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國家已經(jīng)有百余年的建筑歷史，中國在90年代末期引入此技術(shù)，目前中國國內(nèi)的沉管隧道僅有10余條，因此，對沉管隧道設(shè)計、施工的技術(shù)研究、再創(chuàng)新有著極大的價值和意義。中國國內(nèi)目前沉管對接段的通常設(shè)計方法為:沉管與明挖暗埋段對接點設(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)置主要由三個目的:
[0003]1、作為基坑的圍護結(jié)構(gòu)，必要設(shè)置；
[0004]2、沉管段的基槽開挖爆破時，起到隔離保護對接頭預(yù)埋件的作用；
[0005]3、鋼管粧較混凝土粧，便于水下拆除。
[0006]對接段的圍堰和明挖基坑簡要施工步序為:①圍堰填筑—②岸下明挖基坑圍護、主體、回填—③拆除圍堰—④圍堰下基槽開挖—⑤水下鋼管粧割除—⑥沉管與暗埋段對接。
[0007]上述方法在項目的實施過程中，由于受征地、拆改滯后、贛江水位高等因素影響，施工進度不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了保證項目工期節(jié)點的實現(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，其在對接段的施工方法的核心在于實現(xiàn)快速進行堵頭鋼管粧的割除。所述干割除方法時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，三面進行放坡開挖;開挖至鋼管粧割除的要求高程后，割除鋼管粧;通過實施調(diào)整割除堵頭鋼管粧的施工方法，對接段的總體施工工序調(diào)整為:圍堰填筑，岸下明挖基坑圍護和主體回填，干割除堵頭鋼管粧，拆除圍堰，圍堰下基槽開挖，沉管與暗埋段對接。
[0009]本發(fā)明所述干割除方法，包括:
[0010]步驟I，進行圍堰填筑；
[0011]步驟2，進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)分層開挖堵頭粧周邊土體，由第一層混凝土支撐高程，開挖至第二層鋼支撐頂高程后，拆除對接口與堵頭鋼管粧段的冠梁及第一層混凝土支撐，進行拆除對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行分節(jié)割除，進行上部第一節(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，此段鉆孔灌注粧為懸臂擋土結(jié)構(gòu)，對兩側(cè)粧體外側(cè)保留的土體高度及粧體懸臂的穩(wěn)定性進行檢查與驗算；
[0015](3)繼續(xù)分層開挖堵頭鋼管粧外側(cè)土方，至基坑底部，對鋼管粧第二節(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，進行水位觀測和擬定拆除圍堰剩余部分的穩(wěn)定性檢查與驗算；
[0017]步驟5，隨著圍堰自上而下拆除至基槽開挖面時，進行基槽開挖，所述基槽開挖采取分層倒退式開挖，遇到軟弱巖層時直接采取挖掘機破碎頭破除；
[0018]步驟6，剩余部分的圍堰拆除及其下部基槽開挖，由抓斗船水上進行拆除，遇到巖石時采取水下爆破的方式進行開挖，上述工序拆除完成后，浮運沉管至隧址，進行沉管與暗埋段對接。
[0019]進一步的，所述步驟3中，在堵頭鋼管粧處基坑采用分層放坡開挖，坡率按照圍堰填筑的邊坡坡率設(shè)置。
[0020]進一步的，所述步驟3中，當(dāng)開挖遇到地下裂隙水時，在開挖面設(shè)置集水溝和集水坑，進行抽排水。
[0021]進一步的，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)計水位時，采用水上拆除的施工方法進行圍堰拆除，當(dāng)圍堰外水位低于設(shè)計水位時，則根據(jù)圍堰的填料及結(jié)構(gòu)形式，進行安全性檢查與驗算后，確定圍堪拆除的in圍；
[0022]在實施期間的實際拆除高程，按照計算拆除高程+Im進行拆除;在圍堰拆除實施期間，配置24小時不間斷的水位觀測和堰體穩(wěn)定監(jiān)測人員，根據(jù)上游水位觀測站提供的近期水位變化趨勢，安排施工進度。
[0023]進一步的，所述步驟6中，進行水上拆除作業(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行圍堰內(nèi)基槽注水，在圍堰內(nèi)外水位平衡后，進行剩余部分的圍堰拆除及其下部的基槽開挖。
[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，縮短圍堰的填筑長度；
[0026]2、避免了水下割除鋼管粧，管內(nèi)受雜物堵塞時，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，采用傳統(tǒng)的挖掘機分層開挖工藝，進行部分圍堰的拆除、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)濟效益。
【附圖說明】
[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。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明【具體實施方式】作進一步詳細說明。
[0030]如圖1所示，具體說明本發(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]圍堰為充砂長管袋圍堰，長管沙袋采用砂舶+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)計高程。在此期間穿插塑性混凝土防滲墻、圍堰坡面防護等輔助工程的工序施工?？傮w填筑順序包括充砂長管沙袋分2個作業(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、主體工程及回填步驟
[0034]主要施工工序包括場地平整，構(gòu)筑圍護結(jié)構(gòu)，所述圍護結(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)圍護結(jié)構(gòu)施工步驟
[0037]鉆孔粧、鋼管粧中立柱、采取旋挖鉆機成孔，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；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)鉆孔機引孔，三重管旋噴機自下而上成粧，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栗栗送入模。
[0038](2)基坑土方開挖步驟
[0039]基坑開挖采取挖掘機接力方式、分層倒退式開挖，每層高度2m，開挖完成后及時進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臺汽車栗由兩側(cè)向中部分層推進澆筑。
[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栗分層同步，共4個邊墻，澆筑。
[0044]頂板:模板采用竹膠板+