用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝，其由受力梁、鋼吊箱、懸吊系統(tǒng)及牛腿組成。其中，在四根鉆孔樁鋼護(hù)筒常水位以上焊接牛腿，以牛腿為支撐拼裝鋼吊箱；鋼吊箱通過支撐于鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)樁頂上的懸吊系統(tǒng)吊起，割除支撐牛腿，下沉至設(shè)計標(biāo)高，在鋼吊箱內(nèi)澆筑封底混凝土層，抽干鋼吊箱內(nèi)的水，在無水狀態(tài)下，再次在四根鉆孔樁鋼護(hù)筒焊接牛腿，通過螺栓將受力梁、鋼吊箱底板、封底混凝土層與該牛腿固結(jié)并承重，最后施工找平混凝土層和承臺、橋墩。本發(fā)明使鋼吊箱的拼裝、起吊、承重的荷載均傳遞到工程鉆孔樁上，減少了輔助設(shè)備，操作方便簡單，節(jié)約了成本。
【專利說明】用于水下高粧承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種公路橋梁領(lǐng)域的橋梁基礎(chǔ)施工機(jī)械和工藝，特別是涉及一種用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，推動了公路交通基礎(chǔ)設(shè)施超前發(fā)展，特別是近年來跨江越海渡河湖的水中橋梁建設(shè)工程越來越多，水中橋梁基礎(chǔ)日新月異，鉆孔樁基礎(chǔ)、沉井基礎(chǔ)、沉箱基礎(chǔ)、地下連續(xù)梁基礎(chǔ)以及各種組合基礎(chǔ)廣泛應(yīng)用?；A(chǔ)施工圍水方法不斷創(chuàng)新，雙壁鋼圍堰、單臂鋼圍堰、鎖扣鋼管樁圍堰、鋼板樁圍堰、無底鋼套箱圍堰、有底鋼吊箱圍堰等各種圍水方法技術(shù)不斷進(jìn)步。有底鋼吊箱圍堰獨樹一幟，由于其不著河床，鋼吊箱圍堰的材料要省的多，且下沉簡單，施工方便，安全可控，其缺點在于構(gòu)造較為復(fù)雜，制造精度要求高。盡管鋼吊箱圍堰在橋梁深水基礎(chǔ)施工方面有很多優(yōu)點，但也有一定的局限性，因為鋼吊箱圍堰有底，僅適用于高樁承臺。目前，國內(nèi)外橋梁深水基礎(chǔ)高樁承臺的施工大都采用鋼吊箱圍堰施工方法。鋼吊箱作為承臺施工的擋水和模板結(jié)構(gòu)，是通過鋼吊箱的箱壁和底板上的封底混凝土，為承臺施工提供干施工條件，鋼吊箱需要用自身的懸吊結(jié)構(gòu)來承擔(dān)各種工況下的荷載，結(jié)構(gòu)除要滿足抵抗水下水壓力外的強(qiáng)度外，更要具有防滲露水的嚴(yán)密拼縫。鋼吊箱圍堰要設(shè)計的結(jié)構(gòu)還要相對簡單，便于現(xiàn)場搬運、組拼、下沉和拆除。
[0003]傳統(tǒng)的鋼吊箱施工方法與鋼圍堰施工方法一樣，鋼吊箱在岸上加工廠制造，駁船上組拼成整體運至墩位處，大型起重船起吊下沉就為，設(shè)置臨時鋼管樁設(shè)施承載鋼吊箱。后來進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，將用吊車吊機(jī)替代起吊船，但吊車吊機(jī)需行走棧橋和吊重平臺，用吊車吊機(jī)將鋼吊箱下沉至設(shè)計標(biāo)高后，仍然要通過打設(shè)臨時鋼管樁承重系統(tǒng)，支承鋼吊箱、封底混凝土、承臺混凝土自重和鋼吊箱浮力荷載。這樣既浪費施工成本，又耽誤施工進(jìn)度。
[0004]有鑒于上述現(xiàn)有的鋼吊箱技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識， 積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱及施工工藝，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的傳統(tǒng)的鋼吊箱技術(shù)，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的傳統(tǒng)的鋼吊箱技術(shù)存在的缺陷，而提供一種新的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝，所要解決的技術(shù)問題是使其不需要大型起重船或大型起重吊機(jī)，不借助臨時鋼管樁等其他輔助設(shè)備，方便簡單，便于操作，節(jié)約了施工成本，加快了施工進(jìn)度，從而更加適于實用，且具有產(chǎn)業(yè)上的利用價值。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于，提供一種用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝，所要解決的技術(shù)問題是使其整個施工過程均在無水狀態(tài)下操作，不需要潛水設(shè)備、水下安裝切割設(shè)備和潛水人員，節(jié)省了相關(guān)費用，降低了施工成本，從而更加適于實用。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于，提供用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝，充分利用工程鉆孔樁承載，使鋼吊箱拼裝、下沉?xí)r的自重力以及封底混凝土和承臺混凝土的自重荷載由工程鉆孔樁承載，從而節(jié)約工程成本，提高工程進(jìn)度，更加適用高樁承臺施工。
