本發(fā)明屬于橋梁施工技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法。
背景技術(shù):
目前,我國鐵路橋梁建設(shè)正處于迅猛發(fā)展期,采用先進的設(shè)計和施工技術(shù),達到節(jié)省投資、縮短工期,確保安全的目標(biāo)一直是工程界所追求的結(jié)果。其中,在大跨度、深水橋梁建設(shè)方面,設(shè)計理論、建造技術(shù)和裝備方面已達到或接近世界先進水平。例如在南寧鐵路樞紐新增二線新邕寧邕江特大橋連續(xù)梁施工中,橋梁主跨達到168m,是國內(nèi)目前單線鐵路橋梁中的最大跨度。該橋深水基礎(chǔ)施工安全風(fēng)險高,質(zhì)量控制難度大;尤其是在進行水下裸露基巖基礎(chǔ)的開挖時,由于橋梁緊靠既有線,主墩位于邕江(規(guī)劃Ⅱ級航道)中,水深達18m,在既要確保既有線(即既有鐵路線)運營及邕江航道通航安全,又要保證施工工期、質(zhì)量、安全的前提下,選擇合理的施工技術(shù)方案就尤為重要。
深水墩雙壁鋼圍堰基礎(chǔ)施工和大跨度連續(xù)梁施工在國內(nèi)雖然有比較成熟的施工先例,但是在包括深水無覆蓋層水下裸露基巖、深水基礎(chǔ)施工,并且與既有營業(yè)線路線距離僅30m,還是比較少見的。尤其是對深水基礎(chǔ)進行水下基坑開挖施工時,施工難度非常大。
現(xiàn)如今,石質(zhì)基坑開挖方法主要有水下爆破法和機械破碎法兩種。采用水下爆破法對上述臨近既有線的橋梁深水基礎(chǔ)進行水下基坑開挖施工時,由于邕江目前屬于Ⅲ級通航航道,且開挖的基坑距既有橋梁較近,若選擇水下爆破法開挖,一是需要對航道進行臨時封鎖,二是要辦理臨近既有線施工手續(xù),在“封鎖點內(nèi)”進行爆破作業(yè);同時,還需要考慮爆破對既有橋梁的影響,以及爆破后清渣設(shè)備的選擇,成本投入較大,更重要的是辦理施工手續(xù)十分復(fù)雜。但目前采用機械破碎法對臨近既有線的橋梁深水基礎(chǔ)進行水下基坑開挖施工時,沒有一個統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)且規(guī)范的施工方法可供遵循,施工過程中不可避免地存在施工操作比較隨意、施工效率低、施工效果較差等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其方法步驟簡單、設(shè)計合理且施工簡便、使用效果好,能簡便、快速完成深水基礎(chǔ)水下基坑的開挖施工過程,并且開挖施工過程安全、可靠,對外界影響較小。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征在于:所施工深水基礎(chǔ)為供鋼筋混凝土墩身支撐且位于既有鐵路運營線一側(cè)的水下基巖上的水中承臺,所述水中承臺為采用圍堰施工成型的混凝土承臺;對圍堰底部安裝的水下基坑進行開挖施工時,過程如下:
步驟一、開挖平臺搭設(shè):對開挖平臺進行搭設(shè);
所述開挖平臺包括組裝式浮體和對所述組裝式浮體的位置進行調(diào)整的浮體位置調(diào)整裝置,所述組裝式浮體為長方形,所述組裝式浮體的長度大于所述水中承臺的長度且其寬度大于所述水中承臺的寬度;所述組裝式浮體包括兩個呈平行布設(shè)的長方形浮體;兩個所述長方形浮體布設(shè)在同一水平面上且二者之間通過多道橫向連接梁進行緊固連接,多道所述橫向連接梁均與長方形浮體呈垂直布設(shè)且其沿長方形浮體的長度方向由前至后進行布設(shè);所述浮體位置調(diào)整裝置包括多個均位于所述浮體位置調(diào)整裝置前側(cè)的前側(cè)定位裝置、多個均固定安裝于所述組裝式浮體前側(cè)的前側(cè)調(diào)整裝置、多個均位于所述浮體位置調(diào)整裝置后側(cè)的后側(cè)