高落差河段桥梁深水基础快速施工方法技术

本发明专利技术涉及高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，包括以下步骤：S1，施工夹心式土石筑岛围堰；S2，施工咬合桩和主桥桩基；S3，桥梁承台基坑开挖；S4，水下承台和墩柱施工。本申请采用夹心式土石围堰结构，可缩短工期，节约成本；同时黏土防水层同围堰同步填筑，可对桩基施工起到封水堵水作用，有利于完成水下基础、承台、墩柱的施工；在迎水面和背水面分别采用桩径1.5m、1.2m的咬合桩，不仅满足围堰稳定性，而且降低成本；在部分墩上采用挂模作业，可减少作业时间，提高施工进度，同时能减少模板的钢材用量；采用多护筒桩基施工，在护筒间通过黏土填塞的底部可形成封水层，可减缓、阻断桩基成孔过程中的护筒内外的水流渗水压力，保证成桩质量。质量。质量。

【技术实现步骤摘要】
高落差河段桥梁深水基础快速施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁施工
，尤其涉及高落差河段桥梁深水基础快速施工方法。

技术介绍

[0002]桥梁深水基础所受的水平力，如水流冲击力、船舶碰撞力、水力、水撞力、波浪力等，要比陆上或浅水基础大得多。深水基础的施工不仅关系到基础造价高低，还直接影响到桥梁工程的成败、质量和工期。
[0003]深水基础属于水下隐蔽工程，其没计与施工时必须将水流流速、水深深度等因素及由深水所引起的其他约束条件联系起来综合分析，并采取相应措施。
[0004]桥墩位于离岸水中位置，通常需要施工筑岛围堰。筑岛围堰通常为钢围堰，钢围堰一般从设计至正式投入使用时间长，且对钢材消耗量大，成本高。

