[发明专利]一种格型钢板桩大圆筒副格现场预拼、整体吊打的施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种海上人工岛施工工艺，尤其涉及一种海上格型钢板桩大圆筒副格施工时，采用多个振动锤将现场预拼装的副格钢板桩同时整体振沉。

背景技术

人工岛一般为在近岸浅海水域中人工建造的陆地，作为进行海上作业或其他用途的场所，大多有栈桥或海底隧道与岸相连。现代工业发达的沿海国家，滨海一带人口密集、城市拥挤，使得进一步发展和建设新企业及公用设施受到很大限制，原有城市本身的居住、交通、噪声、水与空气污染等问题也很难解决。因此，兴建人工岛，改变或改善了上述难题。人工岛是利用海洋空间的方式之一，也是一种新兴的海洋工程。

中国港珠澳大桥香港人工岛(HKBCF)是港珠澳大桥香港连接线的一个重要组成部分，经过赤腊角机场连接屯门及大屿山，占地面积约150万平米。该人工岛填海工程作为港珠澳大桥配套工程，工程的进度、质量和安全关系到整个大桥的建设与发展，顺利的实施本项目，对整个港珠澳大桥的建设有着坚实的铺垫作用。该人工岛通过在格型钢板桩大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而成。

参见图1和图2，该人工岛100为在格型钢板桩大圆筒101加防波堤102形成的围堰内回填填料而成，占地面积约150万平米。其格型钢板桩岛壁结构轴线长度约5.1km，共有格型钢板桩大圆筒(101a)134只，直径分别为26.9m和31.194m。主格101a(即格型钢板桩大圆筒)与主格相连的副格101b共133组，分别为：①直径26.9m主格之间的副格直径为10.976m，共55组(110片)，单片副格由33块钢板桩组成；②直径31.194m主格之间的副格直径为15.96m，共77组(154片)，单片副格由46块钢板桩组成；③直径26.9m主格与直径31.194m主格之间的副格直径为16.296m，共1组(2片)，单片副格由47块钢板桩组成。

同时，本工程采用YSP-FXL型直腹式钢板桩，材质为S355，长度23.6～37.1m，其公称宽度为500mm，腹板厚度为12.7mm，转角为10°，理论重量为77.2kg/m。在进行格型钢板桩大圆筒施工前，应首先完成碎石垫层、土工布和碎石桩的施工，待碎石桩施工一段作业面后方可进行格型钢板桩大圆筒的施工，格型钢板桩大圆筒安装完成后，24小时内进行筒内填料回填工作。两只相邻格型钢板桩大圆筒主格安装完成并回填完成后，方可进行副格施工。

上述工程在施工过程中主要有五大难点：1)施工区域限高。2)水深浅。3)地质条件差，使得桩长较长。4)完全离岸作业，海上环保要求高。5)工期紧。

发明内容

针对通过在格型钢板桩大圆筒加防波堤形成的围堰内回填填料而形成的人工岛在施工过程中，在面临“上下左右都受限制”的现场施工条件(即施工区域限高、水深浅、地质条件差、海上环保要求高)时，难以在较紧的工期内按时完成的问题，本发明针对桩长较短的格型钢板桩大圆筒副格，提供一种“现场预拼、整体吊打”的施工工艺，该施工工艺能够有效解决现有格型钢板桩大圆筒施工过程中所遇到的问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种格型钢板桩大圆筒副格现场预拼、整体吊打的施工工艺，该工艺在施工现场设置相应的副格拼装支架，在该拼装支架上直接预拼格型钢板桩形成大圆筒副格，由振沉用起重船直接配多个振动锤将拼装好的副格从拼装支架上起吊，并插入筒位主副格连接桩(Y桩)锁口内，然后同时启动振动锤，振沉副格钢板桩，整体振沉不到位时，采用单锤分组振沉到位。

本工艺在具体实施时，设置在副格拼装支架时，首先根据地质条件、承载要求、各种工况和水位、气象条件等，设置相应的副格拼装支架基础支承桩；接着在基础支承桩上固设相应的上部拼装支架。

进一步的，所述基础支承桩采用6根钢管桩，分为两组根据副格的安装位置对称设置在设置好的主格钢板桩之间，每组中3根钢管桩呈等腰三角形分布，且位于待安装副格位置的内侧；

所述上部拼装支架由三层平台组成，下层平台兼起临时挂住副格钢板桩的作用，上、中层平台上设置保证拼装钢板桩稳定的装置，一方面钢板桩依靠在上、中平台上，另一方面在平台上采用葫芦拉住钢板桩，上平台同时作为板桩拼装插锁口的人工操作平台。

进一步的，现场预拼时，采用三点吊的方式将钢板桩吊起，拼装第一片钢板桩时，将钢板桩贴近拼装支架平台前端弧形板面，依靠钢板桩自重下沉，直到钢板桩顶部高出上平台约1m时，在钢板桩上焊接U型槽钢，使钢板桩挂在下平台上的T型挂钩上；