定位裝置和多個均固定安裝于所述組裝式浮體后側(cè)的后側(cè)調(diào)整裝置;所述前側(cè)定位裝置與前側(cè)調(diào)整裝置的數(shù)量相同,每個所述前側(cè)定位裝置均通過錨索與一個所述前側(cè)調(diào)整裝置進行連接;所述后側(cè)定位裝置與后側(cè)調(diào)整裝置的數(shù)量相同,每個所述后側(cè)定位裝置均通過錨索與一個所述后側(cè)調(diào)整裝置進行連接;所述前側(cè)調(diào)整裝置和后側(cè)調(diào)整裝置均為電動錨機;
步驟二、沖擊鉆機安裝:在步驟一中所述開挖平臺上安裝多個沖擊鉆機,多個所述沖擊鉆機組成沖擊破碎設(shè)備;
步驟一中兩個所述長方形浮體之間的間距不小于所述沖擊鉆機的沖擊錘直徑;
步驟三、開挖平臺移動:通過所述浮體位置調(diào)整裝置,將所述組裝式浮體平移至所述水中承臺所處施工區(qū)域上方;
步驟四、第一次沖擊及同步清渣:采用所述沖擊破碎設(shè)備對所述圍堰所處施工區(qū)域內(nèi)的水下基巖整體進行沖擊破碎,并采用長臂挖機將沖擊破碎的巖石塊挖運走;
本步驟中所述沖擊破碎設(shè)備的沖擊破碎區(qū)域為所述圍堰所處施工區(qū)域,所述圍堰所處施工區(qū)域為矩形沖擊區(qū)域;所述矩形沖擊區(qū)域的長度大于圍堰的長度,所述矩形沖擊區(qū)域的寬度大于圍堰的寬度;
步驟五、第二次沖擊及同步清渣:采用所述沖擊破碎設(shè)備對圍堰底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎,本步驟中所述沖擊破碎設(shè)備的沖擊破碎區(qū)域為圍堰底部安裝區(qū)域;并且,沖擊破碎過程中,采用所述長臂挖機將所述圍堰底部安裝區(qū)域內(nèi)和位于所述圍堰底部安裝區(qū)域內(nèi)側(cè)的施工區(qū)域內(nèi)沖擊破碎的巖石塊均挖運走,獲得施工成型的水下基坑;
所述水下基坑的底部標(biāo)高與所述水中承臺的底部標(biāo)高一致。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟一中所述水中承臺支撐于多根鉆孔樁上,多根所述鉆孔樁均呈豎直向布設(shè)且其均位于同一水平面上;步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,根據(jù)所述鉆孔樁的底部標(biāo)高h1、所述圍堰底部的封底混凝土層厚度δ和所述水下基巖的頂部標(biāo)高h2,確定水下基巖的開挖深度h3,其中h3=h2-h1+δ;
步驟四中對所述水中承臺所處施工區(qū)域的水下基巖整體進行沖擊破碎時和步驟五中對圍堰底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎時,均參照所確定的水下基巖的開挖深度h3,采用所述沖擊破碎設(shè)備對所述水下基巖進行沖擊破碎。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,先根據(jù)所述水中承臺的結(jié)構(gòu)、尺寸和底部標(biāo)高h1,并結(jié)合施工地點的河床地質(zhì)和水文情況以及圍堰施工時需預(yù)留的作業(yè)空間,確定施工所述水中承臺時所用圍堰的結(jié)構(gòu)和尺寸。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,對圍堰底部在所述水下基巖上的安裝位置進行確定,并對圍堰底部的四周邊線進行確定,所述圍堰底部支撐于所述圍堰底部安裝區(qū)域的內(nèi)側(cè)中部;
步驟五中對圍堰底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎時,沿圍堰底部的四周邊線由前至后進行沖擊破碎;
