[发明专利]水下无封底混凝土套箱及其应用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及水下高桩承台建造时所使用的一种关键部件及该部件在实施水下高桩承台建造施工中的应用方法。

背景技术：

目前国内外水下高桩承台全部采用传统的钢吊箱法，其钢吊箱围堰是为水中高桩承台施工而设计的临时阻水结构，其作用是通过钢吊箱围堰的侧板和底板阻水，为承台施工提供无水的干处施工环境。钢吊箱施工需首先在加工厂将钢围堰加工成型，用大型船舶或浮运至施工现场，用大型浮吊安装，液压设备下沉就位后，设置吊杆锚固，经过水下人工堵漏后浇筑至少1～2米厚的水下封底混凝土，待混凝土强度达到要求后，抽出套箱内的水，进行封底混凝土整平后，才能进行承台施工。承台完成后，拆除钢吊箱。此法施工工期长，水上作业量大，材料用量大，承台施工质量不易控制。如果一次封底不成功，则二次封底时可能造成承台底标高的抬高，给施工带来很大风险。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种水下无封底混凝土套箱，该套箱采用工厂化预制，质量容易控制，安装方便、快捷，能加快施工进度，同时混凝土套箱本身可作为永久结构防止承台免受海水侵蚀，大大提高了主体结构的耐久性。本发明还提供了水下无封底混凝土套箱在实施水下高桩承台建造施工中的应用方法。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：水下无封底混凝土套箱，其特征在于，柱状箱体的上部敞口，底部设有箱底，柱面箱墙封闭；箱体的内墙面与承台的外表面之间设有间隙，箱体高度同承台尺寸一致；箱底部预留孔数量和同一个墩位的钻孔灌注桩数量相同，预留孔的直径比钻孔桩钢护筒的直径要大，预留孔的中心同钻孔灌注桩的中心相对位置相对应；箱墙顶部预埋用于连接防浪板的预埋螺栓，箱底部预留孔周圈设置止水气囊预留槽；箱底内预埋锚固钢板。

水下无封底混凝土套箱应用方法，其特征在于，将水下无封底混凝土套箱与混凝土承台浇筑成一体，混凝土套箱上部安装临时防浪板围堰，承台混凝土浇筑完成后拆除防浪板。

具体施工方法，其步骤是：

1)混凝土套箱预制：混凝土套箱在预制场整体预制，整体吊装出运；

2)混凝土套箱吊运及安装固定：套箱预制完成后，采用起重船装船出运到指定墩位，现场采用起重船安装，混凝土套箱下放至设计标高位置；利用吊架临时悬挂在钢护筒上，并利用反压牛腿临时固定；

3)对安装在套箱底部预留槽与钻孔灌注桩钢护筒之间的止水气囊进行充气止水；止水后抽干套箱内的水，并调整套箱水平和上下位置，用连接钢板将混凝土套箱内底板上预埋钢板与钻孔桩钢护筒进行焊接固定，撤除起重船吊钩和反压牛腿，从而完成体系转换；混凝土套箱安装后的顶面与承台混凝土平齐；

4)安装防浪板：防浪板采用整体拼接，在低潮位时，通过防浪板底部法兰盘与套箱墙顶预埋螺栓连接成整体，防浪板与混凝土套箱之间设泡沫止水橡胶条；

5)承台施工：体系转换后，混凝土套箱内形成干施工条件，依据图纸绑扎承台钢筋，钢筋绑扎完成并检验合格后，进行承台混凝土浇注；砼浇筑完成并达到要求后拆除防浪板，承台施工完成。

在本发明施工方法中，套箱安装完成后，将2cm厚的高强弹性泡沫用强力胶粘在套箱内侧混凝土壁上，承台完成后强力胶粘在承台和套箱之间缝隙内，可以防止承台混凝土因热胀冷缩而引起套箱裂缝，也可以防止水份进入，起到弹性伸缩作用。

在本发明施工方法中，承台浇筑完成拆除防浪板前，人工清理承台和套箱之间顶面缝隙至2cm深，并用2cm厚的止水橡胶条填塞缝隙。该橡胶条遇水膨胀，可以避免海水渗到套箱与承台间的缝隙内，确保承台免受海水的侵蚀。

本发明的水下无封底混凝土套箱及其应用方法，取消了大型混凝土封底，混凝土套箱采用工厂化预制，质量容易控制，安装方便、快捷，能加快施工进度，缩短施工周期，减少水上作业量，同时混凝土套箱本身可作为永久结构防止承台免受海水侵蚀，大大提高了主体结构的耐久性。具有快速、经济、安全、高效、工程更耐久的特点。

附图说明

图1是混凝土套箱及其施工结构图；

图2是反压牛腿示意图；

图3是混凝土套箱施工总工艺流程图。

图中：1混凝土套箱，2钢护筒，3反压牛腿，4抱箍，5螺栓，6砂浆，7止水胶囊，8锚筋，9锚固钢板，10连接钢板，11预埋螺栓，12止水橡胶条，13防浪板，14型钢加筋肋。

具体实施方式

主要结构设计

如图1，本方案技术结构分为永久结构和临时结构两部分。其中永久结构部分包括：混凝土套箱1、锚固钢板9、止水胶囊7等；临时结构部分包括：防浪板3、反压牛腿3、吊架、止水橡胶条12。