一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺制造技术

本发明专利技术属于桥梁施工相关技术领域，并公开了一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，包括：将成组的贝雷梁分别两端支承在钢管桩围堰上，以此布置封底平台；依照横纵向间隔的方式将坑底导管灌注位置逐一处理成漏斗状，并将灌注导管对应插入各个漏斗区域；配制适当的海工混凝土，并采用多排导管循环安装与灌注；及时抽排海水，并完成混凝土收面和养护。通过本发明专利技术，能够有效克服跨海桥施工过程中的封底实施难度大、质量难以控制等问题，同时具备高效率、封底质量高，可显著延长混凝土凝固时间等优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺


[0001]本专利技术属于桥梁施工相关
，更具体地，涉及一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺。

技术介绍

[0002]在桥梁基础施工中，由于基坑开挖较深，需要在围堰内浇筑水下混凝土进行封底。为此，现有技术中通常采用中央集大料斗和导管灌注的方式来执行封底混凝土的浇注。
[0003]对于跨海桥的施工过程而言，由于主塔承台所处区域为海湾滩涂区且埋置很深、断面尺寸较大，属于典型的富水区大型深基础结构；此外，海湾滩涂区环境下，混凝土在凝固、强度增长阶段水化热显著，存在极易产生温度裂缝等问题。
[0004]相应地，在施工实施之前，有必要根据跨海桥项目特点和施工环境，对其整个水下大体积封底工艺开展针对性分析和更优化的设计。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或不足，本专利技术的目的在于提供一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其中通过对封底平台的布置、多导管灌注工序及关键指标的设计、海工混凝土材料调整，以及其他配套结构的优化等多方面进行研究改进，能够有效满足跨海桥水下大体积封底的质量要求，同时具备高效率、便于操控和显著延长混凝土凝固时间等优点。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术，提供了一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其特征在于，该工艺包括下列步骤：
[0007]S1、布置封底平台
[0008]在围绕基坑外侧串联连接而成的钢管桩围堰上，将成组的贝雷梁分别两端支承于钢管桩；其中各组贝雷梁由2片组成，采用支撑架联结且跨中安装有加强弦杆，然后在每组贝雷梁上布置多个浇筑点；
[0009]S2、布置灌注导管
[0010]依照横纵向间隔的方式将坑底导管灌注位置逐一处理成漏斗状，接着将灌注导管对应插入各个漏斗区域，并在各灌注导管顶部分别设置集料斗；
[0011]S3、海工混凝土的配制与灌注
[0012]采用碎石、砂和水泥作为主料，粉煤灰和矿渣粉作为添加剂来配制海工混凝土；由基坑两侧对角点向中部区域执行灌注，当灌注点厚度达到设计厚度以下预设数值时停灌，并移至下一灌注位置，直至灌注结束；
[0013]S4、海水抽排和混凝土养护
[0014]完成以上灌注后，对基坑内附存海水及时进行抽排；然后，清除混凝土表面浮浆，再利用灌注导管继续浇筑混凝土达到设计标高，最后进行混凝土收面和养护。
[0015]作为进一步优选地，在步骤S1中，对于所述贝雷梁而言，它的上部采用工字钢梁作
为连系梁及分配梁，且通过U型螺栓与贝雷梁上弦杆扣接；它的下部则采用2道双拼工字钢梁跨中横联。
[0016]作为进一步优选地，在步骤S1中，对于所述钢管桩围堰而言，它由多根锁扣钢管桩连接构成，并配置有围檩、内支撑和承力桩柱；其中，该锁扣钢管桩为CO型钢管桩，每一钢管桩上的C型锁扣容纳锁定相邻另一钢管桩上的O型锁扣，并且C型锁扣的内壁安装具备粘性的弹性体隔水层；该承力桩柱沿着钢管桩围堰的水平横向、水平纵向方向间隔布置，且其顶端处于所述内支撑的下方。
[0017]作为进一步优选地，在步骤S2中，所述灌注导管优选采用内径φ300mm的钢管，其数量为多根，进一步优选为39根且沿着预设的桩基间隔横纵向均匀布置；所述漏斗优选设计为半径0.5m、深0.5米，所述灌注导管插入所述漏斗区域的深度为0.2m。
[0018]作为进一步优选地，在步骤S3中，所述海工混凝土的配料组成优选如下：每立方米的海工混凝土中包含粒径小于25mm的碎石950kg～1050kg、低热硅酸盐水泥200kg～230kg、粉煤灰120kg kg～150kg、矿渣粉70kg～90kg、水150kg～180kg，以及缓凝型减水剂4kg～5kg。
[0019]作为进一步优选地，在步骤S3中，在配制所述海工混凝土的过程中，优选在搅拌混凝土之前，对配料采用制冷降温的方式进行处理。
[0020]作为进一步优选地，在步骤S3中，优选采用以下公式来计算首批混凝土灌注量：
[0021][0022]其中，V表示可满足灌注导管首次埋置深度和填充导管底部所需要的首批混凝土灌注量，单位为立方米；d表示所述灌注导管的内径，单位为mm；R表示所述灌注导管的作用半径，单位为m；H
c