步驟五中所述圍堰底部安裝區(qū)域的寬度大于圍堰的壁厚。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣時,采用所述沖擊破碎設(shè)備中的多個所述沖擊鉆機同步進行沖擊破碎;
步驟五中進行第二次沖擊及同步清渣時,采用所述沖擊破碎設(shè)備中的一個所述沖擊鉆機進行沖擊破碎或兩個所述沖擊鉆機同步進行沖擊破碎。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟二中每個所述沖擊鉆機的沖擊錘均為實心錘,所述沖擊錘底部均焊接固定有多個防滑爪,多個所述防滑爪呈均勻布設(shè)且其呈梅花形布設(shè)。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟二中進行沖擊鉆機安裝時,還需在每個所述沖擊鉆機的沖擊錘上均安裝一個高壓水槍,所述高壓水槍的進水口通過高壓水管與高壓水注入設(shè)備連接。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟五中所述水下基坑的形狀與所述圍堰的形狀相同,所述水下基坑的長度比圍堰的長度大2m~3m,所述水下基坑的長度比圍堰的寬度大2m~3m;
步驟四中所述矩形沖擊區(qū)域的長度比圍堰的長度大4m~8m,所述矩形沖擊區(qū)域的長度比圍堰的寬度大4m~8m。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟一中所述前側(cè)定位裝置為地錨、拋錨或地籠,所述后側(cè)定位裝置為地錨、拋錨或地籠;
所述水中承臺的長度為9m~12m且其寬度為6m~8m,所述浮箱為正方體浮箱且其寬度為5.5m~6.5m,所述長方形浮體中浮箱的數(shù)量為6個~10個。
上述緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,其特征是:步驟一中所述沖擊鉆機的數(shù)量為三個,三個所述沖擊鉆機分別安裝在一個等腰三角形的三個頂點上;
兩個所述長方形浮體分別為左側(cè)浮體和位于所述左側(cè)浮體右側(cè)的右側(cè)浮體;所述左側(cè)浮體中部安裝有一個所述沖擊鉆機,所述右側(cè)浮體上安裝有兩個所述沖擊鉆機。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
1、方法步驟簡單、設(shè)計合理且投入施工成本較低。
2、所采用的開挖施工裝置結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且加工制作簡便,投入成本較低。
3、所采用的開挖平臺結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且加工制作及搭設(shè)方便、拆裝簡便,投入成本低,并且投入人力物力較少,采用兩個呈平行布設(shè)的長方形浮體連接形成組裝式浮體作為開挖施工平臺,并且兩個長方形浮體之間通過多道橫向連接梁進行可靠連接。
4、所采用的開挖平臺使用操作簡便且使用效果好,采用前側(cè)定位裝置與后側(cè)定位裝置對組裝式浮體進行有效定位,能有效保證開挖過程中組裝式浮體不偏位、不移位,為工人提供一個平穩(wěn)的施工平臺;同時,平臺位置可調(diào)且調(diào)整簡便,便于深水基礎(chǔ)承臺水下基坑開挖施工,通過控制前側(cè)調(diào)整裝置和后側(cè)調(diào)整裝置對組裝式浮體的位置進行調(diào)整,從而對沖擊鉆機的沖擊位置進行調(diào)整,調(diào)整簡便,并且調(diào)整過程易于控制。
5、沖擊鉆機位置布設(shè)位置,相互錯開,能有效確保水下基坑開挖施工過程中組裝式浮體處于平穩(wěn)狀態(tài)。
