專利名稱：鋼浮箱沉放標高控制方法
技術領域：
本發明涉及建筑技術領域，具體涉及船塢、船閘、水閘等建筑技術 領域。
背景技術：
船閘是一種用于船舶通行、修造船舶的水工建筑物，設置在江河航 道和修造船廠內，主要是用于過船、控制水位。由于現代船舶向大型 化發展，有時為了方便有利也在塢內造船。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出來的一種適合于沿海、江河地區水利 樞紐工程和船廠建設的新型閘門。鋼浮箱沉放高程要求相當高，特別 是鋼浮箱座床后整體縱橫傾斜度是關系到閘門能否順利、精確安裝的 關鍵點。常規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。
發明內容
本發明所要解決的技術問題精確控制鋼浮箱沉放高程，為了解決此 技術問題，本發明采用將樁頂接高作為鋼浮箱座床的支點，同時使水 下拋石基床略低于鋼浮箱沉放設計標高，本發明公開了一種鋼浮箱沉 放高程控制方法，包括下列步驟
a)樁頂標高測量；b)樁頂混凝土墊塊預制； C)樁頂混凝土墊塊安裝；
d) 拋設碎石墊層；
e) 水下澆筑混凝土層；
f) 拋設碎石找平層。 ，
所述的樁頂標高測量為測量每一樁頂標高。
所述的樁頂混凝土墊塊預制為根據每一實測的樁頂標高分別確定 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 大頭樁頂的鋼帽子。每一樁頂混凝土墊塊和大頭樁編號相對應。
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 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處于同一設計標 高，而保證了鋼浮箱的安裝整個平整度和標高。
為了隔離土層與砼，確保水下混凝土質量，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，澆筑采用導管法。以 實現水下大面積的混凝土構筑。
所述的碎石找平層將在鋼浮箱安裝完成后對該層進行灌漿，使之與 浮箱底板形成一個整體。碎石為無風化、無針、粒狀新鮮硬質巖石料， 粒徑為8 15cm，拋石厚度應為碎石找平層的標高略低于安裝后樁頂 混凝土墊塊標高卜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)前還有進行復測混凝土墊塊頂標高的步驟， 以確保混凝土墊塊安裝的準確性和測量精度，復測安排在混凝土基床 澆筑后，拋碎石找平層實施前，方法同樁頂測量的方法。
本發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，為后續閘門 的精確安裝打下基礎。同時，本發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備等特點。
圖l樁頂標高測量示意圖。
圖2樁頂混凝土墊塊結構示意圖。
圖3基床砼水下模板結構示意圖。
圖4基床混凝土澆筑船機布置示意圖。
圖5碎石找平層導架整平作業示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實例，進一步闡明本發明。應理解，這些實例 僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。下列實例中未注明具 體條件的實施方法，通常按照常規條件，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構，口門凈寬40m， 口門底板頂高程為 -7.40m。根據閘門布置及門庫檢修需要，外閘首頂高程為+.7.00m。工 作閘門采用專門調水泵房為橫拉式鋼閘門，鋼閘門設在閘首東側，與閘首相連，外閘首輸水系統。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 高+5.10m，底標高-11.70m。鋼浮箱內現澆鋼筋砼空箱閘首結構，閘首 底板厚度最小2.0m，最大4.3111。
外閘首西側設高樁墩式絞車房一座，平面尺度13mX10m，底標高 為+4.35m,頂標高+6.30m。
外閘首基礎采用樁基加混合基床結構，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鋼筋砼預應力 大頭方樁，樁頂標高-13.20!11，樁尖進入⑤3-2層4m，樁尖標高為-50.5m。
樁頂標高測量
在基槽吸泥作業完成以后，進行大頭樁頂標高的精確測量。測量樁 頂標高采用在工作船舷側固定一座導向標尺的方式，管架內套一根長 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 船改變導向架的位置，通過導架上的定滑輪來實現標桿的上升與下降， 導向架測量示意圖1。
測量選擇平潮時作業，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桿位置(需測量的樁)，移動導架2到 位以后，放松牽引鋼絲繩5，標桿尺l緩緩下放，由潛水員確定接觸 板4是否平穩坐落于樁樁頂6，然后由陸上水準儀7讀出標桿尺讀數3， 記錄樁號和讀數，即可反算出該樁樁頂標高，樁頂標高測量示意見下 圖1。
樁頂混凝土墊塊制作與安裝為了確保整個復合基床的平整度，滿足鋼浮箱安裝后標高的要求， 采用在樁頂安裝混凝土墊塊的方法。混凝土墊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， 其高度根據實測樁頂標高反算而來(約1.5m)。其結構示如圖2所示， 單個混凝土墊塊用鋼120kg，混凝土用量約0.54m3。混凝土墊塊制作 時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，側模采用特制的二半鋼模對拼而成，并用螺栓連接，側模內有標 出該混凝土塊的計算高度，C30混凝土采用基地攪拌站供應的商品混 凝土。
