一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法与流程

1.本发明涉及水下施工技术领域，具体涉及一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法。


背景技术：

2.在跨水域桥梁工程的施工过程中，需要大量架设水中格构式钢管桩，用作水中格构式支架的基础，且保证了水中格构式支架的稳定性。在施工过程中，钢管桩之间需要安装横向连接钢管，横向连接钢管在钢管桩之间起到了“桥梁”的作用，用于将钢管桩相互连接为整体构造，且具有传递应力的力学功能，因此横向连接钢管的施工工作对格构式钢管桩具有重要的意义。
3.现有的水中格构式钢管桩，在进行横向连接钢管的施工时，通常是在施工前根据安装长度预制出格构式钢管桩构件，然后在钢管桩插打完毕后，将预制好的横向连接钢管进行焊接安装，但由于横向连接钢管的端头不加工或加工不规范，横向连接钢管与钢管桩安装后的贴合度不高，需要二次加工焊接以填补空缺的部分，导致格构式钢管桩的整体性和稳定性较差；此外，横向连接钢管在焊接过程中缺乏固定措施，因此为了保持横向连接钢管的稳定性，起重设备在焊接工作完成前不可脱钩，无法连续进行钢管施工作业，导致起重设备的施工效率较低；此外，工程的拆除阶段需要回收横向连接钢管，现有的焊接工艺增加了回收的难度，需要进行切割作业才能拆除吊离，不仅损耗率较高，且增加了施工工序和成本，因此需要一种新的横向连接钢管的施工方法来解决上述不足。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有的水下施工存有的稳定性差、施工效率低和施工成本高的技术缺陷，本发明提供一种稳定性好、施工效率高和降低施工成本的水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法。
5.为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：本发明所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：s01、插打钢管桩到位，然后在钢管桩上测量定点安装位置；s02、在钢管桩的安装位置的下部焊接安装卡槽；s03、将横向连接钢管吊装到钢管桩之间，然后插装到卡槽上；s04、将组合式抱箍吊装到钢管桩上方，打开组合式抱箍并吊运到安装位置；s05、合拢组合式抱箍并完全贴合钢管桩和横向连接钢管，然后安装螺栓固定。
6.所述的插打钢管桩到位，然后在钢管桩上测量定点安装位置，具体为：利用振动锤插打钢管桩，当各个钢管桩插打完毕后，使用测量仪器对各个钢管桩进行测量定点，标记出横向连接钢管的安装位置。
7.所述的安装卡槽呈u字形。
8.所述的将横向连接钢管吊装到钢管桩之间，然后插装到卡槽上，具体为：使用起重设备将横向连接钢管吊起，并吊运到钢管桩之间，然后将横向连接钢管调整到安装位置的正上方，并顺着两侧的钢管桩往向下吊运，使横向连接钢管到达安装位置并插装到卡槽上，使横向连接钢管临时固定在钢管桩上，然后即可让起重设备脱钩。
9.所述的横向连接钢管的两端呈弧形，横向连接钢管端头的下部对称装有插销。
10.所述的插销呈弧形。
11.所述的将组合式抱箍吊装到钢管桩上方，打开组合式抱箍并吊运到安装位置，具体为：使用起重设备将组合式抱箍吊装到钢管桩的正上方，打开组合式抱箍并调节到合适的张开角度，确保组合式抱箍能装配到钢管桩上，然后使用起重设备向下吊运组合式抱箍，使组合式抱箍抵达钢管桩的安装位置。
12.所述的组合式抱箍由前连接部、后连接部和转轴构成，两个前连接部为对称状设置，前连接部的一端通过转轴活动连接，前连接部的另一端分别固装有后连接部。
13.所述的前连接部和后连接部呈弧形。
14.所述的后连接部的两侧对称设置有安装凸缘。