[0008]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，包括:
[0009]——牛腿。共有4個牛腿，該4個牛腿分別設(shè)置在根鉆孔樁鋼護(hù)筒位于常水位以上的順橋向的外側(cè)緣。
[0010]——受力梁。由2根受力梁和多根次受力分配梁組成，其中，所述的每一根受力梁順橋向設(shè)置在2個牛腿上，多根次受力分配梁橫橋向設(shè)置在2根受力梁上。
[0011]——鋼吊箱。由順橋向側(cè)板和順橋向側(cè)板、橫橋向側(cè)板和橫橋向側(cè)板及鋼吊箱底板組成。其中所述的鋼吊箱底板設(shè)置在多根次受力分配梁上，所述的順橋向側(cè)板和順橋向側(cè)板垂直于鋼吊箱底板且順橋向設(shè)置在鋼吊箱底板的左側(cè)和右側(cè)，所述的橫橋向側(cè)板和橫橋向側(cè)板垂直于鋼吊箱底板且橫橋向設(shè)置在鋼吊箱底板的前側(cè)和后側(cè)。
[0012]——懸吊系統(tǒng)。由4根鋼支撐梁、2根懸吊橫梁、4根導(dǎo)鏈組成，其中，所述的4根鋼支撐梁的底端分別固定在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔樁樁頂中心處，該4根鋼支撐梁的頂端分別支撐懸吊橫梁，所述的4根導(dǎo)鏈的上端與懸吊橫梁連接，該4根導(dǎo)鏈的底端分別與順橋向側(cè)板、順橋向側(cè)板連接。
[0013]前述的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其中所述的鋼吊箱在吊離牛腿IOcm高時，割除在常水位之上時設(shè)置的牛腿。
[0014]前述的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其中所述的鋼吊箱下沉到它的鋼吊箱底板頂面至承臺底設(shè)計標(biāo)高以下Im處，在該鋼吊箱處于由懸吊系統(tǒng)懸吊狀態(tài)時，在該鋼吊箱底板上設(shè)置封底混凝土層。
[0015]前述的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，在抽干鋼吊箱內(nèi)的水時，再次在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒順橋向的內(nèi)側(cè)緣距鋼吊箱底板頂面75cm處分別設(shè)置牛腿，并通過螺栓將受力梁、鋼吊箱底板、封底混凝土層與該牛腿固結(jié)在一起。
[0016]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)的施工工藝，其特征在于，包括如下步驟:
[0017]步驟1:在常水位以上安裝牛腿。在位于常水位以上的4個鉆孔樁鋼護(hù)筒的外側(cè)緣順橋向焊接牛腿。
[0018]步驟2:安裝受力梁。共有2根受力梁順橋向安裝在4個牛腿上。其中，所述的每2個牛腿上順橋向安裝I根受力梁，在該2根受力梁上橫橋向安裝固結(jié)多根次受力分配梁。
[0019]步驟3:在常水位以上拼裝鋼吊箱。首先將鋼吊箱底板安裝在多根次受力分配梁，通過螺栓將受力梁、次受力分配梁和鋼吊箱底板固定在一起，然后將所述的兩個順橋向側(cè)板垂直順橋向分別安裝在鋼吊箱底板上的左側(cè)和右側(cè)，將所述的兩個橫橋向側(cè)板垂直橫橋向分別安裝在鋼吊箱底板上的前側(cè)和后側(cè)，該順橋向側(cè)板、橫橋向側(cè)板均通過螺栓固定在鋼吊箱底板上，此時，由牛腿承擔(dān)鋼吊箱及受力梁產(chǎn)生的自重力，并通過牛腿將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒上。
[0020]步驟4:安裝懸吊系統(tǒng)。首先將4根鋼支撐梁的下端分別固定在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔樁頂中心處，然后，將2根懸吊橫梁安裝在4根鋼支撐梁頂端上，將4根導(dǎo)鏈的上端安裝在懸吊橫梁上，將4根導(dǎo)鏈的下端分別安裝在兩順橋向側(cè)板的上端。
[0021]步驟5:切割牛腿。先通過懸吊系統(tǒng)的4根導(dǎo)鏈將鋼吊箱及受力梁向上提升距離牛腿IOcm高處，此時受力梁、鋼吊箱以及懸吊系統(tǒng)產(chǎn)生的自重力由懸吊系統(tǒng)承擔(dān)，并通過懸吊系統(tǒng)將前述自重力荷載傳遞給到鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)鉆孔樁頂上，完成受力轉(zhuǎn)換后，將處在常水位以上焊接在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒上的牛腿全部切割掉。