表示首批混凝土的预设灌注高度，单位为m；h1表示钢管桩围堰内混凝土高度达到H
c
时，所述灌注导管内混凝土柱与管外水压平衡时的高度，单位为m。
[0023]作为进一步优选地，上述钢管桩围堰结构还配置有栈桥，该栈桥由位于所述围檩和内支撑上部的主体工程结构向外架设延伸形成，并包括彼此连通的支栈桥和主栈桥。
[0024]作为进一步优选地，对于所述钢管桩围堰而言，优选采用导向框来执行各个钢管桩的定位，其中该导向框包括可开合结构和固定卡件，所述可开合结构由工字钢上、下表面分别焊接带半圆的钢板制成，并且通过插销进行铰接；所述固定卡件由带长条孔钢板和Z字型钢板垂直安装而成，并且采用设置在所述长条孔内的螺杆实现两者之间的固定及上下移动调节。
[0025]作为进一步优选地，当用于封底的海工混凝土终凝后，若发现围堰渗漏，采用从上到下的顺序依次进行封堵，并优选采用掺有防水涂料的棉花或塑状有机硅酮进行塞填封堵。
[0026]作为进一步优选地，若发现基坑封底混凝土渗漏，优选采用针孔注射器注射聚氨酯泡沫进行封堵，或是采用开孔注射水泥
‑
水玻璃双液浆进行封堵。
[0027]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0028]1、本专利技术通过对跨海桥水下大体积封底硂灌注工艺的整个过程重新进行设计，较多的实际测试表明，依照上述工艺完成混凝土封底后，一方面可使得封底混凝土与钢管桩、
桩基钢护筒等形成一个整体，依靠其自重以及封底硂与钢管桩、钢护筒之间的粘结力来形成对海水浮力的有效抵抗；另一方面，还可以在封底硂达到所需强度后，封底硂对钢管桩的下部也形成有效支撑，从而整体上提高封底工艺的安全性；
[0029]2、本专利技术还进一步对灌注平台、多导管灌注工序及其关键参数和海工混凝土的配制等环节专门作出了改进设计，相应不仅可优化基坑形状优化混凝土的首灌注量，同时可显著延长混凝土凝固时间、有效避免温度裂缝等问题，确保在海外滩涂地区也能实现精准、高质量的灌注施工；
[0030]3、本专利技术还对配套的其他结构如钢管桩围堰、钢管桩定位设备以及封底堵缝工序等方面做出了适应性改进，相应可实现围堰精准、快速和安全安装，解决超大跨度情况下平台柔性偏大、承力构件布置数量多等问题，保证了施工安全；此外，还能够显著提升钢管桩围堰的止水效果，可实现多次周转及多工作面施工，因而尤其适用于海湾滩涂地区之类的桥梁深基坑施工应用场合。
附图说明
[0031]图1为按照本专利技术所构建的跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺的施工示意图；
[0032]图2为按照本专利技术一个优选实施例、用于示范性显示用于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其特征在于，该工艺包括下列步骤：S1、布置封底平台在围绕基坑外侧串联连接而成的钢管桩围堰上，将成组的贝雷梁分别两端支承于钢管桩；其中各组贝雷梁由2片组成，采用支撑架联结且跨中安装有加强弦杆，然后在每组贝雷梁上布置多个浇筑点；S2、布置灌注导管依照横纵向间隔的方式将坑底导管灌注位置逐一处理成漏斗状，接着将灌注导管对应插入各个漏斗区域，并在各灌注导管顶部分别设置集料斗；S3、海工混凝土的配制与灌注采用碎石、砂和水泥作为主料，粉煤灰和矿渣粉作为添加剂来配制海工混凝土；由基坑两侧对角点向中部区域执行灌注，当灌注点厚度达到设计厚度以下预设数值时停灌，并移至下一灌注位置，直至灌注结束；S4、海水抽排和混凝土养护完成以上灌注后，对基坑内附存海水及时进行抽排；然后，清除混凝土表面浮浆，再利用灌注导管继续浇筑混凝土达到设计标高，最后进行混凝土收面和养护。2.如权利要求1所述的跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其特征在于，在步骤S1中，对于所述贝雷梁而言，它的上部采用工字钢梁作为连系梁及分配梁，且通过U型螺栓与贝雷梁上弦杆扣接；它的下部则采用2道双拼工字钢梁跨中横联。3.如权利要求1或2所述的跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其特征在于，在步骤S1中，对于所述钢管桩围堰而言，它由多根锁扣钢管桩连接构成，并配置有围檩、内支撑和承力桩柱；其中，该锁扣钢管桩为CO型钢管桩，每一钢管桩上的C型锁扣容纳锁定相邻另一钢管桩上的O型锁扣，并且C型锁扣的内壁安装具备粘性的弹性体隔水层；该承力桩柱沿着钢管桩围堰的水平横向、水平纵向方向间隔布置，且其顶端处于所述内支撑的下方。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的跨海桥水下大体积封底硂连续灌注工艺，其特征在于，在步骤S2中，所述灌注导管优选采用内径φ300mm的钢管，其数量为多根且沿着预设的桩基间隔横纵向均匀布置；所述漏斗优选设计为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨星智，屈家奎，李栋，任高峰，李春雷，朱朋刚，李宏强，张华林，赵阿兵，陈国庆，刘寿涛，何帅，曹尉军，杨丰尚，曹斌，何文建，
申请(专利权)人：中铁二十局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：