沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭樁干割除方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沉管隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭粧割除方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中的沉管隧道在世界各個(gè)國(guó)家已經(jīng)有百余年的建筑歷史，中國(guó)在90年代末期引入此技術(shù)，目前中國(guó)國(guó)內(nèi)的沉管隧道僅有10余條，因此，對(duì)沉管隧道設(shè)計(jì)、施工的技術(shù)研究、再創(chuàng)新有著極大的價(jià)值和意義。中國(guó)國(guó)內(nèi)目前沉管對(duì)接段的通常設(shè)計(jì)方法為:沉管與明挖暗埋段對(duì)接點(diǎn)設(shè)置于岸下灘地。為保證岸下明挖暗埋段的施工安全，在明挖暗埋段外圍設(shè)置圍堰;圍堰的堰體內(nèi)部設(shè)置塑性混凝土防滲墻，起到即阻擋堰外明水，有隔斷江水滲流至圍堰的水通道，保證基坑施工安全。岸下明挖暗埋段基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用:兩側(cè)設(shè)置鉆孔灌注粧和三軸攪拌粧，基坑端頭設(shè)置為鋼管粧和高壓旋噴粧，鋼管粧的設(shè)置主要由三個(gè)目的:
[0003]1、作為基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，必要設(shè)置；
[0004]2、沉管段的基槽開(kāi)挖爆破時(shí)，起到隔離保護(hù)對(duì)接頭預(yù)埋件的作用；
[0005]3、鋼管粧較混凝土粧，便于水下拆除。
[0006]對(duì)接段的圍堰和明挖基坑簡(jiǎn)要施工步序?yàn)?①圍堰填筑—②岸下明挖基坑圍護(hù)、主體、回填—③拆除圍堰—④圍堰下基槽開(kāi)挖—⑤水下鋼管粧割除—⑥沉管與暗埋段對(duì)接。
[0007]上述方法在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，由于受征地、拆改滯后、贛江水位高等因素影響，施工進(jìn)度不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了保證項(xiàng)目工期節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明提出了一種沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭粧干割除方法，其在對(duì)接段的施工方法的核心在于實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)行堵頭鋼管粧的割除。所述干割除方法時(shí)利用圍堰擋水的作用，將圍堰內(nèi)的鋼管粧周邊以明挖基坑的方式，三面進(jìn)行放坡開(kāi)挖;開(kāi)挖至鋼管粧割除的要求高程后，割除鋼管粧;通過(guò)實(shí)施調(diào)整割除堵頭鋼管粧的施工方法，對(duì)接段的總體施工工序調(diào)整為:圍堰填筑，岸下明挖基坑圍護(hù)和主體回填，干割除堵頭鋼管粧，拆除圍堰，圍堰下基槽開(kāi)挖，沉管與暗埋段對(duì)接。
[0009]本發(fā)明所述干割除方法，包括:
[0010]步驟I，進(jìn)行圍堰填筑；
[0011]步驟2，進(jìn)行岸下明挖暗埋段的主體結(jié)構(gòu)及拱頂回填；
[0012]步驟3，包括以下步驟:
[0013](I)分層開(kāi)挖堵頭粧周邊土體，由第一層混凝土支撐高程，開(kāi)挖至第二層鋼支撐頂高程后，拆除對(duì)接口與堵頭鋼管粧段的冠梁及第一層混凝土支撐，進(jìn)行拆除對(duì)接口與堵頭鋼管粧段的冠梁高差范圍內(nèi)的兩側(cè)鉆孔灌注粧破除，堵頭鋼管粧采用氣割進(jìn)行分節(jié)割除，進(jìn)行上部第一節(jié)鋼管粧的割除；
[0014](2)降低基坑兩側(cè)鉆孔灌注粧外側(cè)土體高程，拆除第二層鋼支撐，拆除第二層鋼支撐時(shí)，此段鉆孔灌注粧為懸臂擋土結(jié)構(gòu)，對(duì)兩側(cè)粧體外側(cè)保留的土體高度及粧體懸臂的穩(wěn)定性進(jìn)行檢查與驗(yàn)算；
[0015](3)繼續(xù)分層開(kāi)挖堵頭鋼管粧外側(cè)土方，至基坑底部，對(duì)鋼管粧第二節(jié)割除，直到全部割除完畢；
[0016]步驟4，由岸邊向江中方向自上而下分層倒退式拆除圍堰，所述圍堰的拆除包括實(shí)施期間的水位高程和圍堰自身的填筑材料圍堰形式，拆除圍堰時(shí)，進(jìn)行水位觀測(cè)和擬定拆除圍堰剩余部分的穩(wěn)定性檢查與驗(yàn)算；
[0017]步驟5，隨著圍堰自上而下拆除至基槽開(kāi)挖面時(shí)，進(jìn)行基槽開(kāi)挖，所述基槽開(kāi)挖采取分層倒退式開(kāi)挖，遇到軟弱巖層時(shí)直接采取挖掘機(jī)破碎頭破除；
[0018]步驟6，剩余部分的圍堰拆除及其下部基槽開(kāi)挖，由抓斗船水上進(jìn)行拆除，遇到巖石時(shí)采取水下爆破的方式進(jìn)行開(kāi)挖，上述工序拆除完成后，浮運(yùn)沉管至隧址，進(jìn)行沉管與暗埋段對(duì)接。
