本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于特殊地層中的橋梁施工方法和裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)技術(shù)中，在沖刷嚴(yán)重且經(jīng)震動(dòng)易液化的粉細(xì)砂地層條件下進(jìn)行橋梁基礎(chǔ)施工是一項(xiàng)難度較大且工序繁瑣的工程作業(yè)，且在工程施工實(shí)踐中粉細(xì)砂地層在受到震動(dòng)、擾動(dòng)后液化造成的護(hù)壁困難、且具有易坍塌的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)中的問(wèn)題，提出了一種用于特殊地層中的橋梁施工方法和裝置。

為達(dá)到發(fā)明目的，提供一種用于特殊地層中的橋梁施工方法，所述方法包括：對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理所述鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行所述鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；提高所述鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成所述工作平臺(tái)的改裝；組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水并執(zhí)行下一步施工工序。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述打入鋼管樁和鋼護(hù)筒包括：對(duì)所述鋼管樁和所述鋼護(hù)筒通過(guò)交會(huì)定位執(zhí)行打入操作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆的步驟之后包括：調(diào)整鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)以及泥漿指標(biāo)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述處理所述鋼護(hù)筒底腳處粉砂包括：用沖擊鉆處理所述鋼護(hù)筒底腳處粉砂。

基于同一構(gòu)思還提供一種用于特殊地層中的橋梁施工裝置，所述裝置包括：定位焊接模塊，用于對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；架設(shè)模塊，用于再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理模塊，用于處理所述鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行所述鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；開(kāi)鉆模塊，用于鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；改裝模塊，用于提高所述鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成所述工作平臺(tái)的改裝；組裝與安裝模塊，用于組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；拆除模塊，用于執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；封底操作模塊，用于執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水模塊，用于抽水并執(zhí)行下一步施工工序。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述架設(shè)模塊還用于對(duì)所述鋼管樁和所述鋼護(hù)筒通過(guò)交會(huì)定位執(zhí)行打入操作。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括：調(diào)整模塊，用于調(diào)整鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)以及泥漿指標(biāo)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述處理模塊還用于用沖擊鉆處理所述鋼護(hù)筒底腳處粉砂。

本發(fā)明的有益效果包括：上述用于特殊地層中的橋梁施工方法和裝置，對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；提高鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成工作平臺(tái)的改裝；組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水并執(zhí)行下一步施工工序。上述方法適合于受震動(dòng)易液化的粉細(xì)砂地層及沖刷嚴(yán)重、河床松散的水中樁及承臺(tái)施工，能夠克服粉細(xì)砂層在受到震動(dòng)、擾動(dòng)后液化造成的護(hù)壁困難、易坍塌的問(wèn)題。

附圖說(shuō)明

圖1是一個(gè)實(shí)施例中用于特殊地層中的橋梁施工方法的流程示意圖；以及

圖2是一個(gè)實(shí)施例中用于特殊地層中的橋梁施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明用于特殊地層中的橋梁施工方法和裝置進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，提供了一種用于特殊地層中的橋梁施工方法，其中，本實(shí)施例中選取震動(dòng)液化砂質(zhì)地層進(jìn)行示例。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明所述的特殊地層不限于震動(dòng)液化砂質(zhì)地層，還可以包括深水區(qū)砂卵石地層。具體的該方法包括以下步驟：

步驟100，對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接。

本實(shí)施例中，平臺(tái)管樁基礎(chǔ)打入采用浮吊，浮吊由120t雙體輪上固定1臺(tái)200KN汽車吊制成，在船體側(cè)向安裝懸臂式導(dǎo)向架平臺(tái)，用于固定鋼管樁及鋼護(hù)筒。浮吊定位采用雙體輪四角的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引錨繩進(jìn)行。浮吊定位后，安裝并調(diào)整導(dǎo)向架，利用全站儀對(duì)鋼管樁、鋼護(hù)筒位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，用震動(dòng)打樁錘逐節(jié)打入河床。

