專利名稱：在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法
技術領域：
本發明涉及橋梁樁基礎施工，具體涉及在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法。
背景技術：
承臺是指為承受、分布由墩身傳遞的荷載，在基樁頂部設置的聯結各樁頂的鋼筋混凝土平臺。承臺把幾根、甚至十幾根樁聯系在一起形成樁基礎，是樁基礎的重要組成部分。水中施工承臺，一般采用鋼板樁圍堰施工，但是如果承臺底標高處為堅硬不透水層時，采用鋼板樁圍堰施工時會遇到以下一些困難
(1)由于普通鋼板樁圍堰插入不透水層的深度較淺，無法保證結構穩定；
(2)不透水層開挖困難，無法保證封底混凝土的厚度，從而不能保證承臺的無水施工環 境。由此可見，現有的施工方法在深水、堅硬不透水層上施工承臺時，會遇到很多困難，影響施工進度及施工質量。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是解決在深水、堅硬不透水層上施工承臺時，會遇到很多困難，影響施工進度及施工質量的問題。為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供一種在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，包括以下步驟
通過人工筑島或搭建平臺方式，施工基礎鉆孔樁；
插打鋼板樁形成鋼板樁圍堰，對于人工筑島施工方式，在人工筑島的土層內插打鋼板樁至不透水層內；對于搭建平臺施工方式，在不透水層上的覆蓋層內插打鋼板樁至不透水層內；
將矮套箱圍堰置于鋼板樁圍堰內，然后在矮套箱圍堰的頂面上設置上、下內支撐，上、下內支撐上、下并排設置且支撐在鋼板樁圍堰的內壁上；
逐步取土并下放矮套箱圍堰至不透水層，下放矮套箱圍堰的過程中，上、下內支撐交替下放，最后到達設計位置時將上、下內支撐固定，支撐于鋼板樁圍堰的內壁上；
在鋼板樁與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土；
抽干鋼板樁圍堰內的水，形成無水環境，施工承臺。在上述方法中，施工基礎鉆孔樁的同時，在鋼板樁圍堰范圍內的四個角部分別鉆匯水井。在上述方法中，施工基礎鉆孔樁的同時，環繞基礎鉆孔樁的外周，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間的范圍內設置ー圈抗剪輔助樁。在上述方法中，在鋼板樁與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土之前，在矮套箱圍堰與承臺的外側之間填裝沙袋。
在上述方法中，鋼板樁的樁底盡可能打入不透水層。在上述方法中，取土過程中，根據土面差和水頭差向鋼板樁圍堰內補水。在上述方法中，在鋼板樁與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土之前，清理人工筑島坡腳，復打鋼板樁。在上述方法中，在抗剪輔助樁與鋼板樁圍堰之間加設底層圈梁，井隨取土過程逐步下放。本發明，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間灌注水下封底混凝土，混凝土與不透水層面結合后阻止水從圍堰底進入堰內，既保證了圍堰結構穩定，又可以在圍堰內形成無水環境，保證承臺在無水環境下施工，從而保證了施工質量。


圖1為本發明中步驟一、步驟ニ的施工示意 圖2為本發明中步驟三的施工示意 圖3為本發明中步驟四的施工示意 圖4為本發明中步驟五的施工示意 圖5為本發明中步驟六、步驟七的施工示意 圖6為圖5的俯視 圖7為底層圈梁的最終布置 圖8為圖7的俯視圖。
具體實施例方式本發明提供了一種在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，利用鋼板樁與矮套箱組合圍堰進行施工，エ藝簡單、結構穩定、能提供無水施工環境，從而保證施工質量。下面結合附圖對本發明作出詳細的說明。本發明提供的深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，包括以下步驟
步驟一、承臺施工前，選擇低水位時在承臺設計位置構建人工筑島11或搭設施工平臺，施工完成基礎鉆孔樁10。基礎鉆孔樁10施工的同吋，在人工筑島11或施工平臺內的四個角部(鋼板樁圍堰范圍內，后續施工過程中由鋼板樁I形成)分別鉆匯水井8，匯水井8用于使鋼板樁圍堰內的局部滲水匯集，便于集中排出。步驟ニ，插打鋼板樁1，對于人工筑島施工方式，在人工筑島11的土層內插打鋼板樁I至不透水層上；對于搭建平臺施工方式，在不透水層的上覆蓋層內插打鋼板樁1，鋼板樁I的樁底盡可能打入不透水層2。步驟一、步驟ニ的施工示意圖如圖1所示，同時請參見圖6。步驟三，在鋼板樁圍堰I內、人工筑島頂面或拼裝平臺上拼裝矮套箱圍堰3，矮套箱圍堰3的高度由封底混凝土的厚度決定，如圖2所示。步驟四，將矮套箱圍堰3置于鋼板樁圍堰I內并下放一定深度，然后拼裝下內支撐4和上內支撐5，下內支撐4和上內支撐5的兩端分別支撐在鋼板樁I的內壁上，如圖3所示。對于人工筑島施工方式，矮套箱圍堰3可以邊開挖邊下放，對于搭建平臺施工方式，可以在拼裝平臺上采用整體吊裝的方式下放。步驟五，鋼板樁圍堰I內繼續開挖取土，矮套裝圍堰3隨之下放，取土至一定深度后為確保圍堰安全可以鋼板樁圍堰I內補水，矮套箱圍堰3最終下放至不透水層頂面2，此過程中，上、下內支撐4、5交替下放至設計位置后將上、下內支撐固定支撐于鋼板樁I的內壁上,如圖4所示。