[0019]進(jìn)一步的，所述步驟3中，在堵頭鋼管粧處基坑采用分層放坡開(kāi)挖，坡率按照圍堰填筑的邊坡坡率設(shè)置。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟3中，當(dāng)開(kāi)挖遇到地下裂隙水時(shí)，在開(kāi)挖面設(shè)置集水溝和集水坑，進(jìn)行抽排水。
[0021]進(jìn)一步的，所述步驟4中，在步驟3鋼管粧割除后，根據(jù)圍堰拆除期間的圍堰外水位情況，當(dāng)圍堰外水位等于或高于設(shè)計(jì)水位時(shí)，采用水上拆除的施工方法進(jìn)行圍堰拆除，當(dāng)圍堰外水位低于設(shè)計(jì)水位時(shí)，則根據(jù)圍堰的填料及結(jié)構(gòu)形式，進(jìn)行安全性檢查與驗(yàn)算后，確定圍堪拆除的in圍；
[0022]在實(shí)施期間的實(shí)際拆除高程，按照計(jì)算拆除高程+Im進(jìn)行拆除;在圍堰拆除實(shí)施期間，配置24小時(shí)不間斷的水位觀測(cè)和堰體穩(wěn)定監(jiān)測(cè)人員，根據(jù)上游水位觀測(cè)站提供的近期水位變化趨勢(shì)，安排施工進(jìn)度。
[0023]進(jìn)一步的，所述步驟6中，進(jìn)行水上拆除作業(yè)前，先將圍堰內(nèi)的基槽注水，所述基槽注水采用挖槽引流或水栗栗入江水的方式進(jìn)行圍堰內(nèi)基槽注水，在圍堰內(nèi)外水位平衡后，進(jìn)行剩余部分的圍堰拆除及其下部的基槽開(kāi)挖。
[0024]本發(fā)明所述沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭粧干割除方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)越效果在于:
[0025]1、縮短堵頭鋼管粧與對(duì)接處的距離，減少岸下明挖基坑工程量、圍堰的填筑和拆除工程量，縮短圍堰的填筑長(zhǎng)度；
[0026]2、避免了水下割除鋼管粧，管內(nèi)受雜物堵塞時(shí)，繁瑣的清理工作；
[0027]3、根據(jù)水位情況，當(dāng)圍堰外水位低于設(shè)防水位時(shí)，采用傳統(tǒng)的挖掘機(jī)分層開(kāi)挖工藝，進(jìn)行部分圍堰的拆除、清理部分圍堰下部的基槽巖石，與使用抓斗船水上拆除圍堰有著顯著的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明所述沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭粧干割除方法工序步驟框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0030]如圖1所示，具體說(shuō)明本發(fā)明提供的沉管隧道圍堰內(nèi)基坑鋼管堵頭粧干割除方法，所述方法包括:
[0031]步驟I，圍堰填筑步驟
[0032]圍堰為充砂長(zhǎng)管袋圍堰，長(zhǎng)管沙袋采用砂舶+栗砂船+鋪排船聯(lián)合充砂作業(yè)，填筑分袋、逐層堆碼至設(shè)計(jì)高程。在此期間穿插塑性混凝土防滲墻、圍堰坡面防護(hù)等輔助工程的工序施工?？傮w填筑順序包括充砂長(zhǎng)管沙袋分2個(gè)作業(yè)面施工，自圍堰臨水側(cè)中部沿軸線向兩側(cè)岸線方向施工。
[0033]步驟2，岸下明挖基坑圍護(hù)、主體工程及回填步驟
[0034]主要施工工序包括場(chǎng)地平整，構(gòu)筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括鉆孔粧、三軸攪拌粧、鋼管粧、高壓旋噴粧、中立柱、混凝土冠梁、直撐，基坑土方開(kāi)挖，構(gòu)筑主體結(jié)構(gòu)，所述主體結(jié)構(gòu)包括底板、邊墻、拱頂和接頭預(yù)埋件、拱頂回填。
[0035]主要采用的施工工藝及設(shè)備如下:
[0036](I)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工步驟
[0037]鉆孔粧、鋼管粧中立柱、采取旋挖鉆機(jī)成孔，將鋼管制成的鋼筋籠整體一次吊裝，水下灌注混凝土成粧;三軸攪拌粧采用三軸攪拌粧機(jī)；間隔式雙孔全套復(fù)攪式成粧;其中，高壓旋噴粧采取地質(zhì)鉆孔機(jī)引孔，三重管旋噴機(jī)自下而上成粧，混凝土冠梁及直撐底模為砂漿墊層底模，側(cè)模采用竹膠板+扣件式鋼管架支撐體系，混凝土澆筑采取汽車?yán)趵跛腿肽！?br>[0038](2)基坑土方開(kāi)挖步驟
[0039]基坑開(kāi)挖采取挖掘機(jī)接力方式、分層倒退式開(kāi)挖，每層高度2m，開(kāi)挖完成后及時(shí)進(jìn)行粧間噴混凝土作業(yè);并遵循先支后挖的原則。
[0040](3)主體結(jié)構(gòu)施工步驟
[0041 ] 主體結(jié)構(gòu)分組施工，每組長(zhǎng)度控制在24m左右。
[0042]底板:堵頭模板采用竹膠板+扣件鋼管支撐體系，導(dǎo)腳模板采用定型鋼模。底板混凝土屬大體積混凝土范疇，采用2臺(tái)汽車?yán)跤蓛蓚?cè)向中部分層推進(jìn)澆筑。
[0043]邊墻:模板采用竹膠板+木方+扣件式滿堂腳手架作為支撐體系，混凝土澆筑采用汽車?yán)醴謱油?，?個(gè)邊墻，澆筑。
[0044]頂板:模板采用竹膠板+