一种海上深埋钢管支盘桩施工方法技术

本发明专利技术涉及一种海上深埋钢管支盘桩施工方法，主要步骤包括；a)将钢管桩中部焊接支盘底板制作钢管支盘桩；b)在桩位处切削地基土并与水搅拌，生成具备流动性的混合物；c)将混合物抽吸泵送至桩基础施工影响范围之外；d)重复步骤b)与步骤c)，完成土坑施工；e)将钢管支盘桩打入土坑中；f)切削远处地基土并掺水搅拌成具备流动性的混合物；g)将步骤f)中产生的混合物抽吸泵送至土坑，回填土坑，完成钢管支盘桩施工，本发明专利技术利用支盘底板与钢管桩共同作用提供抗压、抗滑移、抗倾覆承载力，大幅度提高了单桩承载力，缩减了钢管桩的长度，速度快、成本低，质量可靠。质量可靠。质量可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种海上深埋钢管支盘桩施工方法


[0001]本专利技术涉及海洋工程领域中的一种海上深埋钢管支盘桩施工方法。

技术介绍

[0002]随着我国海洋强国建设的推进，海上风电、跨海大桥、海上岛礁、海上工程平台等海洋工程建设正处于蓬勃发展阶段。海洋工程需要在广阔的海洋中进行施工，受天气、潮汐、海浪的影响大，相较于陆地工程施工条件有显著差异。海洋工程施工一般需要船舶作为施工平台，施工设备体型大、造价高，海洋基础工程施工成本主要取决于施工速度与施工设备的使用费用。海洋基础工程施工需要将构件插入到海底以下的土体中，海水深浅不一，海底地质条件各不相同，因此，施工难度大，造价高。目前海洋工程基础的主要形式有大直径钢管桩、大直径钻孔灌注桩、漂浮基础、吸力筒基础等基础形式，钢管桩、钻孔灌注桩等桩基础直径很大、入土深度很深，一般直径3～7m，入土深度50～80m，现有的大直径钢管桩具备施工速度快的优点，长度很长，施工设备大、材料费用与施工费用高；海上钻孔灌注桩的施工周期长，单桩施工时间往往需要一个月，甚至更久，同样存在造价高的问题。由于海底的冲刷作用，在陆地常用的浅基础难以应用。研发施工速度快、施工成本低且安全可靠的海洋工程基础形式迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种海上深埋钢管支盘桩施工方法，该施工方法可以在海洋中实现深埋钢管支盘桩的施工，可以利用深埋支盘大幅度提高钢管桩的抗压、抗倾覆、抗滑移承载力，施工速度快，造价低。
[0004]该种海上深埋钢管支盘桩施工方法包括以下步骤：
[0005]a)制作大直径钢管桩，在钢管桩的中部连接支盘底板，在支盘底板与钢管桩之间连接加劲板，完成钢管支盘桩的制作，并确定钢管桩、支盘底板的形状尺寸与埋置深度；
[0006]b)确定桩位，在桩位处切削地基土，并使地基土与水拌和形成具备流动性的混合物；
[0007]c)将步骤b)中施工产生的混合物抽吸至输送管道内，通过旋转叶片对输送管道内的混合物加压，将混合物输送至桩基础施工影响范围之外；
[0008]d)重复步骤b)至步骤c)，在海底地基土中形成能够放置步骤a)中制作的支盘底板的土坑，土坑的深度需满足步骤a)中确定的支盘底板埋置深度要求；
[0009]e)将步骤a)中制作完成的钢管支盘桩吊装至步骤d)中施工形成的土坑位置，将钢管支盘桩打入预定深度；
[0010]f)在桩基础影响范围之外的位置切削地基土，并使地基土与水拌和形成具备流动性的混合物；
[0011]g)将步骤f)中施工产生的混合物抽吸至输送管道内，通过旋转叶片对输送管道内的混合物加压，将混合物输送至步骤d)中施工形成的土坑中，回填土坑至预定高度。
[0012]在上述的海上深埋钢管支盘桩施工方法中，在上述的步骤e)中，在打桩施工前，向步骤d)中施工形成的土坑中注入水泥浆、砂浆或混凝土中的一种或几种组合，找平步骤d)中施工形成的土坑底部。
[0013]在上述的海上深埋钢管支盘桩施工方法中，在上述的步骤g)中，在支盘底板的下部进行注浆施工，充填地基土与支盘底板之间的空隙。
[0014]本专利技术的海上深埋钢管支盘桩施工方法，能够满足海底冲刷深度控制要求，可以利用海底深部地基土的承载力，将支盘底板与钢管桩组合使用，承载力高，施工速度快，相较现有海上钢管桩施工工艺，可节约大量的钢管材料，对打桩设备要求低，相较其他海上基础施工工艺，也可大幅度节约造价，节省工期。
附图说明
[0015]图1为本专利技术的一个实施例所用的一种海上深埋钢管支盘桩桩身构造剖面示意图；
[0016]图2为本专利技术的一个实施例所用的一种海上深埋钢管支盘桩施工方法第四步施工完成后形成的土坑剖面示意图；
[0017]图3为本专利技术的一个实施例所用的一种海上深埋钢管支盘桩施工方法第五步施工完成后工况示意图；
[0018]图4为本专利技术的一个实施例所用的一种海上深埋钢管支盘桩施工方法第七步施工完成后形成的深埋钢管桩支盘剖面示意图；