混凝土墊塊在陸上基地制作完成，養護強度達到設計強度的75%時 便可落駁出運。安裝混凝土墊塊時，在測量的配合下，起吊、下落到 應安裝的樁頂范圍內，由潛水員配合慢慢下放至樁頂，然后由潛水員 轉動方向，對準樁頭，下落樁墊使鋼帽子套入樁頂，即完成樁墊安裝。
為確保混凝土墊塊安裝的準確性和測量精確度，需對混凝土墊塊頂 標進行復測，復測安排在混凝土基床澆筑后，50cm拋石層實施前，方 法同樁頂測量的方法。對復測墊塊頂標高超lcm以上的，采用風鎬進 行鑿除;對頂標偏低超lcm的采取在混凝土墊塊頂加墊適當的鋼墊板， 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，確保水下混凝土質量。碎石粒徑為6 10cm,拋石厚度為20cm， 考慮到混凝土澆筑時碎石會嵌入土體，故拋石層厚度按30cm控制， 整個拋石方量為800 m3。
采用抓斗挖泥船拋石。作業時，碎石駁靠在抓斗挖泥船的側舷的前 側，用抓斗將碎石抓至施工區域拋填。拋填作業嚴格避開漲、落潮急流時間，在緩流狀態下拋填作業也該是首先作試拋，掌握規律，然后 進行施工。施工時由陸上測量人員進行配合，根據情況調整拋填作業 區域，每個作業區根據拋填總方量進行統計，以確定該區域是否以拋 填到量。拋填后，由潛水員在基底進行拉網式檢査整個基床底部有無 漏拋的情況出現，如有，由拋石船定時定點進行補拋。
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 土采用導管法。
澆筑計劃平面上分3塊，單次現澆方量約1700m3，分塊由北向南， 可利用圍堤作為3面側模。只需在南側增加一道側模即可。側模采用 大型鋼模,陸上制作、水下安裝，模板結構示意見圖3,采用槽鋼1 和鋼板2構成鋼模，上留吊點3。
安裝前先施打3根定位樁，然后在其內側安裝模板，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，振動。可先后拆除二塊模板， 然后將定位樁及模板轉入下一階段。
混凝土澆筑采用水上攪拌船通過導管法施工。導管采用①325mm鋼 管，上部儲料斗容量為4m3。混凝土澆筑時由起重船2、定位船3和混 凝土攪拌船l共同作業，定位導向船上設置導向架，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 供應混凝土，由其泵送管將混凝土直接送入料斗。陸上水準儀控制料 斗標高，使導管底部高出基槽底30cm。混凝土澆筑前計算每料斗混凝 土能達到的范圍，計算出每次導管移動位置，陸上2臺經緯儀測量配合定位船3定位。澆筑順序由南向北、由岸向江側逐步澆筑混凝土， 澆筑混凝土作業船機布置平面示意見圖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行注漿，使之與鋼浮箱底板形成一個整 體)。碎石為無風化、無針、粒狀新鮮硬質巖石料，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 石層頂標高控制時寧低不高，整個拋石方量為1480m3。
該拋石施工方法與前面的墊層拋填作業方法基本類同。但為確保拋 填平整，在抓斗作業區前拉設一個3x3m的鋼絲網格，網格直徑大于 15cm。抓斗拋石時，經過網絡過濾作用，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，也可采取導軌法進行拋石層的檢査與找平，整平作業示意見圖 5。
在安裝于樁基1頂的混凝土墊塊2頂架設工字鋼作為導軌5，導架 6擱置于導軌5上，導架6底略底于混凝土層3上的碎石基床4頂面， 作業時由水上作業船拉動導架，可實現碎石找平層頂的檢測與整平， 確保碎石找平頂面略低于-ll. 7m標高。
本發明的范圍不受所述具體實施方案的限制，所述實施方案只欲作 為闡明本發明各個方面的單個例子，本發明范圍內還包括功能等同的 方法和組分。實際上，除了本文所述的內容外，本領域技術人員參照 上文的描述和附圖可以容易地掌握對本發明的多種改進。所述改進也 落入所附權利要求書的范圍之內。上文提及的每篇參考文獻皆全文列 入本文作為參考。
權利要求
1.一種鋼浮箱沉放高程控制方法，包括下列步驟a)樁頂標高測量；b)樁頂混凝土墊塊預制；c)樁頂混凝土墊塊安裝；d)拋設碎石墊層；e)水下澆筑混凝土層；f)拋設碎石找平層。
2. 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于在步驟e)后和步驟 f)前還有進行復測混凝土墊塊頂標高的步驟。
3. 根據權利要求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. 根據權利要求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. 根據權利要求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，澆筑采用導管法。
全文摘要
本發明涉及建筑技術領域，具體涉及船塢建筑技術領域。本發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高測量；樁頂混凝土墊塊預制；樁頂混凝土墊塊安裝；拋設碎石墊層；水下澆筑混凝土層；拋設碎石找平層。本發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，為后續橫拉門的順利安裝打下基礎。同時，本發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備等特點。
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 優先權日2007年10月11日
發明者莊文福, 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