專利名稱：鋼浮箱沉放標(biāo)高控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及船塢、船閘、水閘等建筑技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
船閘是一種用于船舶通行、修造船舶的水工建筑物，設(shè)置在江河航 道和修造船廠內(nèi)，主要是用于過船、控制水位。由于現(xiàn)代船舶向大型 化發(fā)展，有時(shí)為了方便有利也在塢內(nèi)造船。船塢可分為干船塢和浮船 塢兩種。
鋼浮箱式閘門是近幾年涌現(xiàn)出來的一種適合于沿海、江河地區(qū)水利 樞紐工程和船廠建設(shè)的新型閘門。鋼浮箱沉放高程要求相當(dāng)高，特別 是鋼浮箱座床后整體縱橫傾斜度是關(guān)系到閘門能否順利、精確安裝的 關(guān)鍵點(diǎn)。常規(guī)水下拋石基床施工工藝，不能滿足精確控制鋼浮箱沉放 高程要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題精確控制鋼浮箱沉放高程，為了解決此 技術(shù)問題，本發(fā)明采用將樁頂接高作為鋼浮箱座床的支點(diǎn)，同時(shí)使水 下拋石基床略低于鋼浮箱沉放設(shè)計(jì)標(biāo)高，本發(fā)明公開了一種鋼浮箱沉 放高程控制方法，包括下列步驟
a)樁頂標(biāo)高測量；b)樁頂混凝土墊塊預(yù)制； C)樁頂混凝土墊塊安裝；
d) 拋設(shè)碎石墊層；
e) 水下澆筑混凝土層；
f) 拋設(shè)碎石找平層。 ，
所述的樁頂標(biāo)高測量為測量每一樁頂標(biāo)高。
所述的樁頂混凝土墊塊預(yù)制為根據(jù)每一實(shí)測的樁頂標(biāo)高分別確定 樁頂混凝土墊塊的高度，采用鋼筋混凝土制備，墊塊下端帶有可套入 大頭樁頂?shù)匿撁弊印Ｃ恳粯俄敾炷翂|塊和大頭樁編號相對應(yīng)。
所述的樁頂混凝土墊塊安裝為將樁頂混凝土墊塊分別套入相對應(yīng) 的樁頂，并固定。 ，
完成樁墊安裝后，樁頂墊高作為鋼浮箱座床的支點(diǎn)處于同一設(shè)計(jì)標(biāo) 高，而保證了鋼浮箱的安裝整個(gè)平整度和標(biāo)高。
為了隔離土層與砼，確保水下混凝土質(zhì)量，在水下混凝土基床澆筑 前需在挖泥面上拋一層碎石墊層。碎石粒徑為6 10cm，拋石厚度為 20cm。
所述的混凝土層可采用分段分塊澆筑的方法，澆筑采用導(dǎo)管法。以 實(shí)現(xiàn)水下大面積的混凝土構(gòu)筑。
所述的碎石找平層將在鋼浮箱安裝完成后對該層進(jìn)行灌漿，使之與 浮箱底板形成一個(gè)整體。碎石為無風(fēng)化、無針、粒狀新鮮硬質(zhì)巖石料， 粒徑為8 15cm，拋石厚度應(yīng)為碎石找平層的標(biāo)高略低于安裝后樁頂 混凝土墊塊標(biāo)高卜2 cm，以保證用樁頂混凝土墊塊來控制鋼浮箱的安 裝精度。在步驟e)后和步驟f)前還有進(jìn)行復(fù)測混凝土墊塊頂標(biāo)高的步驟， 以確?；炷翂|塊安裝的準(zhǔn)確性和測量精度，復(fù)測安排在混凝土基床 澆筑后，拋碎石找平層實(shí)施前，方法同樁頂測量的方法。
本發(fā)明所提供的這種鋼浮箱沉放高程控制方法能有效控制鋼浮箱 的安裝高程精度，特別是鋼浮箱座床后整體縱橫傾斜度，為后續(xù)閘門 的精確安裝打下基礎(chǔ)。同時(shí)，本發(fā)明所提供的方法還具有工藝簡單、 不需要采購額外的工程設(shè)備等特點(diǎn)。


圖l樁頂標(biāo)高測量示意圖。
圖2樁頂混凝土墊塊結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3基床砼水下模板結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4基床混凝土澆筑船機(jī)布置示意圖。
