防沖刷大直徑鉆孔灌注樁施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種強潮急流水中防沖刷大直徑鉆孔灌注粧及施工方法，屬于橋梁工程的粧基施工領域，適用于水中大直徑鉆孔灌注粧的施工，尤其適用于水文條件復雜、河床寬淺、潮強流急、沖淤劇烈的河段大直徑超長灌注粧施工。
【背景技術】
[0002]在水文條件復雜、河床寬淺、潮強流急、沖淤劇烈的河段進行粧基礎施工是大橋建設的一個技術難點，而鋼護筒的沉放是否順利是粧基礎施工的關鍵所在。如何快速、安全、精確地進行粧基鋼護筒的沉放是鉆孔灌注粧施工的難點，主要體現(xiàn)在:(I)鋼護筒沉放的作業(yè)時間極短，為保證鋼護筒的沉放安全及精度，必須選擇在每個潮訊的平潮期進行首節(jié)粧基鋼護筒的沉放；(2)水流及涌潮壓力大；(3)強潮引起河床的沖刷變化。
[0003]目前在此類強潮急流環(huán)境中進行灌注粧的施工常采用的方法是采用導向架進行鋼護筒的沉放，待灌注粧施工完畢后，通過多層防沖刷層進行河床保護。這些方法主要缺陷為:(1)導向架不能移動，常常需要一個灌注粧設置一個導向架，由此帶來工程成本的大幅增加；(2)防沖刷保護層是在灌注粧施工完畢后才設置的，而灌注粧群施工周期漫長，在此期間河床可能已經(jīng)受到劇烈沖刷，鋼護筒可能發(fā)生傾斜而影響后續(xù)灌注粧回轉鉆進。
[0004]綜上所述，雖然現(xiàn)有防沖刷大直徑鉆孔灌注粧施工在強潮急流水中取得了一定的效果，但仍存在需要改進之處。鑒于此，根據(jù)目前工程實際的需要，亟需發(fā)明一種防沖刷效果好，施工方便迅捷，造價低的防沖刷大直徑鉆孔灌注粧及施工方法。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種防沖刷效果好，施工方便迅捷，造價低的防沖刷大直徑鉆孔灌注粧施工方法。
[0006]這種防沖刷大直徑鉆孔灌注粧施工方法，其特征在于:包括以下步驟:
[0007]步驟一、平臺鋼管粧施工:采用船舶等作為臨時施工平臺，進入預設位置，拋錨固定，采用打粧機打入鋼管粧；
[0008]步驟二、平臺上部結構安裝:鋼管粧下部設置抱箍，其上設置套筒，套筒與鋼管粧之間采用細石砂填充密實，水平梁、連接桿通過焊接固定于套筒上；
[0009]步驟三、平臺導軌安裝:在鋼管粧外側套筒上設置上下兩道牛腿，下部牛腿上布置導軌，導軌采用槽鋼梁，槽口向上，上部牛腿上設置限位梁；
[0010]步驟四、大剛度導向架移動就位:大剛度導向架是由型鋼桿組成的方形桁架，上下貫通，下部橫梁底端布置若干滑輪，上下四條桿的中部位置對稱設置八個箱型千斤頂頂推裝置，沿著槽鋼梁導軌在牽引力作用下移動到位后通過螺栓固定；
[0011]步驟五、首節(jié)鋼護筒沉放:鋼護筒的垂直度通過大剛度導向架的8個箱型千斤頂頂推裝置來調節(jié)，并同步下放帶PVC限位管的土工膜袋；
[0012]步驟六、土工膜袋中注入砂礫石:通過注砂管往土工膜袋中注入砂礫石，使之充填整個土工膜袋；
[0013]步驟七、后續(xù)鋼護筒對接、沉放:通過螺栓將上下段鋼護筒連接牢固，然后在外圍焊接一圈進一步固定，加強連接處的剛度；
[0014]步驟八、鉆孔、泥漿護壁、下放鋼筋籠及澆筑混凝土:回轉反循環(huán)泥漿護壁鉆設成孔，在高壓注漿處理地層范圍的鋼筋籠外圍布置四根注漿管，下放鋼筋籠并澆筑混凝土；
[0015]步驟九、上拔鋼護筒:混凝土初凝后，分段上拔鋼護筒；
[0016]步驟十、河床地層防沖刷高壓注漿:通過預留在灌注粧表面的注漿管高壓注入水泥漿，使得水泥漿液向周圍地層擴展，在河床底形成一層水泥漿灌注層；
[0017]步驟十一、拋石防沖刷層施工:待整個粧群全部施工完畢后，在土工膜袋上拋一層塊石層，進一步提高群粧位置的防沖刷能力；
[0018]步驟十二、土工格柵防沖刷網(wǎng)整體防護:拋石防沖刷層上設置土工格柵防沖刷網(wǎng)，在四周設置若干固定錨固裝置，包括水泥土加固體、錨固桿體和錨固板。