[0022]步驟6:鋼吊箱下沉就位。用懸吊系統(tǒng)的4根導(dǎo)鏈將鋼吊箱及受力梁下沉，使鋼吊箱下沉至其鋼吊箱底板頂面低于承臺底設(shè)計標(biāo)高的1.0m處，該鋼吊箱的順橋向側(cè)板、橫橋向側(cè)板的頂端均在常水位以上，所述的鋼吊箱處于被所述懸吊系統(tǒng)懸吊狀態(tài)，此時，該鋼吊箱、受力梁以及懸吊系統(tǒng)產(chǎn)生的自重力均由懸吊系統(tǒng)承擔(dān)，并通過懸吊系統(tǒng)將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)鉆孔樁頂上。
[0023]步驟7:澆筑封底混凝土層。先在處于懸吊狀態(tài)下的鋼吊箱的鋼吊箱底板)頂面上澆筑混凝土，澆筑成70cm厚的封底混凝土層，同時在封底混凝土層、鋼吊箱底板及受力梁上預(yù)留與牛腿互相對應(yīng)的圓孔，待封底混凝土層達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，抽干鋼吊箱內(nèi)的水，此時，受力梁、鋼吊箱、懸吊系統(tǒng)的自重力以及受力梁、鋼吊箱的浮力荷載均由懸吊系統(tǒng)傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)鉆孔樁頂上。
[0024]步驟8:焊接牛腿。在鋼吊箱內(nèi)的4根鉆孔樁鋼護(hù)筒順橋向距鋼吊箱底板頂面75cm處的內(nèi)側(cè)緣上分別焊接牛腿，在每一個牛腿上預(yù)留有圓孔。
[0025]步驟9:通過螺栓將受力梁、鋼吊箱底板、封底混凝土層和牛腿栓接在一起，使受力梁、鋼吊箱、封底混凝土層的自重力以及受力梁、鋼吊箱的浮力由牛腿承擔(dān)，并通過牛腿將前述重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒上；完成受力體系轉(zhuǎn)換后，拆除鋼支撐梁、懸吊橫梁和導(dǎo)鏈。
[0026]步驟10:澆筑找平混凝土層。在封底混凝土層上澆筑混凝土，澆筑成30cm厚找平混凝土層，并將牛腿埋入找平混凝土層內(nèi)，此時，受力梁、鋼吊箱、封底混凝土層、找平混凝土層的自重力以及受力梁、鋼吊箱的浮力由牛腿承擔(dān)，并通過牛腿將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒上。
[0027]步驟11:破除鉆孔樁頭，在找平混凝土層達(dá)到設(shè)計規(guī)定強(qiáng)度后，破除承臺底設(shè)計標(biāo)高以上的鉆孔樁鋼護(hù)筒及鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔樁頭。
[0028]步驟12:施工承臺。在找平混凝層上施工承臺，此時，受力梁、鋼吊箱、封底混凝土層、找平混凝土層、承臺的自重力以及受力梁、鋼吊箱的浮力由牛腿承擔(dān)，并通過牛腿將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒上。
[0029]步驟13:施工橋墩。在承臺達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，在承臺上施工橋墩，此時，受力梁、鋼吊箱、封底混凝土層以及找平混凝土層的自重力以及受力梁、鋼吊箱的浮力由牛腿承擔(dān)，并通過牛腿將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒上，而該承臺的自重力由鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔樁承擔(dān)，該橋墩混凝土自重力荷載由承臺傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔粧上。
[0030]步驟14:拆除鋼吊箱，在承臺施工完畢且橋墩施工到常水位以上后，將順橋向側(cè)板、順橋向側(cè)板、橫橋向側(cè)板、橫橋向側(cè)板拆除，被保留的受力梁、鋼吊箱底板、封底混凝土層、螺栓、找平混凝土層、牛腿構(gòu)成承臺底部構(gòu)成額外保護(hù)層。
[0031]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有下列優(yōu)點:[0032]1、在常水位以上的鉆孔樁鋼護(hù)筒上焊接牛腿，在牛腿上拼裝鋼吊箱，鋼吊箱拼裝在水面以上作業(yè)，將力直接傳遞到鉆孔樁上，不需要借助其他輔助支撐設(shè)施，節(jié)約了施工成本；
[0033]2、在鉆孔樁鋼護(hù)筒內(nèi)的鉆孔樁頂中心處上安設(shè)懸吊系統(tǒng)，用懸吊系統(tǒng)起吊沉放鋼吊箱，將力直接傳遞到鉆孔樁上，不需要借助其他大型起吊設(shè)備，方便簡單，加快了施工進(jìn)度；