圖5碎石找平層導(dǎo)架整平作業(yè)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)例 僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。下列實(shí)例中未注明具 體條件的實(shí)施方法，通常按照常規(guī)條件，或按照制造廠商所建議的條 件。比例和百分比基于重量，除非特別說明。
船閘外閘首整體式浮箱結(jié)構(gòu)，口門凈寬40m， 口門底板頂高程為 -7.40m。根據(jù)閘門布置及門庫檢修需要，外閘首頂高程為+.7.00m。工 作閘門采用專門調(diào)水泵房為橫拉式鋼閘門，鋼閘門設(shè)在閘首東側(cè)，與閘首相連，外閘首輸水系統(tǒng)。外閘首以鋼浮箱作為建造過程中的載體，
閘首鋼浮箱平面尺度為116.5mx20.5m，高16. 8 m鋼浮箱就位后頂標(biāo) 高+5.10m，底標(biāo)高-11.70m。鋼浮箱內(nèi)現(xiàn)澆鋼筋砼空箱閘首結(jié)構(gòu)，閘首 底板厚度最小2.0m，最大4.3111。
外閘首西側(cè)設(shè)高樁墩式絞車房一座，平面尺度13mX10m，底標(biāo)高 為+4.35m,頂標(biāo)高+6.30m。
外閘首基礎(chǔ)采用樁基加混合基床結(jié)構(gòu)，混合基床厚度2.5m，由2.0m 厚的水下砼0.5m厚的碎石升漿組成。樁基為600X600鋼筋砼預(yù)應(yīng)力 大頭方樁，樁頂標(biāo)高-13.20!11，樁尖進(jìn)入⑤3-2層4m，樁尖標(biāo)高為-50.5m。
樁頂標(biāo)高測量
在基槽吸泥作業(yè)完成以后，進(jìn)行大頭樁頂標(biāo)高的精確測量。測量樁 頂標(biāo)高采用在工作船舷側(cè)固定一座導(dǎo)向標(biāo)尺的方式，管架內(nèi)套一根長 約25m的4吋鋼管。鋼管底端為一開孔的放大平板，通過方駁絞錨移 船改變導(dǎo)向架的位置，通過導(dǎo)架上的定滑輪來實(shí)現(xiàn)標(biāo)桿的上升與下降， 導(dǎo)向架測量示意圖1。
測量選擇平潮時(shí)作業(yè)，由測量工作船、潛水船和陸上測量共同配合。 采用前方任意角交匯法確定標(biāo)桿位置(需測量的樁)，移動導(dǎo)架2到 位以后，放松牽引鋼絲繩5，標(biāo)桿尺l緩緩下放，由潛水員確定接觸 板4是否平穩(wěn)坐落于樁樁頂6，然后由陸上水準(zhǔn)儀7讀出標(biāo)桿尺讀數(shù)3， 記錄樁號和讀數(shù)，即可反算出該樁樁頂標(biāo)高，樁頂標(biāo)高測量示意見下 圖1。
樁頂混凝土墊塊制作與安裝為了確保整個(gè)復(fù)合基床的平整度，滿足鋼浮箱安裝后標(biāo)高的要求， 采用在樁頂安裝混凝土墊塊的方法?；炷翂|塊下端有鋼帽子可套入
樁頂，混凝土墊塊平面尺寸60x60cm，使用C30混凝土并配少量鋼筋， 其高度根據(jù)實(shí)測樁頂標(biāo)高反算而來(約1.5m)。其結(jié)構(gòu)示如圖2所示， 單個(gè)混凝土墊塊用鋼120kg，混凝土用量約0.54m3。混凝土墊塊制作 時(shí)先電焊制作好鋼帽子，加工鋼筋后電焊于鋼帽子上，以帽子作為底 模，側(cè)模采用特制的二半鋼模對拼而成，并用螺栓連接，側(cè)模內(nèi)有標(biāo) 出該混凝土塊的計(jì)算高度，C30混凝土采用基地?cái)嚢枵竟?yīng)的商品混 凝土。
混凝土墊塊在陸上基地制作完成，養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí) 便可落駁出運(yùn)。安裝混凝土墊塊時(shí)，在測量的配合下，起吊、下落到 應(yīng)安裝的樁頂范圍內(nèi)，由潛水員配合慢慢下放至樁頂，然后由潛水員 轉(zhuǎn)動方向，對準(zhǔn)樁頭，下落樁墊使鋼帽子套入樁頂，即完成樁墊安裝。