6、所采用的開挖施工裝置使用操作簡便且使用效果好,采用多個鉆機控制裝置對均安裝在開挖平臺上的多個沖擊鉆機分別進行控制,并且采用平臺位置調(diào)整控制器對多個前側(cè)調(diào)整裝置和多個后側(cè)調(diào)整裝置分別進行控制,控制過程簡單,能簡便、快速完成水下基坑的開挖施工過程。
7、沖擊過程分前后兩次進行,第一次在圍堰所處施工區(qū)域(即圍堰所在平面位置內(nèi))整體進行沖擊,第二次在圍堰底部安裝區(qū)域范圍內(nèi)重新沖擊一次,確保圍堰刃腳下沉到位,沖擊過程控制同沖擊成孔的樁基施工過程相同,控制簡便。因而,本發(fā)明采用機械錘擊破碎法,機械設(shè)備選擇沖擊鉆機。實際進行開挖時,先搭設(shè)開挖平臺,然后用沖擊鉆機進行沖擊破碎,同時用長臂挖機和高壓水泵相配合,將破碎的巖石塊挖運走,能做到及時清理沉渣,最終達到開挖巖層的目的。采用本發(fā)明不需要臨時封航,也不需要向路局要“點”,更重要的是避免了爆破作業(yè)時對基于橋梁基礎(chǔ)影響的安全評估工作,節(jié)省了時間。因而,采用本發(fā)明能有效解決采用機械沖擊鉆破碎法進行深水區(qū)橋梁基坑基巖開挖的施工難題。
綜上所述,本發(fā)明方法步驟簡單、設(shè)計合理且施工簡便、使用效果好,能簡便、快速完成深水基礎(chǔ)水下基坑的開挖施工過程,并且開挖施工過程安全、可靠,對外界影響較小。
下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的施工方法流程框圖。
圖2為本發(fā)明開挖施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明開挖平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明開挖施工裝置的電路原理框圖。
圖5為本發(fā)明第一次沖擊的沖擊破碎區(qū)域與圍堰的布設(shè)位置示意圖。
圖6為本發(fā)明第二次沖擊的沖擊破碎區(qū)域與圍堰的布設(shè)位置示意圖。附圖標(biāo)記說明:
1—長方形浮體; 2—前側(cè)定位裝置; 3—前側(cè)調(diào)整裝置;
4—后側(cè)定位裝置; 5—后側(cè)調(diào)整裝置; 6—錨索;
7—縱向連接梁; 8—浮箱; 9—橫向連接梁;
10—平臺位置調(diào)整控制器; 11—沖擊鉆機; 12—鉆機控制裝置;
13—上位控制器; 14—圍堰; 15—沖擊錘沖擊位置。
具體實施方式
如圖1所示的一種緊臨既有線大跨度連續(xù)梁深水基礎(chǔ)水下基坑開挖施工方法,所施工深水基礎(chǔ)為供鋼筋混凝土墩身支撐且位于既有鐵路運營線一側(cè)的水下基巖上的水中承臺,所述水中承臺為采用圍堰14施工成型的混凝土承臺;對圍堰14底部安裝的水下基坑進行開挖施工時,過程如下:
步驟一、開挖平臺搭設(shè):對開挖平臺進行搭設(shè);
如圖3所示,所述開挖平臺包括組裝式浮體和對所述組裝式浮體的位置進行調(diào)整的浮體位置調(diào)整裝置,所述組裝式浮體為長方形,所述組裝式浮體的長度大于所述水中承臺的長度且其寬度大于所述水中承臺的寬度;所述組裝式浮體包括兩個呈平行布設(shè)的長方形浮體1;兩個所述長方形浮體1布設(shè)在同一水平面上且二者之間通過多道橫向連接梁9進行緊固連接,多道所述橫向連接梁9均與長方形浮體1呈垂直布設(shè)且其沿長方形浮體1的長度方向由前至后進行布設(shè);所述浮體位置調(diào)整裝置包括多個均位于所述浮體位置調(diào)整裝置前側(cè)的前側(cè)定位裝置2、多個均固定安裝于所述組裝式浮體前側(cè)的前側(cè)調(diào)整裝置3、多個均位于所述浮體位置調(diào)整裝置后側(cè)的后側(cè)定位裝置4和多個均固定安裝于所述組裝式浮體后側(cè)的后側(cè)調(diào)整裝置5;所述前側(cè)定位裝置2與前側(cè)調(diào)整裝置3的數(shù)量相同,每個所述前側(cè)定位裝置2均通過錨索6與一個所述前側(cè)調(diào)整裝置3進行連接;所述后側(cè)定位裝置4與后側(cè)調(diào)整裝置5的數(shù)量相同,每個所述后側(cè)定位裝置4均通過錨索6與一個所述后側(cè)調(diào)整裝置5進行連接;所述前側(cè)調(diào)整裝置3和后側(cè)調(diào)整裝置5均為電動錨機;