[0034]3、通過懸吊系統(tǒng)將鋼吊箱下沉至使鋼吊箱底板低于承臺底設(shè)計標(biāo)高I米處，澆注封底混凝土層，并將鋼吊箱里面的水抽干，再在鉆孔樁鋼護(hù)筒的內(nèi)側(cè)緣上焊接牛腿，通過螺栓將鋼吊箱與牛腿栓接，由牛腿承擔(dān)鋼吊箱、封底混凝土、承臺以及水的浮力，不需要借助其他輔助支撐設(shè)施，降低了施工成本，
[0035]4、承臺與墩身整個施工過程均在無水狀態(tài)下操作，不需要潛水設(shè)備、水下安裝切割設(shè)備和潛水人員，節(jié)省了相關(guān)費用，方便簡單，便于操作。
[0036]5、在常水位以上設(shè)置的牛腿上進(jìn)行鋼吊箱拼裝時，該牛腿承受鋼吊箱的自重和受力梁的荷載，在鋼吊箱起吊沉放時轉(zhuǎn)換成由懸吊系統(tǒng)承擔(dān)鋼吊箱和受力梁的自重荷載，當(dāng)鋼吊箱下沉到承臺設(shè)計標(biāo)高以下時，轉(zhuǎn)換成由再設(shè)置的牛腿承擔(dān)受力梁、鋼吊箱、封底混凝土層、找平混凝土層和承臺混凝土的自重荷載的荷載以及水的浮力，在上述荷載的轉(zhuǎn)換過程中均以工程鉆孔樁為依托進(jìn)行受力體系轉(zhuǎn)化，不需要設(shè)置臨時鋼管樁實施，方便簡單，便于操作。。
`[0037]6、用預(yù)制混凝土底板代替鋼底板，節(jié)約了成本，減少了鋼材的浪費。
[0038]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實施，以下以本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
[0039]本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)及其制造工藝由以下實施例及附圖詳細(xì)給出。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]圖1是本發(fā)明的鋼吊箱系統(tǒng)在常水位以上的時結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖2是本發(fā)明的鋼吊箱平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖3是本發(fā)明的鋼吊箱下沉?xí)r處于懸吊狀態(tài)時結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖4:是本發(fā)明的鋼吊箱系統(tǒng)在常水位以下時結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖5是本發(fā)明澆筑承臺、橋墩的結(jié)構(gòu)示意圖
[0045]1:鉆孔樁鋼護(hù)筒2:牛腿
[0046]3:受力梁
[0047]31 --主受力梁32:次受力分配梁
[0048]4:鋼吊箱
[0049]41:順橋向側(cè)板42:順橋向側(cè)板
[0050]43:橫橋向側(cè)板44:橫橋向側(cè)板
[0051]45:鋼吊箱底板
[0052]5:懸吊系統(tǒng)
[0053]51:鋼支撐梁52:懸吊橫梁
[0054]53:導(dǎo)鏈[0055]6:封底混凝土層7:牛腿
[0056]8:螺栓9:找平混凝土層
[0057]10:承臺11:橋墩
[0058]12:常水位13:承臺底設(shè)計標(biāo)高
【具體實施方式】
[0059]以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)及施工工藝詳細(xì)說明如后。
[0060]請參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明較佳實施例的在常水位以上時的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，由牛腿2、受力梁3、鋼吊箱4、懸吊系統(tǒng)5組成，其中:
[0061]所述的牛腿2，共有4個牛腿2。該4個牛腿2分別設(shè)置在位于常水位12以上的4根鉆孔樁鋼護(hù)筒I順橋向的外側(cè)緣。
[0062]所述的受力梁3，由2根受力梁31和多根次受力分配梁32組成。其中，在一根受力梁31順橋向設(shè)置在2個牛腿2上，另一根受力梁31順橋向設(shè)置在另兩個牛腿2上。多根次受力分配梁32橫橋向設(shè)置在兩根受力梁31上。
[0063]所述的鋼吊箱4，由順橋向側(cè)板41和順橋向側(cè)板42、橫橋向側(cè)板43和橫橋向側(cè)板44及鋼吊箱底板45組成。其中，所述的鋼吊箱底板45設(shè)置在多根次受力分配梁32上。所述的順橋向側(cè)板41和順橋向側(cè)板42垂直于鋼吊箱底板45且順橋向設(shè)置在鋼吊箱底板45的左側(cè)和右側(cè)。所述的橫橋向側(cè)板43和橫橋向側(cè)板44垂直于鋼吊箱底板45且橫橋向設(shè)置在鋼吊箱底板45的前側(cè)和后側(cè)。
