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一种水中桩间系梁止水钢吊箱的安装方法

2021-02-03 20:40:28

一种水中桩间系梁止水钢吊箱的安装方法

  技术领域

  本发明属于桥梁水下结构物的施工方法,具体涉及一种水中桩间系梁止水钢吊箱的安装方法。

  背景技术

  目前,在进行桥梁水下结构物的施工中,主要采用套箱或围堰的方法,以创建水下干作业环境而后对水下结构物进行现浇施工,其中套箱的主要安装方式为整体下放,适用于大体积水下结构施工。但对于水中桩间系梁这种结构物,采用整体外包的钢吊箱止水结构,操作较为复杂,辅助工序多,施工工期较长,施工成本投入较大,且不安全因素多,施工风险较大,就社会经济效益方面来说显然不适宜。

  发明内容

  本发明的目的是提供一种经济性好、施工方便、更为安全的水中桩间系梁止水钢吊箱的安装方法。

  实现本发明目的采用的技术方案如下:

  本发明提供的水中桩间系梁止水钢吊箱的安装方法,包括以下步骤:

  1、钢护筒制作时,在桩系梁位置提前焊接好围檩和锁扣钢管,其中锁扣钢管竖向设置在钢护筒的系梁侧;

  2、预先制作设在钢护筒之间的底模和前后侧模、设在前后侧模之间的内支撑和与底模连接的悬吊系统,然后整体组拼成型;将底模止水活动板暂时固定在底模面板上,内支撑位于系梁顶部;侧模由标准模板4和设在标准模板4两侧端的T型板组成,T型板为两个角钢阻焊形成,内支撑设在前后两标准模板之间;

  3、进行钢护筒桩基施工,待钢护筒内的桩基砼强度达到一定程度后,在底模和侧模整体下放前,水下切割锁扣钢管的开口缝;

  4、通过浮吊整体起吊组拼好的底模和侧模至墩位处,将侧模两端的T型板和锁扣钢管的开口缝对齐,使T型板下放插入至锁扣钢管内;

  5、底模和侧模安装到位后,钢护筒、底模和侧模之间形成封底砼区域,在封底砼区域浇筑水下封底砼;

  6、水下封底砼完成后,通过注浆管将水泥砂浆注入锁扣钢管内;

  7、在锁扣钢管内的水泥砂浆待强后,抽干钢护筒内和侧模与钢护筒之间内的水,形成桩间系梁干作业环境,再浇筑系梁砼进行桩间系梁的施工。

  所述步骤1中,钢护筒外侧的围檩是根据抽水后的施工工况计算确定的,围檩与钢护筒采用断续焊,锁扣钢管与钢护筒的接触采用贴脚满焊,同时进行小型三角板加强连接处理,确保该处不撕裂,不漏水。

  所述步骤3中,钢护筒下放过程中不仅仅要保证钢护筒的垂直度和平面位置准确,还要控制锁扣钢管中心的位置不得大于5cm,便于后期误差的控制;因桩基施工允许存在5cm以内的偏位,缝隙切割时应注意控制其竖直度,因此需根据实际锁扣钢管位置的测量结果调整侧模T型板的宽度,便于钢吊箱底模和侧模整体下放顺利到位。

  所述步骤4中,T型板缓慢下放插入至锁扣钢管内,待进入到一定位置后,转换成千斤顶进行微调,最后到达预定位置

  所述步骤5中,在钢护筒外侧的封底砼区域焊接剪力钉,同时在水下对底模与钢护筒之间的缝隙进行封堵,再在封底砼区域浇筑水下封底砼。

  所述步骤6中,塞填和封堵锁扣钢管与侧模T型板之间的缝隙,然后在锁扣钢管内插入注浆管至底部,待配置的水泥砂浆搅拌充分后,再通过注浆管将水泥砂浆注入锁扣钢管内,为保证注浆浓度,待锁扣钢管顶口出浓浆后才拔出注浆管,完成锁扣管内的止水灌浆操作;同时在钢吊箱底模和侧模下放到位后,将T型板与锁扣管进行必要的焊接固定;水泥砂浆参考预应力管道压浆料配比,灌浆时,必须待锁扣管上口出浓浆才停止注浆。

  所述底模包括底模骨架、位于底模骨架上面的底模面板,所述底模止水活动板设在底模面板上。

  本发明方法还包括步骤8:在桩间系梁施工完成后,水下拆除侧模,可以回收利用下一个桩系梁的施工。

  有益效果

  本发明方法的特点是:钢吊箱采用整体设计,利用钢护筒作为止水结构的一部分,后续将底模和侧模整体插入,与已完成桩基施工的钢护筒连成一个闭合的桩系梁施工止水结构,同时可以作为结构物的模板使用,便于桩间系梁施工。此举大大缩小了钢吊箱的制作规模,且省去了结构物模板的制作及安装,整个施工过程方便、快捷,不仅大大缩短了工期,而且也减少了相当施工成本的投入。

