[发明专利]大直径素筒桩围堤施工工艺及其围堤或码头结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种筒桩施工工艺及围堤结构，尤其是涉及一种适用于对海堤地基或滩涂地基处理的大直径素筒桩海堤筒桩施工工艺及其围堤结构。

背景技术

随着我国改革开放的不断深入，我国经济建设平稳快速发展，尤其沿海地区经济发展取得了举世瞩目的成就。众所周知，土地资源是保证经济发展的重要基础，伴随着经济的快速发展，建设用地日益紧张，向海涂要土地，已成为沿海经济发达地区的共识。但在以往对海堤地基或滩涂地基处理的围涂造地工程中的堆石围堤法，需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影响，且因围堤结构断面大浪费大量土地，在长期的施工中产生大量的泥浆，传统技术环境污染大、施工周期长、工程造价高；对周边环境造成不利的影响。

发明内容

本发明为解决现有在海堤地基或滩涂地基处理的围涂工程建设和发展中存在着资源浪费、环境污染大、生产效率低下、施工周期长、使用耗石料量大，对周边环境的不利影响大等现状而提供的一种通过减少桩间距、提高置换率、加厚褥垫层用竖向筒桩代替横向抛填石等在围涂工程的建设和发展中能够节省资源、减少环境污染、提高生产力，尤其是该结构使用石料少，大大减小在海堤地基或滩涂地基处理过程中对周边环境的不利影响的大直径素筒海堤筒桩施工工艺及其围堤结构。

本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为：一种大直径素筒海堤筒桩施工工艺，其特征在于：采用大直径现浇薄壁筒桩施工工艺，主要包括以下步骤：

(1)定位

a.嵌装内、外钢护壁套管

将大直径环形桩尖嵌于大直径内钢护壁套管、大直径外钢护壁套管间的环形空腔下端，使大直径内、外钢护壁套管下端面分别同大直径环形桩尖上的内外支承面平整接触，固定大直径内、外钢护壁套管，形成大直径现浇筒桩中空结构的中空腔体；一方面用于固定大直径内外钢护壁套管，另一方面阻止土和地下水进入空腔；

b.安装夹持器与动力头

在大直径内、外钢护壁套管的顶部采用夹持器与动力头相连接，为沉桩做定位准备，夹持器上靠大直径内、外钢护壁套管的顶部中间处设有出泥孔；

(2)振动成孔

启动动力头，将大直径内、外钢护壁套管连同环形桩尖一起沉至设计深度；可选择振动锤作为其动力头结构；

(3)灌注混凝土起拔

a.通过混凝土受料槽向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔内现浇灌入混凝土至设计高程；

b.启动动力头，边振动边拔出内、外钢护壁套管，在成孔过程中，排土孔排出土芯；

(4)成桩

通过动力头振动，环形桩尖留在成桩底部，形成大直径海堤筒桩，成桩后的素筒薄壁筒桩为在海底结构。成桩过程中，混凝土受到振动，更加均匀密实，确保了桩身质量。在施工过程中，部分原位土可通过内筒继而从上部出泥孔排出，属少量挤土桩，不会对环境造成污染；

(5)施工过程的抛填工艺

采用施工前先抛填，施工后继续抛填的施工工艺，筒桩海堤施工前先在施工区域抛填抛石层，形成改善地基水平抗力的海底地基，改善海底地基物理指标；施工后继续抛填抛石层，形成具有优化筒桩间土体与筒桩顶浅表层的土体特性结构。

将内、外钢护壁套管嵌于大直径环形桩尖的内、外环槽中，利用动力头振动沉入地层成孔，形成筒桩体所需的环形空间，然后配置钢筋笼并现场浇灌混凝土，启动动力头拔出钢护壁套管而形成的筒型桩；大直径薄壁筒桩直径一般采用800mm～2000mm，克服了沉管灌注桩、钻孔灌注桩及预制桩对直径的限制，使薄壁筒桩桩径大大增加，可以很好的发挥大直径筒桩的优势，由于筒桩中心孔的存在使挤土影响大大减弱，桩间距得以缩小，使海堤复合地基横断面大大减小，其断面可以有效控制在10～50米宽度内，有效的节约土地；提高表层土的抗水平承载能力，使复合地基效果更佳明显；整体稳定性好，抗剪性能优越，竖向承载力高，刚度大、弯矩大、造价低、质量可控的特点；采用空心沉管方法可节省约百分之三十的混凝土、提高近十倍的工作效率，生产效率得到充分的提高发挥；同时有效的提高了大直径筒桩复合地基置换率，使得大直径筒桩复合地基式海堤的性价比优势更加明显。

作为优选，所述的现浇大直径素筒海堤薄壁筒桩为采用不安装钢筋笼的海堤筒桩结构，配合筒桩复合地基重力式结构海堤施工工艺，大直径素筒海堤筒桩为设在海底结构。无钢筋笼的素筒海堤筒桩，可大大降低每枚海堤筒桩的造价，通过在海底植入5～15排无钢筋筒桩作为竖向增强体，提高海底地基置换率，同时叠加更厚的海底褥垫层加上土工格栅类水平向增强体，在海底形成复合地基。