)格的柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成，也可采用一定規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼焊接而成；

所述石籠內(nèi)填充大粒徑的漂石，填充密實。

所述施工方法包括以下施工步驟：

通過查閱地質(zhì)勘探報告了解漂石覆蓋層厚度，確定機械及人員配置和石籠使用數(shù)量；

測量放樣鋼棧橋橋位線型；

使用運輸船載挖掘機沿著橋位對鋼管樁周圍的漂石覆蓋層進行挖除；

④根據(jù)石籠使用量制作石籠，可采用一定規(guī)格的柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成，也可采用一定規(guī)格的圓鋼、螺紋鋼焊接而成矩形結(jié)構或方形結(jié)構；如石籠采用直徑2.5mm柔性鍍鋅鐵絲網(wǎng)編制成規(guī)格為2m×1m×1m的矩形結(jié)構，做好裝填模架使用大粒徑的漂石進行裝填后綁扎成型；

⑤挖除后再進行插打鋼管樁，及時進行鋼管樁插打施工，采用履帶吊振動錘振壓埋設，若振壓1分鐘時間內(nèi)下沉≤1cm，重復2-3次未有變化，可認為已達到承載能力要求；

⑥待同一斷面上的鋼管樁插打完成后，立即使用挖掘機把之前挖除的漂石覆蓋層回填鋼管樁四周，回填至設計漂石回填層標高后再通過吊裝把石籠安放在回填好的漂石覆蓋層上；石籠回填應按設計需求高度及寬度認真、仔細進行回填作業(yè)，由靠近鋼管樁內(nèi)側(cè)往外逐步對稱回填，確保石籠對鋼管樁周圍緊密，石籠水平向、豎向疊砌緊密，應嚴格控制回填的石籠密實良好，并回填高度不超過原河床周圍覆蓋層標高保證回填處水流平緩；

⑦對鋼管樁管內(nèi)進行灌砂處理，增加鋼管樁的整體剛度；

⑧進入下一步的橫梁、貝雷片及橋面系的安裝工作；

重復以上按④⑤⑥⑦⑧的工作進行鋼棧橋的施工作業(yè)。

實施案例1：

某大橋一側(cè)引橋上構采用7x40米先簡支后連續(xù)預應力砼t梁，主橋上構采用70+125+125+70m預應力混凝土連續(xù)箱梁，另一側(cè)引橋上構采用8×40米先簡支后連續(xù)預應力砼t梁，主橋下構橋墩為鋼筋混疑土實體壁墩，引橋下構橋墩為柱式墩，共有6排墩柱在河床上，需搭設鋼棧橋?qū)υ摌蚴┕ぁＴ摌蛭挥谀乘娬鞠掠渭s300m處，河床覆蓋層為卵石層，覆蓋層3~7m,往下依次為強風化砂巖、中風化砂巖，采用傳統(tǒng)鋼管樁施工方法，無法將鋼管樁插入至設計深度，一旦水電站泄洪，鋼棧橋很容易被沖垮，若在旁邊沖孔植樁進行加固，施工進度慢，費用高。采用本發(fā)明的施工方法能保證鋼管樁插入至設計深度，有效地保證鋼棧橋的穩(wěn)定性及安全性，另外石籠回填保證在泄洪時，鋼管樁周圍的卵石不被沖刷走，保護鋼管樁的穩(wěn)固，提高鋼棧橋的抗沖刷的能力，保證鋼棧橋的安全。在大橋建設過程中，經(jīng)歷水電站8次大的泄洪，鋼棧橋穩(wěn)固如初。

實施案例2：

某大橋上構采用9×40米先簡支后連續(xù)預應力砼t梁，下構橋墩為柱式墩，共有5排墩柱在河床上，需搭設鋼棧橋?qū)υ摌蚴┕ぁＴ摌蛩幬恢盟魍募保哟哺采w層為卵石層，覆蓋層4~8m，據(jù)案例1的實踐與經(jīng)驗，采用案例1的施工方法對鋼棧橋鋼管樁施工，大大縮短了鋼棧橋搭建的工期，節(jié)約了施工成本，提高了鋼棧橋的抗沖刷能力，保證了鋼棧橋的穩(wěn)定性、安全性。在大橋建設過程中，經(jīng)歷幾次大的汛期，鋼棧橋穩(wěn)固如初。