整体底板-整体竖环组合混凝土承台基础及其建造工艺制造技术

一种整体底板

【技术实现步骤摘要】
整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础及其建造工艺


[0001]本专利技术涉及海上固定式风电高桩基础，尤其涉及一种整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础。

技术介绍

[0002]现有海上固定式高桩基础承台设计采用整体钢箱模板施工的现浇钢筋混凝土承台基础装备形式。该装备在海上吊装、装配形成整体钢箱模板作为施工平台和模板体系，在平台上进行现浇钢筋混凝施工作业最后拆除钢箱模板体系的建造方法。现浇钢筋混凝土高桩基础承台的施工模板一般采用整体钢箱模板。目前典型整体钢箱模板结构由侧壁模板、底板、底部桁架、上部桁架和吊杆6个主要部分组成。钢箱模板侧壁分为多个单片拼装而成，侧壁各单片采用螺栓连接；桁架梁牛腿与侧壁插销连接；上部桁架内有上、下挑梁，之间通过斜杆和立撑利用铰接螺栓连接；吊杆作为结构竖向连接部分，将上部桁架与底部桁架连接在一起。模板侧壁及底板各连接拼缝处采用定制橡胶条进行止水，确保结构不漏水、不渗水。
[0003]钢箱模板制作安排在陆上加工制作，整体落驳运至现场安装。钢箱模板安装时以模板钢梁主梁边线为控制，在桩顶上放出安装定位的标记，并在桩顶上焊接导向板，以使钢箱模板时顺着导向板方便就位，采用边安装、边测量调整，逐步焊接导向板及限位板的方法。安装完成后，将钢套箱与桩顶利用限位板焊接连接成一个整体，以避免钢管桩在施工过程中产生晃动，影响施工质量。
[0004]此后，在整体钢箱模板形成的施工平台上进行采用横梁的桩与基础环的连接钢工程，钢筋的绑扎、混凝土的浇筑和养护等钢筋混凝土工程。
[0005]现有基础存在以下问题:（1）海上固定式风电高桩基础全现浇承台施工周期长、工效低；海上风电固定式高桩承台基础建造受到季节和气候影响，施工窗口期有限。传统的全现浇钢筋混凝土承台，首先需要现场浇筑承台底板，底板厚度一般为600
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800mm，承台底板施工存在支模、拆模循环工序，现场需要配合搭设必要的支撑。然后在承台底板上进行模板工程、钢筋工程，工序分阶段进行，工序多且繁杂，导致全现浇基础承台施工周期长、建造工效低。
[0006]（2）钢箱模板成本高、耐久性差；固定式风电高桩基础全现浇钢筋混凝土承台消耗钢箱模板量大，模板成本高昂。海上钢材会受到海水的锈蚀，模板后期需要维护，影响模板周转摊销核算成本。如果钢模板为免拆的永久模板，承台一次性建造投入成本会更高。
[0007]（3）钢筋混凝土材料耐久性问题；固定式风电高桩基础全现浇钢筋混凝土承台，因为采用普通高性能钢筋混凝土材料，虽然混凝土采用了耐久性措施，但是由于海上服役严酷环境，对其采取额外的耐久性防护措施往往是必要的。额外的耐久性防护措施必然带来额外的措施费用成本。此外，因为耐
久性措施不到位，导致在腐蚀特别严重的部位，如潮汐区和浪溅区，由于水流冲刷和干湿循环，承台结构可能较早破坏和磨损，影响承台装备整体寿命，近年来也发现越来越多早期建造的海洋工程逐渐老化失效的案例。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是针对以上不足之处，提供了一种整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础。
[0009]本专利技术解决技术问题所采用的方案是，1.一种整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，包括预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢管桩、钢制基础环；所述预制UHPC底板支撑于钢管桩上端；预制UHPC竖环安装在预制UHPC底板上表面，钢制基础环安装在预制UHPC底板上中部；钢制基础环、预制UHPC竖环、预制UHPC底板之间形成后浇区间，后浇区间内浇筑有后浇钢筋混凝土；所述钢管桩上端安装有钢构梁，钢构梁位于后浇区间内并与钢制基础环相连接；预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢管桩、钢制基础环经后浇钢筋混凝土浇注成一体。
[0010]进一步的，所述预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢制基础环同轴设置。
[0011]进一步的，所述预制UHPC竖环截面呈L型，其竖直部内侧面下宽上窄，其水平部下表面设置有环槽。
[0012]进一步的，所述预制UHPC底板上方外周圆周设置有用以与环槽拼接的环凸，所述预制UHPC底板上开设有供钢管桩上端伸入的预留洞口。
[0013]进一步的，所述钢管桩上部外周安装有钢支撑牛腿，钢支撑牛腿上端面形成用以支撑预制UHPC底板的支撑面，支撑面将预留洞口下端封闭。
[0014]进一步的，所述预制UHPC底板外周及中部分别预埋有用以连接预制UHPC竖环的预埋螺栓A、用以连接钢制基础环的预埋螺栓B。
[0015]进一步的，所述水平部上表面设置有用以连接预埋螺栓A的连接钢板，钢制基础环下端设置有用于连接预埋螺栓B的耳部钢板。