步驟200，再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)。其中，打入鋼管樁和鋼護(hù)筒包括：對(duì)鋼管樁和鋼護(hù)筒通過(guò)交會(huì)定位執(zhí)行打入操作。鋼護(hù)筒的埋深處理。液化砂質(zhì)地層鋼護(hù)筒首次埋深一般都達(dá)不到要求，正式開(kāi)鉆前采用50KN小沖擊鉆，將鋼護(hù)筒底腳處粉細(xì)砂擠密，然后采用打樁錘繼續(xù)施打鋼護(hù)筒，埋深4-6m。采用沖擊鉆繼續(xù)鉆進(jìn)至鋼護(hù)筒底腳下約4m，改用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆進(jìn)，避免出現(xiàn)串水漏漿現(xiàn)象。

本實(shí)施例中，水上工作平臺(tái)設(shè)計(jì)荷載為2臺(tái)GQ-12鉆機(jī)，2套泥漿循環(huán)造漿池，經(jīng)驗(yàn)算平臺(tái)管樁基礎(chǔ)，由18根鋼管樁組成，鋼管樁中心間距3.14、3.54、4.00m，單樁設(shè)計(jì)承載力200KN，采用700KN震動(dòng)打樁錘打入。進(jìn)一步地，鋼管樁打完后，頂部按設(shè)計(jì)標(biāo)高取齊并開(kāi)槽，焊接∠75*75*6鏈接角鋼，鋪設(shè)鋼板，厚度5cm形成工作平臺(tái)，并在平臺(tái)外邊沿焊接欄桿，確保安全。

更進(jìn)一步地，泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、循環(huán)泵組成由1cm鋼板焊接而成，外形尺寸5m*3m*1.5m，固定在工作平臺(tái)上，池體下部留設(shè)50cm*40cm活動(dòng)排渣口。

步驟300，處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作。

本實(shí)施例中，當(dāng)鉆機(jī)鉆入粉細(xì)砂層前與鉆進(jìn)至護(hù)筒底腳出，要加大泥漿比重，調(diào)稠泥漿，減慢鉆進(jìn)速度控制在80cm/h，穿過(guò)該段3-4m后，改為中速鉆進(jìn)。適當(dāng)調(diào)整水頭高度，維持水頭差相對(duì)穩(wěn)定，減少河水漲落的影響，必要時(shí)可采用連通管；出現(xiàn)塌孔時(shí)在塌孔處一定高度范圍內(nèi)用粘土摻少量水泥回填，然后用沖擊鉆小沖程(40-50cm)鉆進(jìn)，通過(guò)塌孔地段。

步驟400，鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作。其中，鉆機(jī)型號(hào)的選定，以以往施工經(jīng)驗(yàn)，地質(zhì)勘探巖層硬度、粉細(xì)砂層力學(xué)特定等確定，本實(shí)施例采用GQ-12型液壓旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，且鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆的步驟之后包括：調(diào)整鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)以及泥漿指標(biāo)。其中，鉆進(jìn)參數(shù)如下表所示：

其中，入孔泥漿的配備。在震動(dòng)液化的粉細(xì)砂地層施工，泥漿技術(shù)指標(biāo)的控制非常重要，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后，采用參入陶土重量5‰的纖維素，6‰的燒堿，4‰的R425水泥。開(kāi)孔時(shí)泥漿比重1.23-1.35，粘度26-28s，含砂率≦4％，膠體率>95％。進(jìn)一步地，鉆孔選用單腰三犁型切削鉆頭，正循環(huán)鉆進(jìn)，正循環(huán)清孔，入孔泥漿比重1.15-1.2，粘度19-20s，最終清孔，泥漿比重1.15，粘度19s。

步驟500，提高鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成工作平臺(tái)的改裝。

步驟600，組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝。

本實(shí)施例中，采用群吊組拼，下沉鋼套箱，節(jié)省大型吊裝設(shè)備，用已經(jīng)灌注成型的樁基作為鋼套箱下沉的導(dǎo)向基準(zhǔn)，不需進(jìn)行專門(mén)糾偏、糾扭作業(yè)，縮短了工期。

進(jìn)一步地，鋼套箱設(shè)計(jì)為矩形帶折角雙殼桁架式，節(jié)、塊之間加墊止水膠條，采用螺栓連接。套箱整體按照2-4m高度分節(jié)，每節(jié)以該處最大水壓力來(lái)設(shè)計(jì)其強(qiáng)度，避開(kāi)最不利位置對(duì)稱分塊，每節(jié)鋼套箱分成8塊和8個(gè)隔艙，以便于拼裝、運(yùn)輸及下沉。更進(jìn)一步地，鋼套箱組拼前，接高鉆孔樁鋼護(hù)筒，橫聯(lián)I36b工字鋼，懸掛100KN倒鏈組成群吊。鋼套箱用浮吊在下層平臺(tái)上拼裝好后，由群吊提起放入水中，利用浮力在水面上逐節(jié)拼裝，注水吸泥下沉，到位后抽水封底進(jìn)行承臺(tái)相關(guān)施工。