[0064]所述的懸吊系統(tǒng)5，由4根鋼支撐梁51、2根懸吊橫梁52、4根導(dǎo)鏈53組成。其中，所述的4根鋼支撐梁51的底端分別固定在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁樁頂中心處，該4根鋼支撐梁51的頂端分別支撐懸吊橫梁52。所述的4根導(dǎo)鏈53的上端與懸吊橫梁52連接，該4根導(dǎo)鏈53的底端分別與順橋向側(cè)板41、順橋向側(cè)板42連接。
[0065]參閱圖3，在所述的鋼吊箱4在吊離牛腿2IOcm高時，割除在常水位12之上時設(shè)置的牛腿2。
[0066]參閱圖4，在所述的鋼吊箱4向下沉，使鋼吊箱底板45的頂面至承臺底設(shè)計標(biāo)高13以下Im處，該鋼吊箱4處于由懸吊系統(tǒng)5懸吊狀態(tài)時，在該鋼吊箱底板45上設(shè)置封底混凝土層6。
[0067]參閱圖4，在封底混凝土層6達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度時，抽干鋼吊箱4內(nèi)的水，再次在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒I順橋向的內(nèi)側(cè)緣距鋼吊箱底板45頂面75cm處分別設(shè)置牛腿7，并通過螺栓8將受力梁3、鋼吊箱底板45、封底混凝土層6與該牛腿7固定在一起。
[0068]依據(jù)本發(fā)明提出的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)的水下高樁承臺施工工藝，主要包括以下步驟:
[0069]步驟1:在常水位以上安裝牛腿2。在位于常水位12以上的4個鉆孔樁鋼護(hù)筒I的外側(cè)緣順橋向焊接牛腿2 ；
[0070]步驟2:安裝受力梁3。一根受力梁31順橋向安裝在2個牛腿2上，另一根受力梁31順橋向安裝在另2個牛腿2。在該2根受力梁31上橫橋向安裝固結(jié)多根次受力分配梁32.[0071]步驟3:在常水位12以上拼裝鋼吊箱4。首先將鋼吊箱底板45安裝在多根次受力分配梁32上，并通過螺栓將多根次受力分配梁32和受力梁31和鋼吊箱底板45固定在一起。然后將所述的順橋向側(cè)板41和順橋向側(cè)板42垂直順橋向分別安裝在鋼吊箱底板45上的左側(cè)和右側(cè)，將所述的橫橋向側(cè)板43和橫橋向側(cè)板44垂直橫橋向分別安裝在鋼吊箱底板45上的前側(cè)和后側(cè)，該順橋向側(cè)板41、順橋向側(cè)板42、橫橋向側(cè)板43、橫橋向側(cè)板44均通過螺栓固定在鋼吊箱底板45上。此時，由牛腿2承擔(dān)鋼吊箱4及受力梁3產(chǎn)生的自重力，并通過牛腿2將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁上；
[0072]步驟4:安裝懸吊系統(tǒng)5。首先將4根鋼支撐梁51的下端分別固定在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁頂中心處。然后，將2根懸吊橫梁52安裝在4根鋼支撐梁51頂端上，將4根導(dǎo)鏈53的上端安裝在懸吊橫梁52上，將4根導(dǎo)鏈53的下端安裝在順橋向側(cè)板41和順橋向側(cè)板42的上端；
[0073]步驟5:切割牛腿2。先通過懸吊系統(tǒng)5的4根導(dǎo)鏈53將鋼吊箱4及受力梁3向上提升距離牛腿210cm高處，此時受力梁3、鋼吊箱4以及懸吊系統(tǒng)5產(chǎn)生的自重力由懸吊系統(tǒng)5承擔(dān)并通過懸吊系統(tǒng)5將前述自重力荷載傳遞給到鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)鉆孔樁頂上，完成受力轉(zhuǎn)換后，將處在常水位12以上焊接在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒I上的牛腿2全部切割掉；
[0074]步驟6:鋼吊箱4下沉就位。用懸吊系統(tǒng)5的4根導(dǎo)鏈53將鋼吊箱4及受力梁3下沉，使鋼吊箱4下沉至使其鋼吊箱底板45頂面低于承臺底設(shè)計標(biāo)高13的Im處，該鋼吊箱4的順橋向側(cè)板41、順橋向側(cè)板42、橫橋向側(cè)板43、橫橋向側(cè)板44的頂端均在常水位12以上，所述的鋼吊箱4處于被所述懸吊系統(tǒng)5懸吊狀態(tài)，此時，該鋼吊箱4、受力梁3以及懸吊系統(tǒng)5產(chǎn)生的自重力均由懸吊系統(tǒng)5承擔(dān)，并通過懸吊系統(tǒng)5將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)鉆孔樁頂上；
