一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构及施工方法技术

本发明专利技术公开一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构及施工方法，包括若干Ⅰ期咬合桩和若干Ⅱ期连接桩，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩依次循环连接并围蔽形成圆形的围护，所述围护内的基坑设有若干降水井，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩的外壁连接处设有止水帷幕。本设计结构简单，实现在开挖过程中无需采用逆作法施工内衬，从而减少施工工序，缩短施工工期，防止了内衬施工而引起围护结构的损坏，扩大了悬索桥的应用范围。本发明专利技术还公开了相应的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护施工方法。施工方法。施工方法。

【技术实现步骤摘要】
一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，具体为一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构及施工方法。

技术介绍

[0002]锚碇是地锚式悬索桥锚固主缆的最为重要的结构之一，其功能是将主缆拉力传给锚碇锚块，再通过锚碇锚块将力传递给锚碇基础，最后传到地基中，从而起到平衡主缆拉力、为主缆提供锚固力的作用。常见的锚碇形式有重力锚、隧道锚和岩锚。从适应性来说，考虑不同的基础形式，重力式锚碇几乎适用于所有场合，圆形地连墙围护结构时常用的锚碇基础围护结构，其空间拱效应可以将侧向位移控制在很小的范围内,此外，由于圆形围护结构的空间对称性，作用在拱圈上的土压力主要在地连墙内自身平衡，圆形基坑围护结构主要承受环向轴力，这一受压特性充分发挥混凝土抗压强度高的优点，因此圆形围护结构越来越多地应用到工程实际当中，但是由于铣槽设备的限制，地连墙围护结构的直径多采用1.5m厚的墙体，由于基坑开挖深度较大，墙后的水土压力值较大，因此在开挖过程中需采用逆作法施工内衬，地连墙+内衬的厚度达2m～5m。
[0003]圆形地连墙施工时需在钢筋笼预埋连接钢筋与内衬钢筋连接，使内衬与地连墙形成整体，并且为了保证内衬与地连墙之间连接效果，开挖过程中还需对围护结构进行凿毛处理，凿毛过程中由于操作不当常出现墙体钢筋外露的现场，因此内衬的施工不仅增加了施工工序，墙体凿毛过程中宜损坏墙体结构。因此，有必要研究一种新型支护结构，加大支护结构的尺寸，避免开挖过程中需另外施工内衬，不仅减少了施工工序，节省了施工工期，并且防止了由于内衬施工而引起的围护结构损坏。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，实现在开挖过程中无需采用逆作法施工内衬，从而减少施工工序，缩短施工工期，防止了内衬施工而引起围护结构的损坏，扩大了悬索桥的应用范围。
[0005]本专利技术解决其技术问题所采用技术方案为：一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，包括若干Ⅰ期咬合桩和若干Ⅱ期连接桩，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩依次间隔循环连接并围蔽形成圆形的围护，所述围护内的基坑设有若干降水井，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩的外壁连接处设有止水帷幕。
[0006]进一步的，还包括有地基加固层，所述地基加固层设置于所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩的底部。
[0007]进一步的，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩连接处形成有铣接头，使得使得后浇筑的Ⅱ期连接桩与Ⅰ期咬合桩在接缝处相互咬合，形成紧密的接缝。
[0008]进一步的，所述Ⅰ期咬合桩采用圆桩或椭圆桩，所述Ⅱ期连接桩采用方桩。
[0009]进一步的，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩内分别设有若干声测管。
[0010]本专利技术还提供一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护施工方法，根据上述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构执行如下施工步骤：
[0011]S1.0.首先对顶部软弱地基采用搅拌桩进行地基加固处理，形成所述地基加固层；地基加固施工时送浆管路不得长于50m，正常施工时管道末端压力应保持在0.25～0.4MPa，应保证出浆口水平喷浆距离不小于2m，水泥浆充分搅拌后过筛，储浆时应继续搅拌防止离析，喷浆搅拌30s后再开始提升搅拌头，施工中因故停止时，若停机不超过3小时，应下钻1m进行搭接施工，否则必须在旁边补桩。
[0012]S1.1开挖导墙沟槽，绑扎导墙钢筋并立模板，浇筑导墙混凝土完成导墙的制作，保证咬合桩准确定位，确保钻机平稳，承受施工荷载。
[0013]S2.采用旋挖钻桩基成孔，检查孔内泥浆指标和孔底沉淀厚度达到设计和规范要求后，完成Ⅰ期咬合桩钢筋笼的制作及下放，随后浇筑桩身混凝土，完成所述Ⅰ期咬合桩的施工。其中，钻孔达到设计高程后，应检查孔深和孔径，符合规范要求方可进行清孔。清孔工艺采用气举反循环法，清孔时必须保持孔内水头，防止坍孔，不得用加深钻孔深度的方式代替清孔。孔底沉淀厚度如不能达到设计要求则应进行二次清孔。
