專利名稱：一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
橋梁深水軟土地基逆作法低樁承臺復(fù)合基礎(chǔ)是一種橋梁基礎(chǔ)類型。該類基礎(chǔ)施工中先施工承臺、橋墩、上部結(jié)構(gòu)，承臺施工時預(yù)留樁基施工預(yù)留孔，在預(yù)留孔內(nèi)插打樁基，在主梁合龍前將樁基與承臺連接成整體。逆作法施工可通過承臺底土體的預(yù)壓過程，充分發(fā)揮承臺底土體的承載能力，讓后續(xù)荷載由樁和承臺底土體共同承擔(dān)，可以有效減少樁數(shù)、樁長，降低基礎(chǔ)工程的費(fèi)用。由于逆作法復(fù)合基礎(chǔ)首先施工承臺，并且需要在承臺施工時預(yù)留樁基施工的預(yù)留孔，施工中首先要解決在深水軟土地基上施工承臺的技術(shù)難題，另外還要解決在水中精確施工樁基預(yù)留孔的技術(shù)難題，而現(xiàn)有的施工技術(shù)無法滿足以上要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法，其特征在于 包括焊接相連的空間桁架式內(nèi)支撐、鋼圍堰壁板和豎向支撐；所述內(nèi)支撐用于支撐鋼圍堰壁板，并作為樁基預(yù)留孔位置插打鋼套筒的定位裝置；所述鋼圍堰壁板由內(nèi)外雙層面板、面板縱肋、隔艙板、水平環(huán)板和環(huán)板斜撐組成；所述豎向支撐為內(nèi)支撐上下兩層桁架的連接結(jié)構(gòu)，用于將桁架連接成整體，更有利于受力。所述面板為鋼板，壁厚為6-10mm ；所述面板縱肋為角鋼或槽鋼，焊接于面板內(nèi)側(cè)， 用于提高面板的強(qiáng)度與剛度；所述隔艙板焊接于雙層面板之間，并垂直于面板平面，用于加強(qiáng)壁板與內(nèi)支撐的連接部位；所述面板與隔艙板之間的空間為隔艙；施工承臺時，在隔艙內(nèi)注水，減小面板內(nèi)外水頭差，從而減小圍堰面板的內(nèi)外壓力差；所述水平環(huán)板由相焊接的不規(guī)則的環(huán)形鋼板與環(huán)形鋼板內(nèi)部的角鋼桁架組成，水平環(huán)板按照水頭壓力大小在面板之間豎向分層布置，并與面板焊接為整體；所述環(huán)板斜撐由槽鋼或角鋼組成，與面板焊接成整體，與水平環(huán)板同層布置，用來加強(qiáng)水平環(huán)板剛度。所述內(nèi)支撐為兩層空間桁架結(jié)構(gòu)，上下兩層桁架分別用來定位鋼套筒的頂口和底□。本發(fā)明的技術(shù)效果為
1、常規(guī)順作法群樁基礎(chǔ)首先施工樁基，再利用鋼圍堰施工承臺，鋼圍堰只具備施工承臺一項(xiàng)功能。本發(fā)明解決了深水軟土地基低樁承臺逆作法復(fù)合基礎(chǔ)在水中先施工承臺、后施工樁基的技術(shù)難題，鋼圍堰不僅可以施工承臺，還增加了樁基預(yù)留孔鋼套筒的插打定位功能。2、圍堰雙層內(nèi)支撐既作為圍堰承力結(jié)構(gòu)，又作為插打鋼套筒的定位裝置，解決鋼套筒定位難問題的同時，節(jié)約了施工成本。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明 圖1為鋼圍堰平面布置圖2為鋼圍堰立面布置圖； 圖3為鋼圍堰壁板平面大樣圖； 圖4為鋼圍堰現(xiàn)場錨碇定位立面圖； 圖5為鋼圍堰現(xiàn)場錨碇定位平面圖； 圖6為鋼圍堰導(dǎo)向插打鋼套筒示意圖。附圖標(biāo)記如下