[0016]进一步的，所述连接钢板呈环形或圆周均布的设置若干个。
[0017]进一步的，所述预制UHPC底板上表面、预制UHPC环套内表面均预埋有若干连接钢筋。
[0018]一种混凝土承台基础施工方法，包括以下步骤：步骤一：预制UHPC竖环、UHPC底板，并运至施工现场；步骤二：将钢支撑牛腿预先焊接至钢管桩桩身表面上，以形成钢支撑平台，将预制UHPC底板吊装至钢支撑牛腿上，在钢支撑牛腿的支撑面上放出安装定位的标记，采用边安装、边测量调整的方法完成预制UHPC底板的安装；步骤三：预制UHPC底板安装完成后，用高强混凝土灌浆料填充至预留洞下端与钢管桩预留的施工间隙中，进行预制UHPC底板与钢管桩的固定；步骤四：吊装预制UHPC竖环，将预制UHPC竖环与预制UHPC底板通过预制UHPC底板
上的预埋螺栓进行连接；步骤五：将钢制基础环与预制UHPC底板通过预制UHPC底板上的预埋螺栓进行连接；步骤六：在钢管桩顶端安装钢构梁，将钢构梁位于与钢制基础环相连接；步骤七：在后浇区间内浇筑后浇钢筋混凝土，使预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢管桩、钢制基础环连接成一体。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：免拆模板，内部现浇钢筋混凝土，适用于固定式海上风电高桩基础承台装备的快速建造，耐久性防护措施显著减少，承台耐久性高，能减轻复杂海况和气候对施工作业的影响，提高施工安全性，施工周期短，施工难度小，施工效率高，承台综合经济效益高。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术专利进一步说明。
[0021]图1为本承台基础结构示意图。
[0022]图2为未浇筑后浇钢筋混凝土的结构示意图。
[0023]图3为未浇筑后浇钢筋混凝土的内部结构示意图。
[0024]图4为未浇筑后浇钢筋混凝土的结构俯视图。
[0025]图5为预制UHPC底板的结构示意图。
[0026]图6为钢支撑牛腿的安装结构示意图。
[0027]图7为连接钢板的结构示意图。
[0028]图中：1
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后浇钢筋混凝土；1a
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钢构梁；2
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预制UHPC竖环；2a
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竖直部； 2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：包括预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢管桩、钢制基础环；所述预制UHPC底板支撑于钢管桩上端；预制UHPC竖环安装在预制UHPC底板上表面，钢制基础环安装在预制UHPC底板上中部；钢制基础环、预制UHPC竖环、预制UHPC底板之间形成后浇区间，后浇区间内浇筑有后浇钢筋混凝土；所述钢管桩上端安装有钢构梁，钢构梁位于后浇区间内并与钢制基础环相连接；预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢管桩、钢制基础环经后浇钢筋混凝土浇注成一体。2.根据权利要求1所述的整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：所述预制UHPC竖环、预制UHPC底板、钢制基础环同轴设置。3.根据权利要求1所述的整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：所述预制UHPC竖环截面呈L型，其竖直部内侧面下宽上窄，其水平部下表面设置有环槽。4.根据权利要求3所述的整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：所述预制UHPC底板上方外周圆周设置有用以与环槽拼接的环凸，所述预制UHPC底板上开设有供钢管桩上端伸入的预留洞口。5.根据权利要求4所述的整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：所述钢管桩上部外周安装有钢支撑牛腿，钢支撑牛腿上端面形成用以支撑预制UHPC底板的支撑面，支撑面将预留洞口下端封闭。6.根据权利要求3所述的整体底板
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整体竖环组合混凝土承台基础，其特征在于：所述预制UHPC底板外周及中部分别预埋有用以连接预制UHPC竖环的预埋螺栓A、用以连接钢制基础环的预埋螺栓B。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴香国，林揽日，姚雪飞，王川，张星，郭志成，王浩，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：