[0075]步驟7:澆筑封底混凝土層6。先在處于懸吊狀態(tài)下的鋼吊箱4的鋼吊箱底板45頂面上澆筑混凝土，澆筑成70cm厚封底混凝土層6，同時在封底混凝土層6、鋼吊箱底板45及受力梁3上預(yù)留與牛腿7互相對應(yīng)的圓孔，待封底混凝土層6達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，抽干鋼吊箱4內(nèi)的水，此時，鋼吊箱4、受力梁3、懸吊系統(tǒng)5的自重力以及鋼吊箱4、受力梁3的浮力荷載由懸吊系統(tǒng)5傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)鉆孔樁頂上；
[0076]步驟8:焊接牛腿7。在鋼吊箱4內(nèi)的4根鉆孔樁鋼護(hù)筒I順橋向距鋼吊箱底板45頂面75cm處的內(nèi)側(cè)緣上分別焊接牛腿7，在每一個牛腿7上預(yù)留有圓孔；
[0077]步驟9:通過螺栓8將受力梁3、鋼吊箱底板45、封底混凝土層6和牛腿7栓接在一起，使受力梁3、鋼吊箱4、封底混凝土層6的自重力及受力梁3、鋼吊箱4的浮力由牛腿7承擔(dān)，并通過牛腿7將前述的重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I上，完成受力體系轉(zhuǎn)換后，拆除鋼支撐梁51、懸吊橫梁52和導(dǎo)鏈53 ；
[0078]步驟10:澆筑找平混凝土層9。在封底混凝土層6上澆筑混凝土，澆筑成30cm厚找平混凝土層9，并將牛腿7埋入找平混凝土層9內(nèi)，此時，受力梁3、鋼吊箱4、封底混凝土層6、找平混凝土層9的自重力以及受力梁和鋼吊箱4的浮力由牛腿7承擔(dān)，并通過牛腿7將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I上；
[0079]步驟11:破除鉆孔樁頭。在找平混凝土層9達(dá)到設(shè)計規(guī)定強(qiáng)度后，破除承臺底設(shè)計標(biāo)高13以上的鉆孔樁鋼護(hù)筒I及鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁頭；
[0080]步驟12:施工承臺10。在找平混凝層9上施工承臺10，此時，受力梁3、鋼吊箱4、封底混凝土層6、找平混凝土層9、承臺混凝土的自重力以及受力梁3、鋼吊箱4的浮力由牛腿7承擔(dān)，并通過牛腿7將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I上；
[0081]步驟13:施工橋墩11。在承臺10達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，在承臺10上施工橋墩11，此時，受力梁3、鋼吊箱4、封底混凝土層6以及找平混凝土層9的自重力以及受力梁3、鋼吊箱4的浮力由牛腿7承擔(dān)，并通過牛腿7將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I上，而該承臺10的自重力由鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁承擔(dān)，該橋墩混凝土自重力荷載由承臺10傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒I內(nèi)的鉆孔樁上(見圖5);
[0082]步驟14:拆除鋼吊箱4，在承臺10施工完畢且橋墩11施工到常水位12以上后，將順橋向側(cè)板41、順橋向側(cè)板42、橫橋向側(cè)板43、橫橋向側(cè)板44拆除，被保留的受力梁3、鋼吊箱底板45、封底混凝土層6、螺栓8、找平混凝土層9、牛腿7構(gòu)成承臺10底部的保護(hù)層(見圖5)。
[0083]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其特征在于包括: —牛腿(2 )，共有4個牛腿(2 )，該4個牛腿(2 )分別設(shè)置在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)位于常水位(12)以上的順橋向的外側(cè)緣； —受力梁(3)，由2根受力梁(31)和多根次受力分配梁(32)組成，其中，所述的每一根受力梁(31)順橋向設(shè)置在2個牛腿(2)上，多根次受力分配梁(32)橫橋向設(shè)置在2根受力梁(31)上； ——鋼吊箱(4)，由順橋向側(cè)板(41)和順橋向側(cè)板(42)、橫橋向側(cè)板(43)和橫橋向側(cè)板(44)及鋼吊箱底板(45)組成，其中，所述的鋼吊箱底板(45)設(shè)置在多根次受力分配梁(32 )上，所述的順橋向側(cè)板(41)和順橋向側(cè)板(42 )垂直于鋼吊箱底板(45 )且順橋向設(shè)置在鋼吊箱底板(45)的左側(cè)和右側(cè)，所述的橫橋向側(cè)板(43)和橫橋向側(cè)板(44)垂直于鋼吊箱底板(45)且橫橋向設(shè)置在鋼吊箱底板(45)的前側(cè)和后側(cè)； —懸吊系統(tǒng)(5)，由4根鋼支撐梁(51)、2根懸吊橫梁(52)、4根導(dǎo)鏈(53)組成，其中，所述的4根鋼支撐梁(51)的底端分別固定在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)的鉆孔樁樁頂中心處，該4根鋼支撐梁(51)的頂端分別支撐懸吊橫梁(52)，所述的4根導(dǎo)鏈(53)的上端與懸吊橫梁(52)連接，該4根導(dǎo)鏈(53)的底端分別與順橋向側(cè)板(41)、順橋向側(cè)板(42)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其特征在于:在所述的鋼吊箱(4)在吊離牛腿(2 ) IOcm高時，割除在常水位(12)之上時設(shè)置的牛腿(2 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其特征在于:所述的鋼吊箱(4)下沉到它的鋼吊箱底板(45)頂面至承臺底設(shè)計標(biāo)高(13)以下Im處，在該鋼吊箱(4)處于由懸吊系統(tǒng)(5)懸吊狀態(tài)時，在該鋼吊箱底板(45)上設(shè)置封底混凝土層(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述 的用于水下高樁承臺施工的鋼吊箱系統(tǒng)，其特征在于:在抽干鋼吊箱(4 )內(nèi)的水時，再次在4根鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)順橋向的內(nèi)側(cè)緣距鋼吊箱底板(45 )頂面75cm處分別設(shè)置牛腿(7)，并通過螺栓(8)將受力梁(3)、鋼吊箱底板(45)、封底混凝土層(6)與該牛腿(7)固結(jié)在一起。
5.一種用權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于水下高樁承臺的鋼吊箱系統(tǒng)的水下高樁承臺的施工工藝，其特征在于，包括如下步驟: 步驟1:在常水位以上安裝牛腿(2)，在位于常水位(12)以上的4個鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)的外側(cè)緣順橋向焊接牛腿(2); 步驟2:安裝受力梁(3)，共有2根受力梁(3)順橋向安裝在4個牛腿(2)上，其中，所述的每2個牛腿(2)上順橋向安裝I根受力梁(31)，在該2根受力梁(31)上橫橋向安裝固結(jié)多根次受力分配梁(32)； 步驟3:在常水位(12)以上拼裝鋼吊箱(4)，首先將鋼吊箱底板(45)安裝在多根次受力分配梁(32)，通過螺栓將受力梁(31)、次受力分配梁(32)和鋼吊箱底板(45)固定在一起，然后將所述的順橋向側(cè)板(41)和順橋向側(cè)板(42)垂直順橋向分別安裝在鋼吊箱底板(45)上的左側(cè)和右側(cè)，將所述的橫橋向側(cè)板(43)和橫橋向側(cè)板(44)垂直橫橋向分別安裝在鋼吊箱底板(45)上的前側(cè)和后側(cè)，該順橋向側(cè)板(41)、順橋向側(cè)板(42)、橫橋向側(cè)板(43)、橫橋向側(cè)板(44)均通過螺栓固定在鋼吊箱底板(45)上，此時，由牛腿(2)承擔(dān)鋼吊箱(4)及受力梁(3)產(chǎn)生的自重力，并通過牛腿(2)將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(O內(nèi)的鉆孔樁上；步驟4:安裝懸吊系統(tǒng)(5)，首先將4根鋼支撐梁(51)的下端分別固定在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)的鉆孔樁頂中心處，然后，將2根懸吊橫梁(52)安裝在4根鋼支撐梁(51)頂端上，將4根導(dǎo)鏈(53)的上端安裝在懸吊橫梁(52)上，將4根導(dǎo)鏈(53)的下端安裝在順橋向側(cè)板(41)和順橋向側(cè)板(42)的上端； 步驟5:切割牛腿(2)，先通過懸吊系統(tǒng)(5)的4根導(dǎo)鏈(53)將鋼吊箱(4)及受力梁(3)向上提升距離牛腿⑵IOcm高處，此時受力梁(3)、鋼吊箱(4)以及懸吊系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的自重力由懸吊系統(tǒng)(5)承擔(dān)，并通過懸吊系統(tǒng)(5)將前述自重力荷載傳遞給到鉆孔樁鋼護(hù)筒(O內(nèi)鉆孔樁頂上，完成受力轉(zhuǎn)換后，將處在常水位(12)以上焊接在4個鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)上的牛腿(2)全部切割掉； 步驟6:鋼吊箱(4)下沉就位，用懸吊系統(tǒng)(5)的4根導(dǎo)鏈(53)將鋼吊箱(4)及受力梁(3)下沉，使鋼吊箱(4)下沉至其鋼吊箱底板(45)頂面低于承臺底設(shè)計標(biāo)高(13)的1.0m處，該鋼吊箱(4)的順橋向側(cè)板(41)、順橋向側(cè)板(42)、橫橋向側(cè)板(43)、橫橋向側(cè)板(44)的頂端均在常水位(12)以上，所述的鋼吊箱(4)處于被所述懸吊系統(tǒng)(5)懸吊狀態(tài)，此時，該鋼吊箱(4)、受力梁(3)以及懸吊系統(tǒng)(5)產(chǎn)生的自重力均由懸吊系統(tǒng)(5)承擔(dān)，并通過懸吊系統(tǒng)(5)將前述自重力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)鉆孔樁頂上； 