專(zhuān)利名稱(chēng)：水中橋梁基礎(chǔ)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及橋梁技術(shù)，尤其涉及一種水中橋梁基礎(chǔ)施工方法。
技術(shù)背景隨著橋梁建筑技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了跨江、河、湖、海等水域的大型 橋梁，這些橋梁的很多橋墩位于深水區(qū)域。并且，為了橋梁的美觀，大多數(shù) 深水橋墩的承臺(tái)頂面標(biāo)高都設(shè)計(jì)在該水域的常水位以下，這就需要通過(guò)深水 大體積混凝土承臺(tái)的施工工藝，即在深水下對(duì)這些大體積混凝土承臺(tái)進(jìn)行施 工來(lái)實(shí)現(xiàn)。這涉及到地質(zhì)條件的差異性、水流和水位變化、航運(yùn)等因素的綜施工工藝安全性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)效性的主要因素。現(xiàn)有的深水大體積混凝土承臺(tái)的基礎(chǔ)環(huán)境施工工藝或方法包括鋼套箱 混凝土封底和鋼板樁圍堰混凝土封底兩種方法。 鋼套箱混凝土封底施工方法具體包括對(duì)水下將要建設(shè)深水大體積混凝土承臺(tái)的位置進(jìn)行基底整平，如通過(guò)水 下爆破將該位置的大巖石、斜坡等炸平，保證承臺(tái)基底的基本平整；根據(jù)整平后的基底標(biāo)高和水位標(biāo)高選定鋼套箱的尺寸，該鋼套箱用于在 承臺(tái)施工時(shí)擋水；在加工場(chǎng)完成加工鋼套箱后，把加工好的鋼套箱浮運(yùn)至橋位，并整體吊 裝安放；澆筑水下封底混凝土到基底標(biāo)高，即將混凝土泵伸入水下承臺(tái)基底處澆 筑混凝土，直至混凝土到基底標(biāo)高，用混凝土對(duì)鋼套箱封底，避免抽水時(shí)， 水通過(guò)鋼套箱底部進(jìn)入鋼套箱；將鋼套箱中的水抽干，即抽水直至封底混凝土層，然后進(jìn)行承臺(tái)的常規(guī) 施工。鋼板樁圍堰混凝土封底施工方法包括首先，在深水大體積混凝土承臺(tái)周?chē)宕蜾摪鍢吨梁蠑n，形成擋水構(gòu)造物；其次，將深水大體積混凝土承臺(tái)的水下基底整平，方法同上； 然后，澆筑水下封底混凝土到基底標(biāo)高，對(duì)擋水構(gòu)造物進(jìn)行封底，方法 同上；最后，在擋水構(gòu)造物內(nèi)逐層抽水，并安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐，直至封底混凝 土層后進(jìn)行承臺(tái)的常規(guī)施工。上述兩種施工方法都是深水大體積混凝土承臺(tái)的周?chē)惭b一個(gè)大體積 的擋水構(gòu)造物，并用混凝土進(jìn)行封底，然后抽干該擋水構(gòu)造物內(nèi)的水，在擋 水構(gòu)造物內(nèi)形成一個(gè)類(lèi)似陸地上的施工環(huán)境，施工人員和設(shè)備再進(jìn)入其內(nèi)進(jìn) 行承臺(tái)的常規(guī)施工。但是，實(shí)際施工表明，上述施工方法存在較大局限性，具體體現(xiàn)在鋼套箱混凝土封底施工方法使用鋼套箱作為擋水構(gòu)造物，鋼材用量大， 且為一次性投入，不能回收利用，造成了極大的資源浪費(fèi)，不利于節(jié)約資源； 并且，加工鋼套箱需要^^艮長(zhǎng)時(shí)間，大大拖延了施工工期；進(jìn)一步地，進(jìn)行水 下混凝土封底，無(wú)法控制混凝土的均勻性以及厚度，造成混凝土用量大，大 大增力口了施工成本。鋼板樁圍堰混凝土封底施工方法雖然通過(guò)使用鋼板樁圍堰，避免了擋水 構(gòu)造物用鋼量大以及加工所帶來(lái)的加工工期長(zhǎng)的問(wèn)題，但是由于其仍然采用 水下混凝土封底方法，因此仍然存在混凝土用量大、混凝土封底帶來(lái)的施工 安全、施工周期長(zhǎng)等問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提出一種水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，以安全、快捷、低 成本地為水中橋梁基礎(chǔ)如橋墩承臺(tái)提供施工環(huán)境。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，包括 在承臺(tái)基底周?chē)宕蜾摪鍢吨梁蠑n形成圍堰后，在所述圍堰內(nèi)水底設(shè) 置反濾層；設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐；循環(huán)執(zhí)行以下兩步，直至抽水至所述反濾層 在所述圍堰內(nèi)安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐； 從所述圍堰內(nèi)往外抽水； 抽水至反濾層后，澆筑混凝土墊層。本方案通過(guò)在所述圍堰內(nèi)設(shè)置反濾層，保證了圍堰在不封底的情況下避 免抽水過(guò)程中流砂的發(fā)生，簡(jiǎn)化了施工工藝；并在抽水后澆筑混凝土墊層， 使得混凝土墊層的施工在類(lèi)似陸地的環(huán)境中進(jìn)行，更易于操作，有效地縮短 了施工工期，節(jié)省了封底用混凝土，減少了施工成本；從而實(shí)現(xiàn)安全、快捷、 低成本地為水中橋梁基礎(chǔ)如橋墩承臺(tái)提供施工環(huán)境。