步驟700，執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊。

步驟800，執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作。

步驟900，抽水并執(zhí)行下一步施工工序。

上述用于特殊地層中的橋梁施工方法，首先對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；提高鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成工作平臺(tái)的改裝；組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水并執(zhí)行下一步施工工序。上述方法適合于受震動(dòng)易液化的粉細(xì)砂地層及沖刷嚴(yán)重、河床松散的水中樁及承臺(tái)施工，能夠克服粉細(xì)砂層在受到震動(dòng)、擾動(dòng)后液化造成的護(hù)壁困難、易坍塌的問(wèn)題。

基于同一發(fā)明構(gòu)思，還提供一種用于特殊地層中的橋梁施工裝置，由于此裝置解決問(wèn)題的原理與前述一種用于特殊地層中的橋梁施工方法相似，因此，該裝置的實(shí)施可以按照前述方法的具體步驟實(shí)現(xiàn)，重復(fù)之處不再贅述。

如圖2所示，為一個(gè)實(shí)施例中的一種用于特殊地層中的橋梁施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該用于特殊地層中的橋梁施工裝置10包括定位焊接模塊100、架設(shè)模塊200、處理模塊300、開(kāi)鉆模塊400、改裝模塊500、組裝與安裝模塊600、拆除模塊700、封底操作模塊800和抽水模塊900。

其中，定位焊接模塊100用于對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；架設(shè)模塊200用于再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理模塊300用于處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；開(kāi)鉆模塊400用于鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；改裝模塊500用于提高鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成工作平臺(tái)的改裝；組裝與安裝模塊600用于組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；拆除模塊700用于執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；封底操作模塊800用于執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水模塊900用于抽水并執(zhí)行下一步施工工序。

本實(shí)施例中，架設(shè)模塊200還用于對(duì)鋼管樁和鋼護(hù)筒通過(guò)交會(huì)定位執(zhí)行打入操作，且處理模塊300還用于用沖擊鉆處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂。

在一個(gè)實(shí)施例中，該用于特殊地層中的橋梁施工裝置10還包括：調(diào)整模塊410(圖中未示出)用于調(diào)整鉆機(jī)鉆進(jìn)參數(shù)以及泥漿指標(biāo)。

上述用于特殊地層中的橋梁施工裝置，首先通過(guò)定位焊接模塊100對(duì)浮吊拋錨執(zhí)行定位操作，并對(duì)導(dǎo)向平臺(tái)完成焊接；架設(shè)模塊200再打入鋼管樁和鋼護(hù)筒，完成工作平臺(tái)的架設(shè)；處理模塊300處理鋼護(hù)筒底腳處粉砂，并執(zhí)行鋼護(hù)筒接長(zhǎng)由打樁錘打入操作；開(kāi)鉆模塊400鉆機(jī)對(duì)位開(kāi)鉆，并執(zhí)行清孔與灌注混凝土操作；改裝模塊500提高鋼護(hù)筒與組裝群吊，完成工作平臺(tái)的改裝；組裝與安裝模塊600組裝拼鋼套箱，并完成導(dǎo)向設(shè)備的安裝；拆除模塊700執(zhí)行注水、吸泥下沉的操作，并拆除群吊；封底操作模塊800執(zhí)行拋片石籠的防護(hù)操作，并完成灌注刃腳混凝土與封底操作；抽水模塊900抽水并執(zhí)行下一步施工工序。上述裝置適合于受震動(dòng)易液化的粉細(xì)砂地層及沖刷嚴(yán)重、河床松散的水中樁及承臺(tái)施工，能夠克服粉細(xì)砂層在受到震動(dòng)、擾動(dòng)后液化造成的護(hù)壁困難、易坍塌的問(wèn)題。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤(pán)、只讀存儲(chǔ)記憶體(Read-Only Memory，ROM)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(Random Access Memory，RAM)等。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。