15.所述的合拢组合式抱箍并完全贴合钢管桩和横向连接钢管，然后安装螺栓固定，具体为：调节组合式抱箍的位置，使组合式抱箍的一端套装在钢管桩上，组合式抱箍的另一端套装在横向连接钢管上，然后逐渐合拢组合式抱箍，不断检查钢管桩和横向连接钢管的贴合度，直至合拢到位使组合式抱箍、钢管桩和横向连接钢管完全贴合，然后在组合式抱箍上安装螺栓进行固定。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法具有稳定性好、施工效率高和降低施工成本的优点，采用组合式抱箍连接代替了现有的焊接，机械结构装配减少了安装时间，且避免漏焊或过焊导致接头连接质量差，保证了格构式钢管桩的整体性和稳定性；且组合式抱箍易于快速量产作为标准构件，提高了施工效率，组合式抱箍可以周转使用，降低了施工成本；横向连接钢管的两端依照相贯线原则切割成弧形接头，安装时使横向连接钢管与钢管桩紧密贴合，既提减少了横向连接钢管二次加工，又避免了接头处补焊钢板造成应力集中问题，提高了格构式钢管桩的施工质量和整体性能；通过焊接弧形钢板插销和u形卡槽，解决了临时固定横向连接钢管的问题，可快速精准地将横向连接钢管临时固定于安装位置，避免了人工视力定位导致的安装问题，提高了施工效率和安装精度；后期格构式钢管桩拆除时通过松动螺栓可实现横向连接钢管分离钢管桩，无需切割横向连接钢管，可进行快速拆除作业，且保证了横向连接钢管完整性，提高了施工效率和材料可再利用率，解决了现有的水下施工存有的稳定性差、施工效率低和施工成本高的问题，满足了水中格构式支架的施工需要。
附图说明
17.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本发明的方法流程示意图；图2是本发明的主视结构示意图；图3是本发明的俯视结构示意图；
图4是图3中的a-a向的结构示意图；图5是本发明的左视结构示意图；图6是本发明的卡槽的装配示意图；图7是本发明的横向连接钢管的结构示意图；图8是本发明的组合式抱箍的结构示意图。
18.图中：1，钢管桩、2，横向连接钢管、3，卡槽、4，插销、5，组合式抱箍、501，前连接部、502，后连接部、503，转轴、504，安装凸缘、6，螺栓。
具体实施方式
19.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
20.如图1～图8所示，本发明所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：s01、插打钢管桩1到位，然后在钢管桩1上测量定点安装位置；所述的插打钢管桩1到位，然后在钢管桩1上测量定点安装位置，具体为：利用振动锤插打钢管桩1，当各个钢管桩1插打完毕后，使用测量仪器对各个钢管桩1进行测量定点，标记出横向连接钢管2的安装位置。
21.s02、在钢管桩1的安装位置的下部焊接安装卡槽3；具体的，所述的安装卡槽3呈u字形，作为本技术一种较佳的实施方式，所述的安装卡槽3采用10mm厚的钢板加工而成，卡槽3的宽度为18cm，深度为2.5cm，高度为21cm，安装卡槽3的端头与钢管桩1固定连接，采用焊接固紧。
22.s03、将横向连接钢管2吊装到钢管桩1之间，然后插装到卡槽3上；所述的将横向连接钢管2吊装到钢管桩1之间，然后插装到卡槽3上，具体为：使用起重设备将横向连接钢管2吊起，作为本技术一种较佳的实施方式，所述的横向连接钢管2的两端呈弧形，根据现场实测桩身间距，并依据钢管桩1与横向连接钢管2的相贯原则，对横向连接钢管2进行切割加工，使钢管两端均为弧形截面，弧形线形即为相贯线，该设置的优点在于增强钢管桩1与横向连接钢管2的贴合度；横向连接钢管2端头的下部对称装有插销4，所述的插销4呈弧形，进一步地，所述的插销4为10mm厚钢板制作成的弧形钢板，插销4的内径与钢管桩1的外径相等，插销4的宽度为15cm弧长，插销4的高度为20cm，将插销4焊接在横向连接钢管2两端的底部，使插销4的内截面与横向连接钢管2的底部切口截面处于同一平面上。
23.将横向连接钢管2吊运到钢管桩1之间，然后将横向连接钢管2调整到安装位置的正上方，并顺着两侧的钢管桩1往向下吊运，使横向连接钢管2到达安装位置并插装到卡槽3上，使横向连接钢管2临时固定在钢管桩1上，然后即可让起重设备脱钩。