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)施工方法實(shí)施例的流程圖； 圖2為本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)施工方法實(shí)施例中圍堰鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐平面 示意圖；圖3為本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)施工方法實(shí)施例中圍堰鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐、底 面處理層縱切面示意圖；圖4為本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)施工方法實(shí)施例中圍堰底面處理的導(dǎo)滲裝 置示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)施工方法采用深水大體積單壁鋼板樁圍堰不封底施 工方案，經(jīng)過(guò)圍堰不封底體系抗?jié)B穩(wěn)定分析，在砂層滲透系數(shù)為1. Ox10—2cm/s、巖層滲透系數(shù)為4. Ox l(T4cm/s、河床下鋼板樁折算滲透系數(shù)為5. 0 xl(T5cm/s的情況下，圍堰不封底的滲流量大于混凝土封底滲流量，水壓不 到混凝土封底的一半，且安全系數(shù)是混凝土封底方案安全系數(shù)的兩倍，甚至 更多。分析表明，由于鋼板樁圍堰體系總體上是屬于柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)，在潮水 漲落及船行的影響下，并不能完全封底。封底后， 一旦混凝土板與鋼板樁產(chǎn) 生縫隙，滲流量就會(huì)增加，并與不封底滲流量相差無(wú)幾、同時(shí)還會(huì)發(fā)生流砂 現(xiàn)象。因此圍堰不封底方案更加合理。圖1為本發(fā)明水中橋梁基礎(chǔ)環(huán)境施工方法實(shí)施例的流程圖。具體包括以 下步驟步驟IOI、承臺(tái)基底周?chē)宕蜾摪鍢吨梁蠑n形成圍堰；具體為將單壁 鋼板樁依次豎直插打并一一水平連接，直至合攏，形成圍堰；參見(jiàn)圖2，圍 堰2合攏于承臺(tái)l周?chē)?；步驟102、將圍堰內(nèi)基底標(biāo)高處理至石粉反濾層底部，為石粉反濾層 設(shè)置空間；步驟103、在圍堰內(nèi)水底設(shè)置反濾層；具體可為在圍堰內(nèi)填石粉反 濾層至混凝土墊層底部高程參見(jiàn)圖3，圍堰2內(nèi)反濾層4處于圍堰2底部， 在抽水時(shí)起到增加基底抗浮壓力的作用，防止鋼板樁圍堰內(nèi)部發(fā)生流砂； 還可進(jìn)一步在圍堰外填袋裝石粉，用來(lái)防止圍堰外部基底被流水沖刷；圍堰形成后，從圍堰內(nèi)向外抽水，并逐層安裝圍堰鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐，與 鋼板樁連接，以平衡圍堰外部水體向內(nèi)的水壓力。安裝第一層鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支 撐前，首先執(zhí)行步驟104，然后循環(huán)執(zhí)行步驟105、 106,直至抽水至反濾 層。在施工環(huán)境處于潮沙頻繁的環(huán)境中時(shí)，如在錢(qián)塘江、珠江進(jìn)行橋梁基 礎(chǔ)施工時(shí)，步驟102、 103可安裝第一道鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐或在第一次抽水后進(jìn)行，以保證施工的安全性。步驟104、通過(guò)插打方式在圍堰內(nèi)設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐，參見(jiàn)圖3， 豎向支撐7插入基底為鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐3進(jìn)行定位、支撐；步驟105、在圍堰內(nèi)安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐，該內(nèi)支撐為橫向支撐，通過(guò) 鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐定位在基底，并與鋼板樁連接成為單壁鋼板樁圍堰外殼的 內(nèi)部支撐，用于平衡圍堰外部水體向內(nèi)的水壓力；步驟106、從圍堰內(nèi)往外抽水至施工合適高程；當(dāng)圍堰出現(xiàn)漏水時(shí)，同 時(shí)進(jìn)一步要進(jìn)行塞縫以堵住漏洞，防止水通過(guò)圍堰上的縫隙從圍堰外進(jìn)入；通過(guò)反復(fù)執(zhí)行上述步驟105、 106,在圍堰內(nèi)安裝n道鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐， 參見(jiàn)圖3,并進(jìn)行n次抽水后，露出石粉反濾層。此時(shí)，若石粉反濾層表 面不平整，需要調(diào)整其頂面高程以及平整度，以便于操作并提高施工質(zhì)量 和安全度。在圍堰內(nèi)還存有少量滲水的情況下，還可進(jìn)一步在反濾層設(shè)置滲水匯 集裝置，如塑料排水管或碎石導(dǎo)滲溝，用于降低混凝土墊層下的水頭，確 ?