步驟二、沖擊鉆機安裝:在步驟一中所述開挖平臺上安裝多個沖擊鉆機11,多個所述沖擊鉆機11組成沖擊破碎設(shè)備,詳見圖2;
步驟一中兩個所述長方形浮體1之間的間距不小于所述沖擊鉆機11的沖擊錘直徑;
步驟三、開挖平臺移動:通過所述浮體位置調(diào)整裝置,將所述組裝式浮體平移至所述水中承臺所處施工區(qū)域上方;
步驟四、第一次沖擊及同步清渣:采用所述沖擊破碎設(shè)備對所述圍堰14所處施工區(qū)域內(nèi)的水下基巖整體進行沖擊破碎,并采用長臂挖機將沖擊破碎的巖石塊挖運走;
本步驟中所述沖擊破碎設(shè)備的沖擊破碎區(qū)域為所述圍堰14所處施工區(qū)域,所述圍堰14所處施工區(qū)域為矩形沖擊區(qū)域;所述矩形沖擊區(qū)域的長度大于圍堰14的長度,所述矩形沖擊區(qū)域的寬度大于圍堰14的寬度;
步驟五、第二次沖擊及同步清渣:采用所述沖擊破碎設(shè)備對圍堰14底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎,本步驟中所述沖擊破碎設(shè)備的沖擊破碎區(qū)域為圍堰底部安裝區(qū)域,詳見圖6;并且,沖擊破碎過程中,采用所述長臂挖機將所述圍堰底部安裝區(qū)域內(nèi)和位于所述圍堰底部安裝區(qū)域內(nèi)側(cè)的施工區(qū)域內(nèi)沖擊破碎的巖石塊均挖運走,獲得施工成型的水下基坑;
所述水下基坑的底部標(biāo)高與所述水中承臺的底部標(biāo)高一致。
本實施例中,所述圍堰14為雙壁鋼圍堰。
實際施工時,所述水中承臺在水下的深度不小于15m,所述水中承臺與既有鐵路運營線之間的間距不大于30m。
其中,所施工大跨度連續(xù)梁為跨徑大于100m的橋梁主梁。
本實施例中,步驟二中所述沖擊破碎設(shè)備與步驟一中所述開挖平臺組成開挖施工裝置,詳見圖2和圖4。
并且,多個所述沖擊鉆機11均由鉆機控制裝置12進行控制,多個所述沖擊鉆機11均為電動沖擊鉆機且其均與鉆機控制裝置12連接。
本實施例中,步驟二中所述沖擊鉆機11的數(shù)量為三個。
為確保所述開挖平臺平穩(wěn),三個所述沖擊鉆機11錯開布設(shè)。
本實施例中,三個所述沖擊鉆機11分別安裝在一個等腰三角形的三個頂點上。
本實施例中,兩個所述長方形浮體1分別為左側(cè)浮體和位于所述左側(cè)浮體右側(cè)的右側(cè)浮體;所述左側(cè)浮體中部安裝有一個所述沖擊鉆機11,所述右側(cè)浮體上安裝有兩個所述沖擊鉆機11。
實際施工時,可根據(jù)具體需要,對沖擊鉆機11的數(shù)量以及各沖擊鉆機11的分別進行相應(yīng)調(diào)整。
本實施例中,所述組裝式浮體上安裝有三個分別供沖擊鉆機11水平固定的鉆機支架。并且,所述組裝式浮體上安裝有多個分別供所述電動錨機水平固定的錨機支架。
實際安裝時,所述鉆機支架和所述錨機支架均為型鋼支架,所述型鋼支架通過多個連接螺栓固定在所述組裝式浮體上。
如圖4所示,所述開挖施工裝置還包括平臺位置調(diào)整控制器10,多個所述前側(cè)調(diào)整裝置3和多個所述后側(cè)調(diào)整裝置5均與平臺位置調(diào)整控制器10連接。
本實施例中,所述平臺位置調(diào)整控制器10和鉆機控制裝置12均與上位控制器13連接。
本實施例中,所述長方形浮體1由多個浮箱8從前至后拼接而成,多個所述浮箱8的寬度均相同。