1.鋼套筒、2.內(nèi)支撐、3.鋼圍堰壁板、301.面板、302.面板縱肋、303.隔艙板、304.隔艙、305.水平環(huán)板、306.環(huán)板斜撐、4.豎向支撐、5.承臺、6.封底混凝土、7.鋼圍堰、8.定位船、9.錨纜、10.鐵錨、11.浮吊。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是針對橋梁深水軟土地基逆作法低樁承臺5復(fù)合基礎(chǔ)施工的一種新型深水圍堰7裝置，解決該類基礎(chǔ)施工難題。本發(fā)明采用雙壁結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)深水環(huán)境，這種橋梁深水軟土地基施工圍堰，它包括焊接相連的空間桁架式內(nèi)支撐2、鋼圍堰壁板3和豎向支撐4 ；所述內(nèi)支撐2用于支撐鋼圍堰壁板3，并作為樁基預(yù)留孔位置插打鋼套筒1的定位裝置；所述鋼圍堰壁板3由內(nèi)外雙層面板301、面板縱肋302、隔艙板303、水平環(huán)板305和環(huán)板斜撐306組成；所述豎向支撐4為內(nèi)支撐上下兩層桁架的連接結(jié)構(gòu)，用于將桁架連接成整體，更有利于受力。實(shí)施例1參見圖1至圖3，這種橋梁深水軟土地基施工圍堰，包括焊接相連的空間桁架式內(nèi)支撐2、鋼圍堰壁板3和豎向支撐4 ；
所述內(nèi)支撐2用于支撐鋼圍堰壁板3，并作為樁基預(yù)留孔位置插打鋼套筒1的定位裝
置；
所述鋼圍堰壁板3由內(nèi)外雙層面板301、面板縱肋302、隔艙板303、水平環(huán)板305和環(huán)板斜撐306組成。所述豎向支撐4為內(nèi)支撐上下兩層桁架的連接結(jié)構(gòu)，用于將桁架連接成整體，更有利于受力。所述面板301為鋼板，壁厚為6mm ；
實(shí)施例2 在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明所涉及的橋梁深水軟土地基施工圍堰還可作如下具體限定
所述面板301為鋼板，壁厚為10mm，最佳選擇是8mm ；
所述面板縱肋302為角鋼或槽鋼，焊接于面板301內(nèi)側(cè)，用于提高面板301的強(qiáng)度與剛
度；
所述隔艙板303焊接于雙層面板301之間，并垂直于面板301平面，用于加強(qiáng)壁板與內(nèi)支撐2的連接部位；所述面板301與隔艙板303之間的空間為隔艙304 ；施工承臺5時，在隔艙304內(nèi)注水， 減小面板301內(nèi)外水頭差，從而減小圍堰面板301的內(nèi)外壓力差；
所述水平環(huán)板305由相焊接的不規(guī)則的環(huán)形鋼板與環(huán)形鋼板內(nèi)部的角鋼桁架組成，水平環(huán)板305按照水頭壓力大小在面板301之間豎向分層布置，并與面板301焊接為整體； 環(huán)板斜撐306由槽鋼或角鋼組成，與面板301焊接成整體，與水平環(huán)板305同層布置， 用來加強(qiáng)水平環(huán)板305剛度。本實(shí)施例中內(nèi)支撐2可為兩層空間桁架結(jié)構(gòu)，上下兩層桁架分別用來定位鋼套筒 1的頂口和底口。本實(shí)施例的具體操作方式為
深水軟土地基逆作法低樁承臺5采用雙壁鋼圍堰7施工。鋼圍堰7加工可采用兩種方案1、首節(jié)在工廠整體加工，其他節(jié)段分塊在工廠加工，現(xiàn)場拼裝成整體；2、整體在工場加工，運(yùn)至現(xiàn)場。鋼圍堰7下水浮運(yùn)至待施工承臺5位置附近，如圖4和圖5，利用定位船8、錨纜9 和鐵錨10構(gòu)成的錨碇系統(tǒng)精確定位至承臺5設(shè)計(jì)位置后，采用空氣吸泥機(jī)將鋼圍堰7內(nèi)部土體吸出，同時向圍堰隔艙304內(nèi)緩慢、均勻加水，使鋼圍堰7下沉至設(shè)計(jì)位置。鋼圍堰7的空間桁架式內(nèi)支撐2可以在工廠與鋼圍堰壁板3連接為整體，也可以在現(xiàn)場與鋼圍堰壁板3焊接后再下沉鋼圍堰7。參見圖6，當(dāng)鋼圍堰7下沉到位后，利用圍堰空間桁架式內(nèi)支撐2為導(dǎo)向，利用浮吊 11懸吊振動沉樁錘插打樁基預(yù)留孔鋼套筒1，然后對鋼圍堰7內(nèi)部進(jìn)行基底清理整平，以桁架式內(nèi)支撐2為平臺澆筑封底混凝土 6，待混凝土達(dá)到七天齡期強(qiáng)度后，將鋼圍堰7內(nèi)部水抽出，利用鋼圍堰壁板3作為側(cè)模澆筑混凝土承臺5。值得注意的是本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)，有些操作過程屬本行業(yè)的常用或公知操作過程，這里不一一敘述。