[0014]S3.Ⅰ期咬合桩浇筑完成凝固后，采用铣槽机进行Ⅱ期槽段成槽，完成Ⅱ期槽段钢筋笼的制作及入槽，随后浇筑混凝土完成Ⅱ期连接桩的施工。混凝土浇筑过程中导管水平间距不应大于3m，距槽段端部不应大于1.5m。导管下端距槽底0.3～0.5m，灌注混凝土前应在导管内临近泥浆面位置吊挂隔水栓。为保证清底质量，钢筋笼沉放就位后4h内应进行混凝土浇筑。各导管储料斗内混凝土储量应保证开始浇筑混凝土时埋入管深度不小于0.5m。各导管剪断隔水栓吊线后应同时均匀连续浇筑混凝土，混凝土浇筑速度不应低于2m/h。导管随混凝土浇筑逐步提升，其埋入混凝土深度应为1.5～3m，相邻两导管混凝土高差不应大于0.5m，混凝土浇筑宜高出设计高程0.3～0.5m。
[0015]S4.0.在支护全部施工完成后进行桩底灌浆。灌浆孔进入墙底以下10m或进入岩石透水率小于1Lu的基岩中，施工前需通过试验确定水泥浆配合比、灌浆深度和灌浆方式。灌浆合格标准：压水检查的透水率不超过3Lu。
[0016]S4.1.围护结构施工完成后，采用超声波对围护结构进行检测，经超声波检测若发现墙体质量有一般性缺陷，则可采取压浆等措施处理；若发现有大的缺陷，则在该处外侧紧贴原结构施工一个槽段地连墙，桩基与II期槽之间采用旋喷桩封水处理。
[0017]S4.2.围护结构施工完成后施工冠梁。冠梁为钢筋混凝土圆形结构，外侧与桩基齐平，高2.0m。
[0018]S4.3.冠梁混凝土达到设计强度的90％后，对围护内的基坑进行降水井开挖。基坑内各层土体开挖采用岛式法施工，先分区对称开挖周边土体，后开挖中间土体。每层土体开挖前应对基坑内土体进行分层预疏干降水。坑内降水水位应控制在开挖面以下1～1.5m。基坑开挖时，基坑周边允许超载不得大于20kN/m2。
[0019]S4.4.若开挖过程中，支护结构渗漏水，则对该处外围土体进行旋喷加固处理。
[0020]S5.开挖至基底后，设置盲沟和集水井，以将基底渗水排出。
[0021]进一步的，步骤S2中Ⅰ期咬合桩钢筋笼下放之前，在所述Ⅰ期咬合桩钢筋笼侧部绑扎若干声测管，声测管应用丝扣连接，切忌焊接，并保证管内光滑，检测结束后每根声测管
均需压浆封实。
[0022]进一步的，步骤S2中Ⅰ期咬合桩钢筋笼可采用分段加工，吊放时接长，Ⅰ期咬合桩钢筋笼主筋接长应采用机械连接，接头位置应满足规范要求。所述Ⅰ期咬合桩钢筋笼安放时应采取有效的定位和下放措施，确保钢筋准确定位和防止对孔壁的影响。Ⅰ期咬合桩钢筋笼就位后应进行可靠固定，避免在灌注混凝土时钢筋笼上浮。
[0023]进一步的，步骤S2中浇筑桩身混凝土时应一次完成不得间断。桩身采用C40水下混凝土，在施工中应严格控制混凝土的强度与塌落度等指标，保证混凝土的浇筑质量。混凝土粗骨料最大粒径不宜超过25mm。相邻两根桩不得同时成孔或浇筑混凝土，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，其特征在于，包括若干Ⅰ期咬合桩和若干Ⅱ期连接桩，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩依次间隔循环连接并围蔽形成围护，所述围护内的基坑设有若干降水井，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩的外壁连接处设有止水帷幕。2.根据权利要求1所述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，其特征在于，还包括有地基加固层，所述地基加固层设置于所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩的底部。3.根据权利要求1所述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，其特征在于，所述Ⅰ期咬合桩和Ⅱ期连接桩内分别设有若干声测管。4.一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护施工方法，其特征在于，基于权利要求1
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3任一所述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护结构，执行如下施工步骤：S1.开挖导墙沟槽，绑扎导墙钢筋并立模板，浇筑导墙混凝土完成导墙的制作；S2.采用旋挖钻桩基成孔，检查孔内泥浆指标和孔底沉淀厚度达到要求后，完成Ⅰ期咬合桩钢筋笼的制作及下放，随后浇筑桩身混凝土，完成Ⅰ期咬合桩的施工；S3.Ⅰ期咬合桩浇筑完成凝固后，采用铣槽机进行Ⅱ期槽段成槽，完成Ⅱ期槽段钢筋笼的制作及入槽，随后浇筑混凝土完成Ⅱ期连接桩的施工；S4.对围护内的基坑进行降水井开挖；S5.开挖至基底后，设置盲沟和集水井，以将基底渗水排出。5.根据权利要求4所述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护施工方法，其特征在于，步骤S2中Ⅰ期咬合桩钢筋笼下放之前，在所述Ⅰ期咬合桩钢筋笼侧部绑扎若干声测管。6.根据权利要求4所述的一种悬索桥大直径咬合桩重力式锚碇基础围护施工方法，其特征在于，步骤S2中浇筑桩身混凝土时一次完成不得间断，桩身采用C...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾利强，吴明远，李玉彬，张伟，何锦章，王树华，蒋树勤，过超，付佰勇，黄月超，班富理，覃浩，何潇，
申请(专利权)人：中交公路规划设计院有限公司中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：