實際施工時,所述水中承臺的長度為9m~12m且其寬度為6m~8m,所述浮箱8為正方體浮箱且其寬度為5.5m~6.5m,所述長方形浮體1中浮箱8的數(shù)量為6個~10個。
本實施例中,所述浮箱8的寬度為6m,所述長方形浮體1中浮箱8的數(shù)量為8個。實際施工過程中,可根據(jù)具體需要,對長方形浮體1中浮箱8的數(shù)量和浮箱8的寬度分別進行相應(yīng)調(diào)整。
步驟一中所述前側(cè)定位裝置2為地錨、拋錨或地籠,所述后側(cè)定位裝置4為地錨、拋錨或地籠。本實施例中,所述前側(cè)定位裝置2和后側(cè)定位裝置4均為拋錨。
實際施工時,所述橫向連接梁9的兩端分別通過多個連接螺栓固定在兩個所述長方形浮體1上。
并且,所述長方形浮體1中相鄰兩個所述浮箱8之間均通過多個連接螺栓緊固連接為一體。
本實施例中,所述開挖平臺還包括多道平行布設(shè)的縱向連接梁7;多道所述橫向連接梁9布設(shè)在同一水平面上且其組成橫向連接結(jié)構(gòu),多道所述縱向連接梁7均布設(shè)于所述橫向連接結(jié)構(gòu)上方,所述縱向連接梁7與長方形浮體1呈平行布設(shè),多道所述橫向連接梁9通過多道所述縱向連接梁7緊固連接為一體,每道所述縱向連接梁7均與多道所述橫向連接梁9進行緊固連接。
本實施例中,所述橫向連接梁9和縱向連接梁7均為工字鋼。
實際使用時,所述橫向連接梁9和縱向連接梁7也可以采用采用其它類型的型鋼梁。
本實施例中,所述橫向連接梁9和縱向連接梁7之間以焊接方式進行固定連接。
本實施例中,所述前側(cè)定位裝置2和前側(cè)調(diào)整裝置3的數(shù)量均為兩個,所述后側(cè)定位裝置4和后側(cè)調(diào)整裝置5的數(shù)量均為三個。其中,所述前側(cè)定位裝置2位于水流上游且后側(cè)定位裝置4位于水流下游。
本實施例中,兩個所述長方形浮體1分別為左側(cè)浮體和位于所述左側(cè)浮體右側(cè)的右側(cè)浮體,所述左側(cè)浮體的前側(cè)安裝有一個所述前側(cè)調(diào)整裝置3且其后側(cè)安裝有一個所述后側(cè)調(diào)整裝置5,所述右側(cè)浮體的前側(cè)安裝有兩個所述前側(cè)調(diào)整裝置3且其后側(cè)安裝有一個所述后側(cè)調(diào)整裝置5。
實際使用時,可根據(jù)具體需要,對前側(cè)定位裝置2、前側(cè)調(diào)整裝置3、后側(cè)定位裝置4和后側(cè)調(diào)整裝置5的數(shù)量和布設(shè)位置分別進行相應(yīng)調(diào)整。
本實施例中,所述橫向連接梁9的數(shù)量為16道,所述左側(cè)浮體中的浮箱8為左側(cè)浮箱,所述左側(cè)浮體中的浮箱8為右側(cè)浮箱,
每個所述左側(cè)浮箱均通過前后兩道所述橫向連接梁9與位于右側(cè)的一個所述右側(cè)浮箱進行緊固連接。
本實施例中,所述縱向連接梁7的數(shù)量為四道,兩個所述長方形浮體1的上方均設(shè)置有兩道所述縱向連接梁7。
實際施工時,可根據(jù)具體需要,對橫向連接梁9和縱向連接梁7的數(shù)量和布設(shè)位置分別進行相應(yīng)調(diào)整。
本實施例中,所述水中承臺的長度為10.5m且其寬度為7m,所述水中承臺為圓端形。
相應(yīng)地,所述圍堰14的橫截面形狀為圓端形。
本實施例中,所施工大跨度連續(xù)梁與既有鐵路運營線平行,所施工大跨度連續(xù)梁與既有鐵路運營線相距約30m。所施工大跨度連續(xù)梁的兩個支撐橋墩均為深水橋墩,因而需對兩個所述支撐橋墩的深水基礎(chǔ)(即所述水中承臺)分別進行施工,所述深水基礎(chǔ)在水下的深度為18m,所處位置處為裸露灰?guī)r,表層強度為0.8MPa。因而,所述水中承臺為緊臨既有鐵路運營線且位于河床以下較深處的承臺。所述水中承臺所處位置處的水深、流速較大且河床無覆蓋層,均為裸露基巖。
本實施例中,步驟二中述沖擊鉆機11的沖擊錘的直徑為Φ1.5m。