24.s04、将组合式抱箍5吊装到钢管桩1上方，打开组合式抱箍5并吊运到安装位置；所述的将组合式抱箍5吊装到钢管桩1上方，打开组合式抱箍5并吊运到安装位置，具体为：使用起重设备将组合式抱箍5吊装到钢管桩1的正上方，所述的组合式抱箍5由前连
接部501、后连接部502和转轴503构成，所述的前连接部501用于连接钢管桩1，组合式抱箍5的前连接部501采用10mm厚的钢板加工制成，前连接部501呈弧形，弧形高度与横向连接钢管2的外径相等，前连接部501的内径与钢管桩1的外径相等，前连接部501的截面呈半圆环形，两个前连接部501为对称状设置，前连接部501的一端通过转轴503活动连接。
25.前连接部501的另一端分别固装有后连接部502，后连接部502与前连接部501焊接连接，所述的后连接部502采用10mm厚钢板的钢板制成，后连接部502呈弧形，弧形高度为40cm，后连接部502的内径与横向连接钢管2的外径相等，所述的后连接部502的两侧对称设置有安装凸缘504，安装凸缘504为5cm宽的平面钢板，并开设有孔径为2cm的螺孔，安装凸缘504利用螺孔来装配螺栓6，以对组合式抱箍5进行固定。
26.打开组合式抱箍5并调节到合适的张开角度，确保组合式抱箍5能装配到钢管桩1上，然后使用起重设备向下吊运组合式抱箍5，使组合式抱箍5抵达钢管桩1的安装位置。
27.s05、合拢组合式抱箍5并完全贴合钢管桩1和横向连接钢管2，然后安装螺栓6固定。
28.所述的合拢组合式抱箍5并完全贴合钢管桩1和横向连接钢管2，然后安装螺栓6固定，具体为：调节组合式抱箍5的位置，使组合式抱箍5的前连接部501套装在钢管桩1上，组合式抱箍5的后连接部502套装在横向连接钢管2上，然后逐渐合拢组合式抱箍5，不断检查钢管桩1和横向连接钢管2的贴合度，直至合拢到位使组合式抱箍5、钢管桩1和横向连接钢管2完全贴合，然后在组合式抱箍5上安装螺栓6进行固定，所述的螺栓6为m20型号，螺栓6装配在组合式抱箍5的安装凸缘504上。
29.当横向连接钢管2一端的组合式抱箍5安装完成，即安装另一端的组合式抱箍5，其余的横向连接钢管2继续重复施工，直至横向连接体系施工完成。
30.该施工方法具有稳定性好、施工效率高和降低施工成本的优点，采用组合式抱箍5连接代替了现有的焊接，机械结构装配减少了安装时间，且避免漏焊或过焊导致接头连接质量差，保证了格构式钢管桩1的整体性和稳定性；且组合式抱箍5易于快速量产作为标准构件，提高了施工效率，组合式抱箍5可以周转使用，降低了施工成本；横向连接钢管2的两端依照相贯线原则切割成弧形接头，安装时使横向连接钢管2与钢管桩1紧密贴合，既提减少了横向连接钢管2二次加工，又避免了接头处补焊钢板造成应力集中问题，提高了格构式钢管桩1的施工质量和整体性能；通过焊接弧形钢板插销4和u形卡槽3，解决了临时固定横向连接钢管2的问题，可快速精准地将横向连接钢管2临时固定于安装位置，避免了人工视力定位导致的安装问题，提高了施工效率和安装精度；后期格构式钢管桩1拆除时通过松动螺栓6可实现横向连接钢管2分离钢管桩1，无需切割横向连接钢管2，可进行快速拆除作业，且保证了横向连接钢管2完整性，提高了施工效率和材料可再利用率，解决了现有的水下施工存有的稳定性差、施工效率低和施工成本高的问题，满足了水中格构式支架的施工需要。
31.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于，包括以下步骤：s01、插打钢管桩到位，然后在钢管桩上测量定点安装位置；s02、在钢管桩的安装位置的下部焊接安装卡槽；s03、将横向连接钢管吊装到钢管桩之间，然后插装到卡槽上；s04、将组合式抱箍吊装到钢管桩上方，打开组合式抱箍并吊运到安装位置；s05、合拢组合式抱箍并完全贴合钢管桩和横向连接钢管，然后安装螺栓固定。2.根据权利要求1所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的插打钢管桩到位，然后在钢管桩上测量定点安装位置，具体为：利用振动锤插打钢管桩（1），当各个钢管桩（1）插打完毕后，使用测量仪器对各个钢管桩（1）进行测量定点，标记出横向连接钢管（2）的安装位置。3.