權(quán)利要求
1.一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括焊接相連的空間桁架式內(nèi)支撐(2)、鋼圍堰壁板(3)和豎向支撐(4);所述內(nèi)支撐(2)用于支撐鋼圍堰壁板(3)， 并作為樁基預(yù)留孔位置插打鋼套筒(1)的定位裝置；所述鋼圍堰壁板(3)由內(nèi)外雙層面板 (301)、面板縱肋(302)、隔艙板(303)、水平環(huán)板(305)和環(huán)板斜撐(306)組成；所述豎向支撐(4)為內(nèi)支撐上下兩層桁架的連接結(jié)構(gòu)，用于將桁架連接成整體，更有利于受力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法，其特征在于所述面板(301)為鋼板，壁厚為6-10mm ；所述面板縱肋(302)為角鋼或槽鋼，焊接于面板(301) 內(nèi)側(cè)，用于提高面板(301)的強(qiáng)度與剛度；所述隔艙板(303)焊接于雙層面板(301)之間， 并垂直于面板(301)平面，用于加強(qiáng)壁板與內(nèi)支撐(2)的連接部位；所述面板(301)與隔艙板(303)之間的空間為隔艙(304)；施工承臺(5)時，在隔艙(304)內(nèi)注水，減小面板(301) 內(nèi)外水頭差，從而減小圍堰面板(301)的內(nèi)外壓力差；所述水平環(huán)板(305)由相焊接的不規(guī)則的環(huán)形鋼板與環(huán)形鋼板內(nèi)部的角鋼桁架組成，水平環(huán)板(305)按照水頭壓力大小在面板 (301)之間豎向分層布置，并與面板(301)焊接為整體；所述環(huán)板斜撐(306)由槽鋼或角鋼組成，與面板(301)焊接成整體，與水平環(huán)板(305)同層布置，用來加強(qiáng)水平環(huán)板(305)剛度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種橋梁深水軟土地基施工圍堰的設(shè)計(jì)方法，其特征在于 所述內(nèi)支撐(2)為兩層空間桁架結(jié)構(gòu)，上下兩層桁架分別用來定位鋼套筒(1)的頂口和底
全文摘要
本發(fā)明涉及一種橋梁深水軟土地基逆作法低樁承臺復(fù)合基礎(chǔ)施工工藝，其特征在于，包括步驟1]至步驟8]，在承臺頂層樁基預(yù)留孔周圍鑿毛至露出預(yù)留鋼筋接頭，安裝樁基預(yù)留孔頂部鋼筋網(wǎng)，并澆筑樁基預(yù)留孔內(nèi)混凝土，完成封樁施工。它通過承臺底土體的預(yù)壓過程，即承臺施工后不連接承臺與樁基，使承臺在自重及上部結(jié)構(gòu)作用下先沉降一定的沉降量，完成對承臺下方土體的預(yù)壓，充分發(fā)揮承臺底土體的承載能力，讓后續(xù)荷載由樁和承臺底土體共同承擔(dān)，有效減少樁數(shù)、樁長，降低基礎(chǔ)工程的費(fèi)用。
文檔編號E02D19/04GK102493468SQ20111041316
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月13日
發(fā)明者劉民勝, 孫克強(qiáng), 廖立勛, 王壽星, 王珂, 陳圓圓 申請人:中交第二公路工程局有限公司