山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法技术

本发明专利技术公开了一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法，在水深较深、岩质较为坚硬的河床裸露区域或大粒径卵石覆盖层等的非岸坡河道区域内，采用插打钢护筒辅助冲击钻引孔成桩确保了桩基在深水、裸岩环境下的稳定性，使桩基顺利安全成孔将承台提升到水位以上，同时避免了水下施工系梁产生的高昂施工措施费、安全费，大大降低了施工难度，提高了施工安全性，具有安全、经济、环保的特点，经济、进度和社会效益明显，具有较好的推广应用价值。具有较好的推广应用价值。具有较好的推广应用价值。

【技术实现步骤摘要】
山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁施工
，具体涉及一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法。

技术介绍

[0002]我司于近前施工有一个公路桥梁项目，该项目中有一个大桥建设的节点工程，该大桥位置情况介绍如下：大桥位于某山区，长期以来两岸交通被六池河所隔绝，无桥梁通行，两镇居民日常出行需要绕行或乘船，极为不便；根据地方提供水文数据显示，水中墩桥位处水深最大超过30米，受下游水电站蓄水发电影响，水位无法进行降低。同时结合施工及运行状态下的综合荷载进行验算设计，水下桩基础必须保证入岩深度20m以上。结合设计勘察单位对水下地质情况进行勘测数据揭示，河床垂直落差较大，沟壑密集，河床底部基本是岩石堆积层2或者大块岩石带层3，即河床底部表面没有土层等软性地质，而且底层极不平整，高低落差大，属于典型深水裸岩地质条件；初步断定深水桩基础生根困难、水下进行系梁施工难度较大。
[0003]根据上述描述可知：该项目设计主要以下几个技术难点：
[0004]一是：水中墩桥的桩基础生根问题；由于属于典型深水裸岩地质条件，因此设计单位计划采用多根水下桩基模式(不低于4根)，且水下桩基必须能与河床底部连接牢固，避免发生由于河流或地质原因造成扰动；现有基本有两种水下桩基的施工办法，1、若是水底基本为土层等软性地质，则采用先通过在指定位置预压钢护筒定型，然后采用钻机等机构沿着钢护筒方向钻孔形成水下桩基的桩孔4，而钢护筒作为永久性装置通过钢筋+灌浆形成水下桩基；2、若是水底基本为岩石等硬性地质且需要水底基本平整情况下，则先采用冲击钻对指定位置进行岩石破碎初步成孔，然后再将钢护筒预压破碎处；然后再采用冲击钻进行进一步破碎深入，对应钢护筒再预压，如此重复。最终使得钢护筒全部安装到水下桩基的桩孔4内并也作为永久性结构形成水下桩基。上述两种方式有一个共同的问题：浇筑好的水下桩基(本项目该水下桩基超过20米)周围都是一层钢护筒，而钢护筒其本身结构材料与水床地质材料完全独立不干扰，同时后期浇筑的混凝土在凝固过程也不能与水床地质产生任何物理或化学反应，同时由于钢护筒的存在，使得水下桩基相对于水床完全独立(即水下桩基是直接插入到水床中)，而前期由于钢护筒要插入到水下桩基的桩孔4内，使得钢护筒与水床地基有缝隙，可能造成后期水流或地质变化造成水下桩基的挠动。
[0005]二是：由于存在多根水下桩基模式(不低于4根)，若采用在水下对多根水下桩基采用系梁连接方式，则要产生高昂施工措施费、安全费(若采用现在通用水下施作钢围堰施工，对于高落差极流动水体环境下，技术难点也非常高)；固采用承台模式方式施工，并将承台提高水面施工以上(但为了保证桥梁稳定性，承台不能超过现有水面1米，即承台在桥梁总高度的位置不宜太高)，对于这种承台施工模式，最大的难点就是承台模板的安装以及后期模板的拆除，特别是承台底模的安装和拆卸，由于承台底端离水面太低(人员和施工设备不可能直接在承台底部进行安装或拆卸)造成难度非常高；因为本项目的承台面积大(差不