相應(yīng)地,步驟一中兩個所述長方形浮體1之間的間距為1.5m~1.6m。
實際施工時,所述沖擊鉆機11的工作原理是通過機架和卷揚機把帶刃的重鉆頭(即沖擊錘)提高到一定高度,靠自由下落的沖擊力沖擊土層及切削破碎巖層鉆進。
步驟四中進行第一次沖擊時且步驟五中進行第二次沖擊時,采用鉆機控制裝置12對三個所述沖擊鉆機11分別進行控制,并且沖擊鉆機11通過兩個所述長方形浮體1之間的空間進行沖擊,因而兩個所述長方形浮體1之間的空間為沖擊通道。
由于沖擊鉆機11固定在所述開挖平臺上,因而沖擊鉆機11的位置調(diào)整通過所述組裝式浮體的移動進行調(diào)整。
實際施工過程中,通過平臺位置調(diào)整控制器10控制多個所述前側(cè)調(diào)整裝置3和多個所述后側(cè)調(diào)整裝置5對所述組裝式浮體的位置進行調(diào)整,從而對三個沖擊鉆機11的沖擊位置進行相應(yīng)調(diào)整。并且,對所述組裝式浮體的位置進行調(diào)整時,通過調(diào)整與各前側(cè)調(diào)整裝置3和各后側(cè)調(diào)整裝置5所連接錨索6的長度進行調(diào)整,調(diào)整簡便,并且調(diào)整過程易于控制。
由于河床底高差較大且河床面較光滑,開始沖擊時,存在滑錘現(xiàn)象,因而沖擊之前,應(yīng)降低所述沖擊錘的落錘高度,以控制沖擊點位在測量放樣范圍以內(nèi)。沖擊過程中,注意觀測沖擊鉆機11的穩(wěn)定性和垂直度,確保沖擊鉆機11的安全穩(wěn)定,施工期間對所述開挖平臺實行24小時照明,確保過往船只及所述開挖平臺的安全。防洪方面主要利用既有鐵路運營線的橋墩,用錨索將所述開挖平臺和既有鐵路運營線的橋墩連接成一個整體,防止在遇到洪水時所述開挖平臺被沖走,同時在岸邊設(shè)置地錨,加強安全措施。
本實施例中,由于水流速度較大,所述前側(cè)定位裝置2為拋放于上游的1.7m×1.7m×1.7m的砼錨,所述后側(cè)定位裝置4為拋放于下游的1.7m×1.7m×1.7m的砼錨,通過前側(cè)定位裝置2和后側(cè)定位裝置4在水中進行定位,同時還需在所述組裝式浮體的周邊設(shè)置臨邊防護結(jié)構(gòu)。
因而,所述組裝式浮體的定位采用錨定法,實際施工非常簡便,并且定位效果好。
本實施例中,步驟二中每個所述沖擊鉆機11的沖擊錘均為實心錘,所述沖擊錘底部均焊接固定有多個防滑爪,多個所述防滑爪呈均勻布設(shè)且其呈梅花形布設(shè)。
實際加工時,所述防滑爪由合金鋼焊接而成。在所述沖擊錘底部焊接固定多個所述防滑爪后,能有效加大錘底與河床的接觸面,加大摩阻力,確保所述沖擊錘的沖擊破碎效果。
本實施例中,步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,對圍堰14底部在所述水下基巖上的安裝位置進行確定,并對圍堰14底部的四周邊線進行確定,所述圍堰14底部支撐于所述圍堰底部安裝區(qū)域的內(nèi)側(cè)中部;
步驟五中對圍堰14底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎時,沿圍堰14底部的四周邊線由前至后進行沖擊破碎;
步驟五中所述圍堰底部安裝區(qū)域的寬度大于圍堰14的壁厚。
本實施例中,步驟五中所述水下基坑的形狀與所述圍堰14的形狀相同,所述水下基坑的長度比圍堰14的長度大2m~3m,所述水下基坑的長度比圍堰14的寬度大2m~3m;
步驟四中所述矩形沖擊區(qū)域的長度比圍堰14的長度大4m~8m,所述矩形沖擊區(qū)域的長度比圍堰14的寬度大4m~8m。
因而,步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,需進行測量定位,對所述矩形沖擊區(qū)域和所述圍堰底部安裝區(qū)域分別進行安裝定位。