；炷翂|層抗浮穩(wěn)定；具體可為在石粉反濾層上層埋設(shè)塑料排水管、 碎石導(dǎo)滲溝，參見(jiàn)圖3、圖4，塑料排水管或碎石導(dǎo)滲溝5埋設(shè)于反濾層4 的上層，把少量滲水匯集到集水井后，用水泵抽出圍堰。步驟107、抽水至反濾層后，澆筑混凝土墊層，參見(jiàn)圖4，混凝土墊 層6澆筑于反濾層4之上，用于增加基底抗浮壓力，并形成平整的工作面 便于承臺(tái)鋼筋和混凝土的施工。此時(shí)，圍堰已隔開(kāi)水體，使圍堰內(nèi)形成類(lèi)似于陸地上的施工環(huán)境，完 成橋梁在水中的基礎(chǔ)環(huán)境施工，為橋梁深水基礎(chǔ)提供施工環(huán)境。割除樁基 鋼護(hù)筒、破樁頭，進(jìn)行基底檢驗(yàn)后，可在該環(huán)境內(nèi)使用陸上常規(guī)施工工藝 進(jìn)行承臺(tái)鋼筋和混凝土的施工。本實(shí)施例通過(guò)選擇單壁鋼板樁圍堰作為擋水構(gòu)造物外殼，圍堰基底采 用石粉反濾層、塑料排水管或碎石導(dǎo)滲溝、混凝土墊層進(jìn)行處理，在保證施工安全和施工質(zhì)量的前提下，節(jié)省了封底用混凝土，簡(jiǎn)化了施工步驟， 縮短了施工工期，節(jié)約了施工成本，從而安全、快速、低成本地為深水橋 梁基礎(chǔ)提供一個(gè)合適的施工環(huán)境，具有較大的擴(kuò)展應(yīng)用空間。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其 限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1、一種水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，包括在承臺(tái)基底周?chē)宕蜾摪鍢吨梁蠑n形成圍堰后，在所述圍堰內(nèi)水底設(shè)置反濾層；設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐；循環(huán)執(zhí)行以下兩步，直至抽水至所述反濾層在所述圍堰內(nèi)安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐；從所述圍堰內(nèi)往外抽水；抽水至反濾層后，澆筑混凝土墊層。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，在所 述圍堰內(nèi)水底設(shè)置反濾層之前還包括將所述圍堰內(nèi)基底標(biāo)高處理至所述反濾層底部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，在所 述圍堰內(nèi)水底設(shè)置反濾層具體為在所述圍堰內(nèi)填反濾層至所述混凝土墊層底部高程。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，將所 述圍堰內(nèi)基底標(biāo)高處理至所述反濾層底部后還包括在所述圍堰外拋填袋 裝石粉。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，抽水 同時(shí)還執(zhí)行塞縫操作。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征 在于，澆筑混凝土墊層之前還包括在所述反濾層埋設(shè)滲水匯集裝置，從所述圍堰內(nèi)抽出滲水。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，在所 述反濾層埋設(shè)滲水匯集裝置具體為在所述反濾層上層埋設(shè)排水管。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，其特征在于，在所 述反濾層埋設(shè)滲水匯集裝置具體為在所述反濾層上層埋設(shè)碎石導(dǎo)滲溝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水中橋梁基礎(chǔ)施工方法，包括在承臺(tái)基底周?chē)宕蜾摪鍢吨梁蠑n形成圍堰后，在所述圍堰內(nèi)水底設(shè)置反濾層；設(shè)置鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐；循環(huán)執(zhí)行以下兩步，直至抽水至所述反濾層在所述圍堰內(nèi)安裝鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)支撐；從所述圍堰內(nèi)往外抽水；抽水至反濾層后，澆筑混凝土墊層。本方案通過(guò)在所述圍堰內(nèi)設(shè)置反濾層，保證了圍堰在不封底的情況下避免抽水過(guò)程中流砂的發(fā)生，簡(jiǎn)化了施工工藝；并在抽水后澆筑混凝土墊層，使得橋梁基礎(chǔ)的施工在類(lèi)似陸地的環(huán)境中進(jìn)行，更易于操作，有效地縮短了施工工期，并節(jié)省了封底用混凝土，減少了施工成本；從而實(shí)現(xiàn)安全、快捷、低成本地為水中橋梁基礎(chǔ)如橋墩承臺(tái)提供施工環(huán)境。
文檔編號(hào)E02D19/04GK101235648SQ200810055678
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者任為東, 盧汝生, 飛 吳, 華 張, 張勝林, 徐升橋, 俊 楊, 海 潘, 羅甲生, 胡云江, 杰 覃 申請(qǐng)人:貴州省橋梁工程總公司;中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司