在步驟四 五中，圍堰內開挖取土過程中，根據實際情況，可以不排水開挖，也可以排水開挖至一定深度再不排水開挖。步驟六，清理鋼板樁圍堰I與矮套箱圍堰3之間的坡腳至不透水層頂面，復打鋼板樁I。步驟七，在矮套箱圍堰3與承臺的外側之間填沙袋6，作為澆筑封底混凝土 I時矮套箱圍堰3的臨時支撐，在鋼板樁I與矮套箱圍堰3之間灌注封底混凝土 7。步驟六、步驟七的施工示意圖，如圖5、圖6所示。步驟八，鋼板樁圍堰I內抽水、開挖、立承臺模板，并進行承臺混凝土澆筑，待大水過后，割除下內支撐4的外露部分。在整個施工過程中需做好灌水準備，若發現鋼管樁變形有突然加大的趨勢，立即向鋼板樁圍堰內灌水。向圍堰內補水是為了保證在繼續取土過程中滿足土面差+水頭差的受カ需要，確保圍堰安全。可能需要多次補水、開挖。伴隨著不斷開挖，圍堰內外土壓カ差逐漸加大，通過補水減少水頭差，使水、土對圍堰的共同影響控制在圍堰可以承受的范圍。鋼板樁的垮塌趨勢可通過位于輔助抗剪樁與鋼板樁之間填塞的應變片進行觀測。在施工過程中，若應變片的讀數有較大變化吋，說明鋼板樁有垮塌趨勢。另外，當鋼板樁樁底不能打入不透水層，或為提高封底混凝土與不透水層面的粘結能力時，環繞基礎鉆孔樁10的外周鉆ー圈抗剪輔助樁9，抗剪輔助樁9位于鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間，在輔助抗剪樁與鋼板樁之間加設底層圈梁12，底層圈梁12最終設置在輔助抗剪樁與鋼板樁底部之間，其目的是為了保證鋼板樁的底部結構穩定。底層圈梁12先放在人工筑島上，隨圍堰內取土逐步下放。詳見圖7、圖8。本發明不局限于上述最佳實施方式，任何人應該得知在本發明的啟示下作出的結構變化，凡是與本發明具有相同或相近的技術方案，均落入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，包括以下步驟 通過人工筑島或搭建平臺方式，施工基礎鉆孔樁； 插打鋼板樁形成鋼板樁圍堰，對于人工筑島施工方式，在人工筑島的土層內插打鋼板樁至不透水層內；對于搭建平臺施工方式，在不透水層上的覆蓋層內插打鋼板樁至不透水層內； 將矮套箱圍堰置于鋼板樁圍堰內并下放一定深度，然后在矮套箱圍堰的頂面上設置上、下內支撐，上、下內支撐上、下并排設置且支撐在鋼板樁圍堰的內壁上； 逐步取土并下放矮套箱圍堰至不透水層，下放矮套箱圍堰的過程中，上、下內支撐交替下放，最后到達設計位置時將上、下內支撐固定，支撐于鋼板樁圍堰的內壁上； 在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土； 抽干鋼板樁圍堰內的水，形成無水環境，施工承臺。
2.如權利要求1所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，施工基礎鉆孔樁的同時，在鋼板樁圍堰范圍內的四個角部分別鉆匯水井。
3.如權利要求1或2所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，施工基礎鉆孔樁的同時，環繞基礎鉆孔樁的外周，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間的范圍內設置一圈抗剪輔助樁。
4.如權利要求1所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土之前，在矮套箱圍堰內側與承臺的外側之間填裝沙袋。
5.如權利要求1所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，鋼板樁的樁底盡可能打入不透水層。
6.如權利要求1所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，取土過程中，根據土面差和水頭差向鋼板樁圍堰內補水。
7.如權利要求1所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土之前，清理人工筑島坡腳，復打鋼板樁。
8.如權利要求3所述的在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，其特征在于，在抗剪輔助樁與鋼板樁圍堰之間加設底層圈梁，并隨取土過程逐步下放。
全文摘要
本發明公開了一種在深水、堅硬不透水層上施工承臺的方法，包括以下步驟;通過人工筑島或搭建平臺方式，施工基礎鉆孔樁；在人工筑島的土層內或覆蓋層上插打鋼板樁形成鋼板樁圍堰；在鋼板樁圍堰內拼裝矮套箱圍堰并設置鋼板樁圍堰上、下內支撐，逐步取土并下放矮套箱至不透水層，同時鋼板樁圍堰上、下內支撐交替下放至設計位置并固定；在鋼板樁與矮套箱圍堰之間灌注封底混凝土；抽干鋼板樁圍堰內的水，形成無水環境，施工承臺。本發明，在鋼板樁圍堰與矮套箱圍堰之間灌注水下封底混凝土，混凝土與不透水層面結合后阻止水從底部進入圍堰內，既保證了圍堰結構穩定，又可以在圍堰內形成無水環境，保證承臺在無水環境下施工，從而保證了施工質量。
文檔編號E02D27/14GK103015446SQ20121028486
公開日2013年4月3日 申請日期2012年8月10日 優先權日2012年8月10日
發明者李艷哲, 夏學軍, 周功建, 耿克強, 王雪松, 馮文園 申請人:中鐵大橋局股份有限公司, 中鐵大橋局集團第一工程有限公司, 中鐵大橋局集團有限公司