步驟7:澆筑封底混凝土層(6)，先在處于懸吊狀態(tài)下的鋼吊箱(4)的鋼吊箱底板(45)頂面上澆筑混凝土，澆筑成70cm厚的封底混凝土層(6)，同時在封底混凝土層(6)、鋼吊箱底板(45)及受力梁(3)上預(yù)留與牛腿(7)互相對應(yīng)的圓孔，待封底混凝土層(6)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，抽干鋼吊箱(4)內(nèi)的水，此時，受力梁(3)、鋼吊箱(4)、懸吊系統(tǒng)(5)的自重力以及受力梁(3)、鋼吊箱(4)的浮力荷載均由懸吊系統(tǒng)(5)傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)鉆孔樁頂上； 步驟8:焊接牛腿(7)，在鋼吊箱(4)內(nèi)的4根鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)順橋向距鋼吊箱底板 (45)頂面75cm處的內(nèi)側(cè)緣上分別焊接牛腿(7)，在每一個牛腿(7)上預(yù)留有圓孔； 步驟9:通過螺栓(8)將受力梁(3)、鋼吊箱底板(45)、封底混凝土層(6)和牛腿(7)栓接在一起，使受力梁(3)、鋼吊箱(4)、封底混凝土層(6)的自重力以及受力梁(3)、鋼吊箱(4)的浮力由牛腿(7)承擔(dān)，并通過牛腿(7)將前述重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)上；完成受力體系轉(zhuǎn)換后，拆除鋼支撐梁(51)、懸吊橫梁(52)和導(dǎo)鏈(53); 步驟10:澆筑找平混凝土層(9)，在封底混凝土層(6)上澆筑混凝土，澆筑成30cm厚找平混凝土層(9)，并將牛腿(7)埋入找平混凝土層(9)內(nèi)，此時，受力梁(3)、鋼吊箱(4)、封底混凝土層(6)、找平混凝土層(9)的自重力以及受力梁(3)、鋼吊箱(4)的浮力由牛腿(7)承擔(dān)，并通過牛腿(7)將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)上； 步驟11:破除鉆孔樁頭，在找平混凝土層(9)達(dá)到設(shè)計規(guī)定強(qiáng)度后，破除承臺底設(shè)計標(biāo)高(13)以上的鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)及鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)的鉆孔樁頭； 步驟12:施工承臺(10)，在找平混凝層(9)上施工承臺(10)，此時，受力梁(3)、鋼吊箱(4)、封底混凝土層(6)、找平混凝土層(9)、承臺(10)的自重力以及受力梁(3)、鋼吊箱(4)的浮力由牛腿(7)承擔(dān)，并通過牛腿(7)將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)上； 步驟13:施工橋墩(11)，在承臺(10)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的強(qiáng)度后，在承臺(10)上施工橋墩(II)，此時，受力梁(3)、鋼吊箱(4)、封底混凝土層(6)以及找平混凝土層(9)的自重力以及受力梁(3)、鋼吊箱(4)的浮力由牛腿(7)承擔(dān)，并通過牛腿(7)將前述自重力和浮力荷載傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)上，而該承臺(10)的自重力由鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)的鉆孔樁承擔(dān)，該橋墩混凝土自重力荷載由承臺(10)傳遞到鉆孔樁鋼護(hù)筒(I)內(nèi)的鉆孔樁上； 步驟14:拆除鋼吊箱(4)，在承臺(10)施工完畢且橋墩(11)施工到常水位(12)以上后，將順橋向側(cè)板(41)、順橋向側(cè)板(42)、橫橋向側(cè)板(43)、橫橋向側(cè)板(44)拆除，被保留的受力梁(3)、鋼吊箱底板(45)、封底混凝土層(6)、螺栓(8)、找平混凝土層(9)、牛腿(7)構(gòu)成承臺(10)底部構(gòu)成額外保護(hù)層`。
【文檔編號】E02D23/00GK103510529SQ201210479405
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月22日
【發(fā)明者】劉元煒, 柳在明, 趙敬勇, 田岱松, 張巖, 肖仕周 申請人:中交第三公路工程局有限公司