  下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

  附图说明

  图1是本发明采用的钢吊箱的结构示意图。

  图2是钢护筒的结构示意图。

  图3是底模、前后侧模和悬吊系统组拼的结构示意图。

  图4是侧模结构示意图。

  图5是侧模端部与锁扣钢管的连接示意图。

  图6是底模结构示意图。

  图7是底模与钢护筒侧壁止水施工示意图。

  图8是钢吊箱内桩间系梁砼浇筑示意图。

  图中:1-钢护筒;2-围檩;3-锁扣钢管;4-标准模板;5-T型板;6-底模骨架;7-底模面板;8-底模止水活动板;9-水泥布袋肠;10-悬吊扁担梁;11-千斤顶;12-锚板;13-螺母;14-吊杆;15-悬吊支点加强板;16-内支撑。

  具体实施方式

  见图1——图7,本发明采用的水中桩间系梁止水钢吊箱,包括钢护筒1、设在钢护筒1之间的底模和前后侧模、设在前后侧模之间的内支撑和与底模连接的悬吊系统;所述钢护筒1的外壁设有周向的围檩2和竖向的底部封口的锁扣钢管3;所述侧模由标准模板4和设在标准模板4两侧端的T型板5组成,T型板5为两个角钢阻焊形成;所述底模由下至上依次为底模骨架6、底模面板7和底模止水活动板8;所述内支撑16设在前后两标准模板4之间;所述悬吊系统主要由悬吊扁担梁10、锚板12、螺母13、吊杆14和钢护筒1顶部上的悬吊支点加强板15组成,其中吊杆14与模板骨架6连接;所述锁扣钢管3设有开口缝,所述侧模与锁扣钢管3之间通过T型板5与锁扣钢管3的开口缝配合连接。

  本发明提供的水中钢吊箱整体安装方法采用所述钢吊箱,其施工方案如图1、图2、图3和图4所示,按以下步骤进行:

  1、钢护筒1制作时,在桩系梁位置提前焊接好围檩2和锁扣钢管3,其中锁扣钢管3竖向设置在钢护筒1的系梁侧,锁扣钢管3底口焊封堵板,钢护筒1与锁扣钢管3的焊接应单侧满焊处理,钢护筒1与外侧围檩2采用断续焊;

  步骤2、在钢结构加工场地预先制作设在钢护筒1之间的底模和前后侧模、设在前后侧模之间的内支撑和与底模连接的悬吊系统,然后整体组拼成型,其中侧模和底模应焊接稳固;将底模止水活动板8暂时固定在底模面板上,内支撑位于系梁顶部;侧模由标准模板4和设在标准模板4两侧端的T型板5组成,T型板5为两个角钢阻焊形成,内支撑设在前后两标准模板4之间,内支撑16根据计算结果确定,设置一道,位于系梁顶部;

  3、进行钢护筒1桩基施工,钢护筒1下放过程中不仅仅要保证钢护筒的垂直度和平面位置准确,还要控制锁扣钢管3中心的位置不得大于5cm,便于后期误差的控制,待钢护筒1内的桩基砼强度达到一定程度后,在底模和侧模整体下放前,水下切割锁扣钢管3的开口缝,缝隙宽度为3cm左右,切割时应注意控制其竖直度,同时根据复测的锁扣钢管3的位置,调整侧模T型板5的宽度;

  4、通过浮吊整体起吊组拼好的底模和侧模至墩位处,将侧模两端的T型板5和锁扣钢管3的开口缝对齐,使T型板5缓慢下放插入至锁扣钢管3内,待进入到一定位置后,转换成千斤顶进行微调,最后到达预定位置;

  5、底模和侧模安装到位后,钢护筒1、底模和侧模之间形成封底砼区域,在钢护筒1外的封底砼区域焊接剪力钉,此举是加强封底砼与钢护筒之间的摩擦效果,便于抵抗抽水后的上浮力,同时在水下对底模与钢护筒1之间的缝隙进行封堵,使水下调节底模活动止水板8顶紧钢护筒1,封堵采用水泥布袋肠9等堵塞缝隙,然后在封底砼区域浇筑水下封底砼;

  6、水下封底砼完成后,塞填和封堵锁扣钢管3与侧模T型板5之间的缝隙,然后在锁扣钢管3内插入注浆管至底部,待配置的水泥砂浆搅拌充分后,通过注浆管注入锁扣钢管3内,为保证注浆浓度,待锁扣钢管3顶口出浓浆后才拔出注浆管,完成锁扣管3内的止水灌浆操作;因该方法最后的止水集中在锁扣管内,故采用了T型板插入锁扣管内,增加其渗水路径长度;同时在钢吊箱底模和侧模下放到位后,将T型板与锁扣管进行必要的焊接固定;水泥砂浆参考预应力管道压浆料配比;

  7、在锁扣钢管3内的水泥砂浆待强后,抽干钢护筒内和侧模与钢护筒之间内的水,形成桩间系梁干作业环境,再浇筑系梁砼进行桩间系梁的施工;

  8、在桩间系梁施工完成后,水下拆除侧模,可以回收利用下一个桩系梁的施工。

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