多100平方左右)，所需混凝土量大，底部形状复杂(中部要与水下桩基对应数量和尺寸的孔)，若是采用现有惯用的钢模板结构，制作、安装和拆卸的难度极大；若是其底模采用：主梁+横梁+方木+竹胶板搭设方式，会存在底模后期怎么拆卸的问题(由于这种搭设模式，必然在其下方需要有固定支撑，在支撑上依次搭设搭设主梁+横梁+方木+竹胶板，最后现浇承台混凝土，由于混凝土的自重变形会将主梁+横梁+方木+竹胶板死死卡在固定支撑和浇承台混凝土下表面之间，没法对主梁+横梁+方木+竹胶板进行拆除)。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法，该方法适用于山区高速公路施工水位深、河床硬质基岩裸露或大粒径卵石覆盖层的水文地质环境，将高桩承台提高至水面上破解了必须在水下施工钢吊箱、系梁才能成桥的问题，也适用于在重力荷载作用下水下成桩稳定性难以保证等情况克服现有技术的不足。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法，包括以下步骤：
[0008]步骤一、水中桩基成桩；水中桩基采用水下钻孔灌注桩成孔，水中部分采用钢护筒定型灌注成桩；
[0009]步骤二、承台施工；
[0010]1)、承台底模固定支撑安装；在露出水平面的每个标准孔径钢护筒两侧设置支撑结构，所有支撑结构位于等高位置；
[0011]2)、承台底模安装；在位置对应的支撑结构之间搭设承台底模的主横梁，在主横梁上等间距铺设与主横梁垂直的纵横梁，然后在纵横梁上依次铺设方木和竹胶板，形成承台底模；在主横梁与支撑结构之间设置有脱模垫片；
[0012]所述脱模垫片包括容腔结构的底座，所述底座固定在对应支撑结构上，在底座上方设置有垫片卡块，所述垫片卡块上部与底座的容腔结构一致且彼此为间隙配合，在垫片卡块下部为锥状的插头结构；所述底座的容腔内填充有流动性好的细砂，在底座下端均匀设置多个便于细砂流出的螺纹孔，在螺纹孔处设置有对应的螺纹杆式堵塞；所述垫片卡块上部部分嵌入到底座的容腔内且插头结构端部与底座的容腔结构底侧形成间隙H，所述垫片卡块上表面上设置有主横梁卡槽；所有底座内填充等量的细砂且将垫片卡块嵌入对应底座后压平整，然后将对应主横梁卡入对应主横梁卡槽，然后再安装承台底模的其他部分形成承台底模结构；
[0013]3)、承台部分钢筋加工与安装；桥墩上部的墩柱钢筋和水中桩基中的桩柱钢筋均与承台钢筋共同绑扎；采用点焊与承台钢筋固定在一起，为保证墩柱钢筋的位置，防止墩柱预埋钢筋移位，在承台四周搭焊槽钢支架，用以支撑和稳固桥墩钢筋，预埋桥墩钢筋时必须与桥墩纵、横轴线进行校核，同时要保证足够的锚固长度
[0014]步骤三、承台支侧模板安装；承台支侧模板采用定型钢模，支侧模板的内外支撑加固体系纵向采用槽钢加固，支侧间用扣件连接，前后面、侧面支侧模板加固均采用对拉螺栓，横向采用组合槽钢布置加固，纵向采用槽钢布置加固；安装前，模板内面要均匀涂抹脱模剂，保证模板的垂直度，控制中线位置、高程；
[0015]步骤四、承台混凝土运输、浇筑；对承台混凝土内部采取设置冷却水管通循环水冷
却，对混凝土外部采取覆盖蓄热或蓄水保温措施进行；在混凝土内部通水降温时，进出口水的温差宜不超过10℃，且水温与内部混凝土的温差宜不大于20℃，降温速率宜不大于2℃/d；利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水保温养护时，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃；
[0016]步骤五、承台支侧模板的拆模及承台混凝土养护；采用土工布覆盖蓄水养护，利用模板高出部分，在混凝土表面初凝后将水缓慢漫流注入，同时对混凝土内部温度进行监测，必须满足内部温度与表面温度差值不大于25℃时，再进行承台支侧模板拆除；