根据权利要求1所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的安装卡槽（3）呈u字形。4.根据权利要求1所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的将横向连接钢管吊装到钢管桩之间，然后插装到卡槽上，具体为：使用起重设备将横向连接钢管（2）吊起，并吊运到钢管桩（1）之间，然后将横向连接钢管（2）调整到安装位置的正上方，并顺着两侧的钢管桩（1）往向下吊运，使横向连接钢管（2）到达安装位置并插装到卡槽（3）上，使横向连接钢管（2）临时固定在钢管桩（1）上，然后即可让起重设备脱钩。5.根据权利要求4所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的横向连接钢管（2）的两端呈弧形，横向连接钢管（2）端头的下部对称装有插销（4）。6.根据权利要求5所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的插销（4）呈弧形。7.根据权利要求1所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的将组合式抱箍吊装到钢管桩上方，打开组合式抱箍并吊运到安装位置，具体为：使用起重设备将组合式抱箍（5）吊装到钢管桩（1）的正上方，打开组合式抱箍（5）并调节到合适的张开角度，确保组合式抱箍（5）能装配到钢管桩（1）上，然后使用起重设备向下吊运组合式抱箍（5），使组合式抱箍（5）抵达钢管桩（1）的安装位置。8.根据权利要求7所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的组合式抱箍（5）由前连接部（501）、后连接部（502）和转轴（503）构成，两个前连接部（501）为对称状设置，前连接部（501）的一端通过转轴（503）活动连接，前连接部（501）的另一端分别固装有后连接部（502），前连接部（501）和后连接部（502）呈弧形。9.根据权利要求8所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的后连接部（502）的两侧对称设置有安装凸缘（504）。10.根据权利要求1所述的一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法，其特征在于：所述的合拢组合式抱箍并完全贴合钢管桩和横向连接钢管，然后安装螺栓固定，具体为：调节组合式抱箍（5）的位置，使组合式抱箍（5）的一端套装在钢管桩（1）上，组合式抱箍（5）的另一端套装在横向连接钢管（2）上，然后逐渐合拢组合式抱箍（5），不断检查钢管桩（1）和横向连接钢管（2）的贴合度，直至合拢到位使组合式抱箍（5）、钢管桩（1）和横向连接钢管（2）完全贴合，然后在组合式抱箍（5）上安装螺栓进行固定。

技术总结
本发明涉及水下施工技术领域，具体涉及一种水中格构式钢管桩横向连接钢管施工的方法。包括以下步骤：S01、插打钢管桩到位，然后在钢管桩上测量定点安装位置；S02、在钢管桩的安装位置的下部焊接安装卡槽；S03、将横向连接钢管吊装到钢管桩之间，然后插装到卡槽上；S04、将组合式抱箍吊装到钢管桩上方，打开组合式抱箍并吊运到安装位置；S05、合拢组合式抱箍并完全贴合钢管桩和横向连接钢管，然后安装螺栓固定。该施工方法具有稳定性好、施工效率高和降低施工成本的优点，组合式抱箍易于快速量产作为标准构件，提高了施工效率，可以周转使用，降低了施工成本，解决了现有的水下施工存有的稳定性差、施工效率低和施工成本高的问题，满足了水中格构式支架的施工需要。了水中格构式支架的施工需要。了水中格构式支架的施工需要。


技术研发人员：张晓明 张力文 朱海江 邓远新 林东伟 魏伟 李刘双 唐辉 彭豪 张洛川 张子惠 薛文明 徐富强 刘小东
受保护的技术使用者：广东省水利水电第三工程局有限公司
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/3/8