為確?；炷翂|塊安裝的準(zhǔn)確性和測量精確度，需對混凝土墊塊頂 標(biāo)進(jìn)行復(fù)測，復(fù)測安排在混凝土基床澆筑后，50cm拋石層實(shí)施前，方 法同樁頂測量的方法。對復(fù)測墊塊頂標(biāo)高超lcm以上的，采用風(fēng)鎬進(jìn) 行鑿除;對頂標(biāo)偏低超lcm的采取在混凝土墊塊頂加墊適當(dāng)?shù)匿搲|板， 以此保證鋼浮箱安裝所需要的整體平整度。
拋筑碎石墊層
水下混凝土基床澆筑前需在挖泥面上拋一層碎石墊層，以隔離土層 與砼，確保水下混凝土質(zhì)量。碎石粒徑為6 10cm,拋石厚度為20cm， 考慮到混凝土澆筑時(shí)碎石會嵌入土體，故拋石層厚度按30cm控制， 整個(gè)拋石方量為800 m3。
采用抓斗挖泥船拋石。作業(yè)時(shí)，碎石駁靠在抓斗挖泥船的側(cè)舷的前 側(cè)，用抓斗將碎石抓至施工區(qū)域拋填。拋填作業(yè)嚴(yán)格避開漲、落潮急流時(shí)間，在緩流狀態(tài)下拋填作業(yè)也該是首先作試拋，掌握規(guī)律，然后 進(jìn)行施工。施工時(shí)由陸上測量人員進(jìn)行配合，根據(jù)情況調(diào)整拋填作業(yè) 區(qū)域，每個(gè)作業(yè)區(qū)根據(jù)拋填總方量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以確定該區(qū)域是否以拋 填到量。拋填后，由潛水員在基底進(jìn)行拉網(wǎng)式檢査整個(gè)基床底部有無 漏拋的情況出現(xiàn)，如有，由拋石船定時(shí)定點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)拋。
水下澆筑混凝土
水下基床C30混凝土方量4950m3，要在如此水深條件下一次完成 澆筑唯恐質(zhì)量保證率低，為此，采用分段分塊澆筑的思路，澆筑混凝 土采用導(dǎo)管法。
澆筑計(jì)劃平面上分3塊，單次現(xiàn)澆方量約1700m3，分塊由北向南， 可利用圍堤作為3面?zhèn)饶?。只需在南?cè)增加一道側(cè)模即可。側(cè)模采用 大型鋼模,陸上制作、水下安裝，模板結(jié)構(gòu)示意見圖3,采用槽鋼1 和鋼板2構(gòu)成鋼模，上留吊點(diǎn)3。
安裝前先施打3根定位樁，然后在其內(nèi)側(cè)安裝模板，并簡易固定于 定位樁上，定位樁由振動錘施打。混凝土澆筑后，模板拆除前先由振 動錘拔起定位樁，然后可提住模板吊環(huán)，振動。可先后拆除二塊模板， 然后將定位樁及模板轉(zhuǎn)入下一階段。
混凝土澆筑采用水上攪拌船通過導(dǎo)管法施工。導(dǎo)管采用①325mm鋼 管，上部儲料斗容量為4m3?；炷翝仓r(shí)由起重船2、定位船3和混 凝土攪拌船l共同作業(yè)，定位導(dǎo)向船上設(shè)置導(dǎo)向架，利用移動船位來 控制料斗位置。起重船2吊住料斗，承受垂直荷載，混凝土攪拌船l 供應(yīng)混凝土，由其泵送管將混凝土直接送入料斗。陸上水準(zhǔn)儀控制料 斗標(biāo)高，使導(dǎo)管底部高出基槽底30cm。混凝土澆筑前計(jì)算每料斗混凝 土能達(dá)到的范圍，計(jì)算出每次導(dǎo)管移動位置，陸上2臺經(jīng)緯儀測量配合定位船3定位。澆筑順序由南向北、由岸向江側(cè)逐步澆筑混凝土， 澆筑混凝土作業(yè)船機(jī)布置平面示意見圖4。
拋筑碎石找平層
水下基床混凝土澆筑后需要在其頂面上拋一層碎石找平層(在鋼浮 箱安裝完成后對該碎石層進(jìn)行注漿，使之與鋼浮箱底板形成一個(gè)整 體)。碎石為無風(fēng)化、無針、粒狀新鮮硬質(zhì)巖石料，粒徑為8 15cm， 拋石厚度為50cm，因以混凝土墊塊來控制鋼浮箱的安裝精度，所以拋 石層頂標(biāo)高控制時(shí)寧低不高，整個(gè)拋石方量為1480m3。