步驟四中進行第一次沖擊時且步驟五中進行第二次沖擊時,均通過所述浮體位置調(diào)整裝置對所述組裝式浮體的位置進行調(diào)整,對所述沖擊破碎設(shè)備的沖擊位置進行相應(yīng)調(diào)整,并達到對所述矩形沖擊區(qū)域和所述圍堰底部安裝區(qū)域內(nèi)的水下基巖進行沖擊破碎的目的。
本實施例中,步驟一中所述水中承臺支撐于多根鉆孔樁上,多根所述鉆孔樁均呈豎直向布設(shè)且其均位于同一水平面上;步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,根據(jù)所述鉆孔樁的底部標(biāo)高h1、所述圍堰14底部的封底混凝土層厚度δ和所述水下基巖的頂部標(biāo)高h2,確定水下基巖的開挖深度h3,其中h3=h2-h1+δ;
步驟四中對所述水中承臺所處施工區(qū)域的水下基巖整體進行沖擊破碎時和步驟五中對圍堰14底部安裝位置處的水下基巖進行沖擊破碎時,均參照所確定的水下基巖的開挖深度h3,采用所述沖擊破碎設(shè)備對所述水下基巖進行沖擊破碎。
因而,實際進行沖擊時,沖擊深度(即開挖深度)的控制以所述開挖平臺(即所述組裝式浮體)為基準(zhǔn)面,根據(jù)所述鉆孔樁的底部標(biāo)高h1、所述圍堰14底部的封底混凝土層厚度δ和所述水下基巖的頂部標(biāo)高h2,用測繩進行測量。需注意的是:所述組裝式浮體的標(biāo)高要根據(jù)水位的變化隨時進行調(diào)整。
本實施例中,步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣之前,先根據(jù)所述水中承臺的結(jié)構(gòu)、尺寸和底部標(biāo)高h1,并結(jié)合施工地點的河床地質(zhì)和水文情況以及圍堰14施工時需預(yù)留的作業(yè)空間,確定施工所述水中承臺時所用圍堰14的結(jié)構(gòu)和尺寸。
本實施例中,步驟四中進行第一次沖擊及同步清渣時,采用所述沖擊破碎設(shè)備中的多個所述沖擊鉆機11同步進行沖擊破碎。
步驟五中進行第二次沖擊及同步清渣時,采用所述沖擊破碎設(shè)備中的一個所述沖擊鉆機11進行沖擊破碎或兩個所述沖擊鉆機11同步進行沖擊破碎。
本實施例中,步驟五中進行第二次沖擊及同步清渣時,采用所述沖擊破碎設(shè)備中的一個所述沖擊鉆機11進行沖擊破碎,沖擊破碎狀態(tài)詳見圖6。圖5和圖6中,圓形區(qū)域代表沖擊鉆機11的所述沖擊錘一次下落后的沖擊破碎區(qū)域(即沖擊位置或沖擊點位),也稱沖擊錘沖擊位置15。
本實施例中,步驟二中進行沖擊鉆機安裝時,還需在每個所述沖擊鉆機11的沖擊錘上均安裝一個高壓水槍,所述高壓水槍的進水口通過高壓水管與高壓水注入設(shè)備連接。并且,所述高壓水槍的噴水口豎直朝下。
實際開挖施工過程中,由于沖擊開挖深度較深,又是采用清水沖擊,會產(chǎn)生沖擊出的巖石無法清出孔位,由于所述高壓水槍與所述沖擊錘連接成一整體,并且隨所述沖擊錘同步進行上下移動,因而能起到清理沉渣的作用,然后用所述長臂挖機將清理出的沉渣挖出,用船運進行棄渣。
由于所述水下基坑開挖過程靠所述沖擊鉆機11進行單點沖擊形成,在沖擊過程中不可避免會出現(xiàn)“盲區(qū)”,即所有沖擊點位不能有效重疊出現(xiàn)的三角地帶,解決辦法是合理布置所述沖擊點位的位置,首先在理論上消除“盲區(qū)”,其次控制測量放樣的精度和所述組裝式平臺的定位穩(wěn)定性,同時在沖擊破碎區(qū)域重復(fù)進行沖擊破碎,必須確保圍堰14能下沉到位。
本實施例中,為施工簡便,將所述長臂挖機安裝在位于所述組裝式浮體周側(cè)的駁船上。
以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何限制,凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍內(nèi)。