[0019]图5为本专利技术的一个实施例所用的一种海上深埋钢管支盘桩支盘底板构造平面示意图。
具体实施方式
[0020]附图标记说明：1
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钢管桩；2
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支盘底板；3
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加劲板；4
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基础连接；5
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环向加劲板；6
‑
找平填充层；7
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加劲环箍；8
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海平面；9
‑
海床；10
‑
土坑。
[0021]作为本专利技术的一个实施例，下面结合图1～图5，介绍本专利技术的一种海上深埋钢管支盘桩施工方法及施工完成后形成的海上深埋钢管支盘桩的结构构造。首先，结合图4与图5，介绍深埋钢管支盘桩的结构构造。如图4与图5所示，海上深埋钢管支盘桩包括钢管桩、支盘底板、加劲板、基础连接、环向加劲板、找平填充层六部分组成，其中的钢管桩为插入海床以下地基土中为海洋工程提供基础支撑的一种桩基形式，支盘底板为连接在钢管桩外侧的埋设于海床以下地基土中的板状构件，加劲板为连接于支盘底板与钢管桩之间的板状构件，基础连接是钢管桩与海洋工程上部结构之间连接构件，环向加劲板是连接于支盘底板与加劲板之间的板状构件，找平填充层是密实充填支盘底板与地基土之间空隙且具备抗压承载力的部件。在本实施例中，可以在支盘底板的外围焊接加劲环箍，加劲环箍可以是与支盘底板形状一致的环状构件，加劲环箍一方面可提高支盘底板的承载力，另一方面可加强支盘底板与地基土之间的相互作用，加劲环箍可焊接在支盘底板的下缘。在本实施例中，钢管桩、支盘底板、加劲板、基础连接、环状加劲板、加劲环箍均可以采用钢结构，且相邻构件之间采用焊接连接。在本实施例中，找平填充层可以是水泥浆、砂浆、混凝土中一种或几种组合。本实施例的以下部分，主要结合图1至图4，介绍本专利技术的海上深埋钢管支盘桩施工方
法的具体实施步骤。第一步，参照图1，用大直径钢管制作钢管桩，在钢管桩的中部连接支盘底板，在支盘底板与钢管桩之间连接加劲板，完成钢管支盘桩桩体的制作，并确定支盘底板的埋置深度。在本步骤中，钢管桩与支盘底板、加劲板、环向加劲板、基础连接之间可以采用焊接连接并满足钢结构设计与规范要求。支盘底板可以根据需要设置为圆形或多边形，根据承载力的大小设计钢管桩的直径、壁厚、桩长及支盘底板在钢板桩中的位置。一般情况下，支盘底板下部应设计一定长度的钢管桩，以便于以支盘底板作为深埋于土中的桩承台，与钢管桩共同作用提供承载力。在本实施例中，可将钢管桩的直径设计为3～10m，钢管桩的壁厚设计为30～100mm，钢管桩的长度与地质条件密切相关。在本实施例中，支盘底板的埋深可以是10～20m，要深于冲刷线以下一定深度，钢管桩深于支盘底板的深度可设计为10～30m，支盘底板的大小主要根据基础设计抗压承载力与抗倾覆所需要的弯矩确定，支盘底板的直径可设计为为10～30m，支盘底板的钢板厚度可在30～100mm之间选择，可根据钢结构计算与构造要求确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海上深埋钢管支盘桩施工方法，其特征是包括以下步骤：a)制作大直径钢管桩1，在钢管桩1的中部连接支盘底板2，在支盘底板2与钢管桩1之间连接加劲板3，完成钢管支盘桩的制作，并确定钢管桩1、支盘底板2的形状尺寸与埋置深度；b)确定桩位，在桩位处切削地基土，并使地基土与水拌和形成具备流动性的混合物；c)将步骤b)中施工产生的混合物抽吸至输送管道内，通过旋转叶片对输送管道内的混合物加压，将混合物输送至桩基础施工影响范围之外；d)重复步骤b)至步骤c)，在海底地基土中形成能够放置步骤a)中制作的支盘底板2的土坑，并使土坑的深度满足步骤a)中确定的支盘底板埋置深度要求；e)将步骤a)中制作完成的钢管支盘桩吊装至步骤d)中施工形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继红，
申请(专利权)人：张继红，
类型：发明
国别省市：