[0019]作為優(yōu)選:所述步驟五中，大直徑鋼護筒采取分段加工、現(xiàn)場對接沉放工藝，沉放過程采用可移動式大剛度導向架進行鋼護筒的定位、垂直度控制和糾偏。
[0020]作為優(yōu)選:所述步驟五中，環(huán)狀膜袋內部連接一 PVC管，PVC管套在鋼護筒外側作為環(huán)狀膜袋的限位管。
[0021]作為優(yōu)選:所述步驟五中，土工膜袋是和首節(jié)鋼護筒同步下沉的，待鋼護筒下沉到河床時；所述步驟六中，往土工膜袋中注入砂礫石，形成膜袋注砂防護層。
[0022]作為優(yōu)選:所述步驟十中，水泥注漿體防護層是在灌注粧施工完畢后通過預留的注漿管在河床一定深度范圍內高壓灌注水泥漿形成的。
[0023]作為優(yōu)選:所述步驟十一中，拋石防沖刷層是在整個粧群施工完畢后，在膜袋注砂防沖刷層上拋石而形成的。
[0024]作為優(yōu)選:所述步驟十二中，土工格柵防沖刷網(wǎng)是在拋石防沖刷層上設置，其四周設置若干固定錨固裝置，包括水泥土加固體、錨固桿體和錨固板。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026](I)采用大直徑鋼護筒進行強潮急流水中鉆孔灌注粧的施工，對大直徑鋼護筒采取分段加工、現(xiàn)場對接沉放工藝，沉放過程采用可移動式大剛度導向架進行鋼護筒的定位、垂直度控制和糾偏；
[0027](2)大剛度移動式多功能導向架由型鋼墊梁、鋼管主桁架、頂推調節(jié)裝置及移動導軌組成，其中頂推調節(jié)裝置由千斤頂和限位滾輪組成，在鋼護筒的下沉過程中，通過導向架上下層四個方向的調節(jié)裝置的協(xié)調配合，對鋼套筒進行導向和垂直度糾偏；
[0028](3)在鋼護筒沉放前，在鋼護筒外側套一個一定高度的PVC管，并使鋼護筒在PVC管內能自由上下移動，PVC管連接一土工膜袋，待鋼護筒下沉到河床時，往土工膜袋中注入砂礫石，形成膜袋注砂防沖刷保護層；
[0029](4)在灌注粧施工完畢后通過預留的注漿管在河床一定深度范圍內高壓灌注水泥漿形成水泥注漿體防護層，待整個粧群施工完畢后施工拋石防沖刷層，其上整體覆蓋防沖刷土工格柵防沖刷網(wǎng)；
[0030](5)所形成的下層水泥注漿層、中層膜袋注砂層、上層拋石層三層防沖刷保護層，可以確保施工期和橋梁運營期粧群所在位置河床的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0031]圖1是防沖刷大直徑鉆孔灌注粧施工立面圖；
[0032]圖2和圖3是可移動式大剛度導向架正立面、側立面圖。
[0033]附圖標記說明:1_鉆孔灌注粧，2-拋石防沖刷層，3-膜袋注砂防護層，4-水泥注漿防護層，5-土工格柵防沖刷網(wǎng)，6-土工膜袋，7-PVC管，8-注漿管，9-注砂管，10-錨固板，Il-銷固桿體，12-水泥土加固體，13-鋼護筒，14-施工平臺鋼管粧，15-抱箍，16-套筒，17-細石砂，18-水平梁，19-連接桿，20-導軌，21-限位梁，22-可移動式大剛度導向架，221-導向架鋼桁架，222-千斤頂頂推裝置，223-滑輪，23-河床面，24-河床沖刷影響線。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步描述。雖然本發(fā)明將結合較佳實施例進行描述，但應知道，并不表示本發(fā)明限制在所述實施例中。相反，本發(fā)明將涵蓋可包含在有附后權利要求書限定的本發(fā)明的范圍內的替換物、改進型和等同物。
[0035]圖1是防沖刷大直徑鉆孔灌注粧施工立面圖，圖2是可移動式大剛度導向架正立面、側立面圖，參照圖1?2所示，防沖刷大直徑鉆孔灌注粧采用可移動式大剛度導向架進行鋼護筒的垂直度控制，防沖刷保護層包括下層水泥注漿體、中層膜袋注砂體和上層拋石體。
[0036]大直徑鉆孔灌注粧I直徑2.5m，粧長10m左右，最大水深10m，局部最大沖刷可達5m ;鋼護筒13采用厚度20mm的Q235A鋼板卷制成直徑2.8