[0017]步骤六、承台底模拆除；承台浇筑完成后，为保证材料的重复利用，需要对承台底模进行回收处理；首先同时拧开脱模垫片中底座上螺纹杆式堵塞，使得底座内的细砂通过螺纹孔逐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种山区高速深水裸岩地质高桩承台施工方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、水中桩基成桩；水中桩基(7)采用水下钻孔灌注桩成孔，水中部分采用钢护筒定型灌注成桩；步骤二、承台施工；1)、承台底模固定支撑安装；在露出水平面的每个标准孔径钢护筒(6)两侧设置支撑结构，所有支撑结构位于等高位置；2)、承台底模安装；在位置对应的支撑结构之间搭设承台底模的主横梁(10)，在主横梁(10)上等间距铺设与主横梁(10)垂直的纵横梁(11)，然后在纵横梁(11)上依次铺设方木(12)和竹胶板(13)，形成承台底模；在主横梁(10)与支撑结构之间设置有脱模垫片(8)；所述脱模垫片(8)包括容腔结构的底座(8.1)，所述底座(8.1)固定在对应支撑结构上，在底座(8.1)上方设置有垫片卡块(8.2)，所述垫片卡块(8.2)上部与底座(8.1)的容腔结构一致且彼此为间隙配合，在垫片卡块(8.2)下部为锥状的插头结构(8.3)；所述底座(8.1)的容腔内填充有流动性好的细砂(8.4)，在底座(8.1)下端均匀设置多个便于细砂(8.4)流出的螺纹孔(8.5)，在螺纹孔(8.5)处设置有对应的螺纹杆式堵塞(8.6)；所述垫片卡块(8.2)上部部分嵌入到底座(8.1)的容腔内且插头结构(8.3)端部与底座(8.1)的容腔结构底侧形成间隙H，所述垫片卡块(8.2)上表面上设置有主横梁卡槽(8.7)；所有底座(8.1)内填充等量的细砂(8.4)且将垫片卡块(8.2)嵌入对应底座(8.1)后压平整，然后将对应主横梁(10)卡入对应主横梁卡槽(8.7)，然后再安装承台底模的其他部分形成承台底模结构；3)、承台部分钢筋加工与安装；桥墩上部的墩柱钢筋和水中桩基中的桩柱钢筋均与承台钢筋共同绑扎；采用点焊与承台钢筋固定在一起，为保证墩柱钢筋的位置，防止墩柱预埋钢筋移位，在承台四周搭焊槽钢支架，用以支撑和稳固桥墩钢筋，预埋桥墩钢筋时必须与桥墩纵、横轴线进行校核，同时要保证足够的锚固长度步骤三、承台支侧模板安装；承台支侧模板采用定型钢模，支侧模板的内外支撑加固体系纵向采用槽钢加固，支侧间用扣件连接，前后面、侧面支侧模板加固均采用对拉螺栓，横向采用组合槽钢布置加固，纵向采用槽钢布置加固；安装前，模板内面要均匀涂抹脱模剂，保证模板的垂直度，控制中线位置、高程；步骤四、承台混凝土运输、浇筑；对承台混凝土内部采取设置冷却水管通循环水冷却，对混凝土外部采取覆盖蓄热或蓄水保温措施进行；在混凝土内部通水降温时，进出口水的温差宜不超过10℃，且水温与内部混凝土的温差宜不大于20℃，降温速率宜不大于2℃/d；利用冷却水管中排出的降温用水在混凝土顶面蓄水保温养护时，养护水温度与混凝土表面温度的差值应不大于15℃；步骤五、承台支侧模板的拆模及承台混凝土养护；采用土工布覆盖蓄水养护，利用模板高出部分，在混凝土表面初凝后将水缓慢漫流注入，同时对混凝土内部温度进行监测，必须满足内部温度与表面温度差值不大于25℃时，再进行承台支侧模板拆除；步骤六、承台底模拆除；承台浇筑完成后，为保证材料的重复利用，需要对承台底模进行回收处理；首先同时拧开脱模垫片(8)中底座(8.1)上螺纹杆式堵塞(8.6)，使得底座(8.1)内的细砂(8.4)通过螺纹孔(8.5)逐步流出并回收，垫片卡块(8.2)由于细砂(8.4)的流出会逐步沿着底座(8.1)空腔的轴线下移，由于锥状的插头结构(8.3)形状，在承台底模自重的作用下，锥状的插头结构(8.3)会对底座(8.1)内细砂(8.4)以向下向外方式均匀斜
外推，从而推动细砂(8.4)逐步通过螺纹孔(8.5)流出，对应的垫片卡块(8.2)也会下移，直到垫片卡块(8.2)的插头结构(8.3)达到底部底侧停止，移动距离为H；而承台底模也会对应下映H距离，然后采用抽拉方式从上至下将承台底模上的各部...

【专利技术属性】
技术研发人员：武辉，王梯普，熊俊，张小刚，赵鑫超，
申请(专利权)人：中交一公局第七工程有限公司，
类型：发明
国别省市：