該拋石施工方法與前面的墊層拋填作業(yè)方法基本類同。但為確保拋 填平整，在抓斗作業(yè)區(qū)前拉設(shè)一個(gè)3x3m的鋼絲網(wǎng)格，網(wǎng)格直徑大于 15cm。抓斗拋石時(shí)，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)過濾作用，使碎層層拋撤得比較平均。 拋石完成后，潛水員在測量人員配合下，完成對拋石面的檢測，如有 必要，也可采取導(dǎo)軌法進(jìn)行拋石層的檢査與找平，整平作業(yè)示意見圖 5。
在安裝于樁基1頂?shù)幕炷翂|塊2頂架設(shè)工字鋼作為導(dǎo)軌5，導(dǎo)架 6擱置于導(dǎo)軌5上，導(dǎo)架6底略底于混凝土層3上的碎石基床4頂面， 作業(yè)時(shí)由水上作業(yè)船拉動導(dǎo)架，可實(shí)現(xiàn)碎石找平層頂?shù)臋z測與整平， 確保碎石找平頂面略低于-ll. 7m標(biāo)高。
本發(fā)明的范圍不受所述具體實(shí)施方案的限制，所述實(shí)施方案只欲作 為闡明本發(fā)明各個(gè)方面的單個(gè)例子，本發(fā)明范圍內(nèi)還包括功能等同的 方法和組分。實(shí)際上，除了本文所述的內(nèi)容外，本領(lǐng)域技術(shù)人員參照 上文的描述和附圖可以容易地掌握對本發(fā)明的多種改進(jìn)。所述改進(jìn)也 落入所附權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。上文提及的每篇參考文獻(xiàn)皆全文列 入本文作為參考。
權(quán)利要求
1.一種鋼浮箱沉放高程控制方法，包括下列步驟a)樁頂標(biāo)高測量；b)樁頂混凝土墊塊預(yù)制；c)樁頂混凝土墊塊安裝；d)拋設(shè)碎石墊層；e)水下澆筑混凝土層；f)拋設(shè)碎石找平層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于在步驟e)后和步驟 f)前還有進(jìn)行復(fù)測混凝土墊塊頂標(biāo)高的步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述樁頂混凝土墊 塊安裝為將樁頂混凝土墊塊分別套入相映的大頭樁頂，并螺栓固定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述碎石墊層中碎 石粒徑為6~10cm，拋石厚度為20cm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述混凝土層可采 用分段分塊澆筑，澆筑采用導(dǎo)管法。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及船塢建筑技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開了一種鋼浮箱沉放高程控制方法，包括下列步驟樁頂標(biāo)高測量；樁頂混凝土墊塊預(yù)制；樁頂混凝土墊塊安裝；拋設(shè)碎石墊層；水下澆筑混凝土層；拋設(shè)碎石找平層。本發(fā)明所提供的這種鋼浮箱沉放高程控制方法能有效控制鋼浮箱的安裝精度，特別是鋼浮箱座床后整體縱橫傾斜度，為后續(xù)橫拉門的順利安裝打下基礎(chǔ)。同時(shí)，本發(fā)明所提供的方法還具有工藝簡單、不需要采購額外的工程設(shè)備等特點(diǎn)。
文檔編號E02D23/00GK101408026SQ20071004694
公開日2009年4月15日 申請日期2007年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月11日
發(fā)明者莊文福, 濤 張, 章劍果, 童小飛, 蔣方靖, 逯春平, 鄧笑軍, 陳月嬌, 俊 魏, 黎亞舟 申請人:中交三航局第二工程有限公司