❶ 水上樁基施工工藝
(一)工藝原理
將浮箱、工字鋼、桁架、卷揚機、卷揚機帶動的旋轉底座和起重機大臂等拼裝組成浮吊,利用浮吊將浮箱和工字鋼組成的導向船為導向框架,使用浮吊依靠導向船打設鋼管樁,搭設水中平台,以水中作業平台為依託,下設鋼護筒、鑽孔、下放鋼筋籠、灌注混凝土。
(二)工藝流程(見圖一)
(三)施工方法要點
1、鋼管樁及鋼護筒的製作
鋼管樁所用的鋼管和鑽孔的水中部分所用的鋼護筒,均現場卷制。一般選用10~14mm厚的鋼板,捲成小節後,將小節焊接成大節。
每節鋼管之間採用內外周圈焊接,焊縫寬度不小於2cm。
2、浮箱拼裝
浮箱是浮吊的基礎,由若干個小鋼箱組成。小鋼箱外型為長方體底部周邊為圓角,頂部為長方形,鋼箱鋼板厚度3mm,內部有鋼制中隔板,頂部焊有帶螺栓眼和卡銷眼的角鋼及鋼板,小鋼箱之間通過螺栓和卡銷來互相連接,頂部預留有錨栓孔,以連接固定錨機或其他需要固定的設備。
在岸邊用汽車吊依次將小鋼箱吊放下水,通過螺栓連接和卡銷連接並用的方式拼裝成一個大浮箱。
(三)施工方法要點
1、鋼管樁及鋼護筒的製作
鋼管樁所用的鋼管和鑽孔的水中部分所用的鋼護筒,均現場卷制。一般選用10~14mm厚的鋼板,捲成小節後,將小節焊接成大節。
每節鋼管之間採用內外周圈焊接,焊縫寬度不小於2cm。
2、浮箱拼裝
浮箱是浮吊的基礎,由若干個小鋼箱組成。小鋼箱外型為長方體底部周邊為圓角,頂部為長方形,鋼箱鋼板厚度3mm,內部有鋼制中隔板,頂部焊有帶螺栓眼和卡銷眼的角鋼及鋼板,小鋼箱之間通過螺栓和卡銷來互相連接,頂部預留有錨栓孔,以連接固定錨機或其他需要固定的設備。
在岸邊用汽車吊依次將小鋼箱吊放下水,通過螺栓連接和卡銷連接並用的方式拼裝成一個大浮箱。
3、浮吊拼裝
浮吊是水上作業的起吊設備,由浮箱及CWQ20型拆裝式桅桿起重機組成,在遠處看浮吊主體是三腳架,起重機結構由臂桿、立柱、斜撐、轉盤底座及駕駛室組成。轉盤底座基礎基本呈正三角形,三台卷揚機在浮吊的尾部正中位置。
4、搭設水中平台
(1)浮吊拋錨;首先使用浮吊將錨碇在距設計樁位60~100m處進行拋錨,並用浮筒做為標識。
(2)導向船固定:導向船定位時,用機動船將導向船推至設計樁位處加以錨定,然後利用導向船上的四台卷揚機(俗稱錨機),在測量指揮下,通過伸縮錨機將導向船定位,在導向船上根據每根鋼管樁的布設位置准確放出每根鋼管樁的樁位,並依次安裝定位框架。
(3)鋼管樁下設:導向船定位後,機動舟將焊接好的鋼管樁鋼管通過運輸船運至墩位處,並將浮吊傍靠。
起吊鋼管樁鋼管,在鋼管上做好長度標記,從定位框架中插入,自重緩緩下沉,根據鋼管上的長度標記確認入河床後再檢查垂直度,作糾偏處理,起吊電動振動錘,放在鋼管頂卡在鋼板上,開動振動錘對鋼管樁進行振動下錘,直至鋼管反彈,方可認為已進入風化岩,可停止振動下沉。在打入過程中隨時觀測垂直度。
(4)施工平台的搭建完成:鋼管樁打設完畢,按照平台設計進行平台的搭建完成。
5、埋設鋼護筒
在平台上精確定出樁位,放置導向架。入河床的一節護筒在頂部外側對稱焊接卡板,浮吊提扁擔梁起吊,護筒穿過導向架,靠自重緩緩下沉,卡板卡在導向架上,同樣辦法起吊下一節護筒,並與上一節護筒對接焊。護筒足夠長以後,將會因自重下沉,待不再繼續下沉,在護筒頂部焊接替打,加振動錘振動下沉,護筒反彈明顯時持續5min後停止下沉。
6、鑽孔樁施工
護筒埋設好後,吊裝鑽機就位進行鑽孔施工。從護筒至泥漿池之間採用泥漿槽連接,放置在平台上。泥漿池是一個鋼板加工成的鋼箱,焊掛在平台上。
7、清孔
為了確保灌注成功,採用氣舉反循環法將孔內泥漿全部換為清水。氣舉反循環主要設備為9m3空壓機一台,20cm出漿鋼管一套及3cm射風軟管一套、泥漿泵2台。在鋼管上距鋼管底口40cm處向上開一斜口,接射風軟管,清孔時,將出漿鋼管下至距孔底40cm,兩台水泵往孔內不停送清水,啟動空壓機,利用反循環原理從出碴鋼管上口噴出。施工過程中要保證孔內水頭在河面水位以上1.5~2.0m,以減小護筒壁所受外壓力。清孔應認真操作,鑽孔底沉澱物厚度不得大於5cm。在灌注前(導管安裝完畢後)檢查孔內沉澱情況,如果大於設計要求,可按相同辦法進行二次清孔,確保沉澱厚度小於規范要求值。
8、混凝土灌注
鑽孔樁所用混凝土在拌和場集中拌制,由砼罐車運到臨時碼頭旁。在臨時碼頭處設置滑槽,砼由滑槽滑至運輸船上的料斗內,由運輸船將料斗拖至墩旁,浮吊吊灌。導管一般埋深為4~5米,以確保砼的密實度。必須保證每趟運輸時間不能超過40分鍾,保證混凝土坍落度。
9、平台拆除
樁基施工完畢,由上至下拆除平台。橫縱梁、斜撐拆除後進行管樁拔除。浮吊起吊振動捶直接夾住管壁,啟動振動捶,邊振動邊緩緩起鉤,可將管樁拔除。因混凝土與基岩連接的管樁,潛水員下水割除。