技术实现思路

[0005]本申请为了解决上述技术问题提供高落差河段桥梁深水基础快速施工方法。
[0006]本申请通过下述技术方案实现：
[0007]高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，包括以下步骤：
[0008]S1，施工夹心式土石筑岛围堰；
[0009]S2，在夹心式土石筑岛围堰上施工咬合桩和主桥桩基；
[0010]S3，桥梁承台基坑开挖；
[0011]S4，水下承台和墩柱施工。
[0012]可选的，所述S1包括以下步骤：筑岛采用由河岸向河心填筑围堰体的中心平台，在已填筑的围堰平台为中心从上游迎水面逆时针码砌石笼；围堰在填筑至靠河心侧一定距离时，在外围摆码吨袋，并在吨袋靠主墩方向填筑一定宽度的黏土。
[0013]可选的，吨袋码砌主要分为两个阶段：水面以下采用挖掘机甩码，水面以上采用吊车依次错分堆码；黏土随岛体的填筑高度同步填筑。
[0014]特别的，所述黏土主要为亚黏土，成分以高岭石、伊利石为主。
[0015]可选的，S2中，在夹心式土石筑岛围堰上同步施工咬合桩和主桥桩基。
[0016]特别的，在迎水面采用桩径1.5m的咬合桩，背水面采用桩径1.2m的咬合桩。
[0017]可选的，S3中，采用无线动态监测系统配合整体围堰监测组合进行基坑开挖。
[0018]可选的，所述S4中，部分或全部墩柱采用挂模施工，挂模施工包括：在第一层混凝土顶预埋胎型螺栓，第二层模板直接安装在胎型螺栓上进行作业。
[0019]可选的，所述S4中，主墩的部分或全部承台采用后场完成钢材加工与骨架拼装、前场焊接安装定位的方式进行作业。
[0020]可选的，所述S2中采用双护筒或三护筒桩基施工，护筒之间的底部充填有黏土。
[0021]与现有技术相比，本申请具有以下有益效果：
[0022]1，本申请采用夹心式土石围堰结构，可缩短工期，节约成本；同时黏土防水层同围堰同步填筑，可对桩基施工起到封水堵水作用，有利于完成水下基础、承台、墩柱的施工；
[0023]2，本申请在迎水面采用桩径1.5m的咬合桩，有利于围堰稳定性，背水面采用桩径1.2m的咬合桩，不仅满足围堰稳定性，而且降低成本；
[0024]3，本申请在部分墩上采用挂模作业，可减少作业时间，提高施工进度，同时能减少模板的钢材用量；
[0025]4，本申请的护筒间通过黏土填塞的底部可形成封水层，可减缓、阻断桩基成孔过程中的护筒内外的水流渗水压力，保证成桩质量。
附图说明
[0026]此处所说明的附图用来提供对本申请实施方式的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施方式的限定。
[0027]图1是实施例一中夹心式土石筑岛围堰的示意图；
[0028]图2是实施例一中咬合桩围堰及实验桩基平台布置图；
[0029]图3是实施例一中第一层围檩支撑的示意图；
[0030]图4是实施例一中第二层围檩支撑的示意图；
[0031]图5是实施例一中的第一层围檀应力检测数据图；
[0032]图6是实施例一中的第二层围檀应力检测数据图；
[0033]图7是实施例一中的迈达斯CIVI L整体性建模验算结果图；
[0034]图8是实施例一中迈达斯FEA对局部桩体的应力作用下的变形分析图；
[0035]图9是实施例一中迈达斯CIVI L对主桥桩基在围堰及水压力作用的下的咬合桩变形位移图；
[0036]图10是实施例一中的平面偏位图；
[0037]图11是实施例一中胎型螺栓的结构图；
[0038]图12是实施例一中的咬合桩监测数据图；
[0039]图13是实施例一中围檀和咬合桩监测数据图；
[0040]图14是实施例二中墩桩基平台布置图；
[0041]图15是实施例二中咬合桩围堰布置图；
[0042]图16是实施例二中主桥2#墩立面图；
[0043]图17是实施例二中主桥3#墩立面图。
具体实施方式
[0044]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0045]实施例1
[0046]本实施例以沱江大桥主桥4号墩深水基础快速施工为例，主要包括夹心式围堰施工、桩基平行作业、基坑反台阶开挖和支护施工、水下承台和墩柱施工、基坑变形监测和数
据整理分析，下面对各节段进行详细介绍。
[0047]第一阶段、夹心式土石筑岛围堰施工。
[0048]主桥4号墩位于距离沱江简阳岸80的位置，通过先期对4号墩处水深、水面高程测量、结合桥址处上游白果电站的走访，了解到枯水期开关水闸可引起3m左右的水位落差。
[0049]现场对枯水期的水深和水面高程就行了测量，桥址处水深在3
‑
7m之间，水面高程413.52m，岛体为了保证围堰的稳定，填筑的岛体高出枯水水面4m即417.52m。筑岛围堰工作面宽90m，长40m，填筑高度为5.7～9.8m，筑岛顶面高程控制在417.52m，保证施工平台高出实测水位4m。
[0050]填料在5#墩承台基坑和5#墩至6#墩之间的红线内进行挖取，为保证筑岛围堰施工进度，筑岛采用由河岸向河心填筑围堰体的中心平台，在已填筑的围堰平台为中心从上游迎水面逆时针码砌钢丝石笼，人工配合机械，用挖机配合人工从上游向下游先行施工外侧的钢丝石笼，卵石石笼错缝码砌。
[0051]由于咬合桩和4号墩主桥桩基均需要在围堰上施工，且围堰填筑高度过高，均为中风化粉砂岩，空隙大。如图1所示，在填筑过程中，围堰在填筑至靠河心侧6m时，采用吊车、挖掘机在外围摆码装粒径大于15cm的中分化岩粉砂岩的吨袋，并在吨袋靠4号主墩方向填筑宽度不小于5m的黏土，起到堵水防水作用。因黏土带的防水作用。黏土主要来源为场地内清理的亚黏土。该黏土的主要特性为：塑性指数：10<I p≤17，黏土主要为中低液限黏土，成分以高岭石、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，其特征在于：包括以下步骤：S1，施工夹心式土石筑岛围堰；S2，在夹心式土石筑岛围堰上施工咬合桩和主桥桩基；S3，桥梁承台基坑开挖；S4，水下承台和墩柱施工。2.根据权利要求1所述的高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，其特征在于：所述S1包括以下步骤：筑岛采用由河岸向河心填筑围堰体的中心平台，在已填筑的围堰平台为中心从上游迎水面逆时针码砌石笼；围堰在填筑至靠河心侧一定距离时，在外围摆码吨袋，并在吨袋靠主墩方向填筑一定宽度的黏土。3.根据权利要求2所述的高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，其特征在于：吨袋码砌主要分为两个阶段：水面以下采用挖掘机甩码，水面以上采用吊车依次错分堆码；黏土随岛体的填筑高度同步填筑。4.根据权利要求2所述的高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，其特征在于：所述黏土主要为亚黏土，成分以高岭石、伊利石为主。5.根据权利要求1所述的高落差河段桥梁深水基础快速施工方法，其特征在于：S...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪碧云，李尚昆，李强，张泥，徐鹏，李兴斌，
申请(专利权)人：四川公路桥梁建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：