[发明专利]裙筒式深水大型基础及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁基础施工，具体涉及裙筒式深水大型基础及其施工方法。

背景技术

随着国内深水大型海湾、海峡桥梁工程的不断涌现，对基础的承载力要求越来越高，因此，大型混凝土基础的应用也必会日益增多。

目前，基础施工一般有两种方法：

一种是混凝土整体预制，但是，对于大型基础而言，由于混凝土基础的重量太大（约几十万吨），不能使用大型机械设备进行构件的吊装，因此整体预制施工方法不适用于大型基础；

另一种是采用钢壳体结构，但是，由于钢壳体高度较大，材料成本高，并且，钢结构在海水环境下对防腐处理要求甚严，致使成本进一步急剧增大，若事先进行防腐处理，下沉着床过程中会遭到破坏且后期无法补救。

可见在深水、复杂气象的海上环境下，普通的基础及其施工方法已难以满足深水大型基础的施工要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决普通的基础及其施工方法难以满足深水大型基础的施工要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种裙筒式深水大型基础，由底节和接高节组成，所述底节包括同心环设的外裙筒和内裙筒，所述外裙筒的顶面通过多块裙筒壁板连接到所述内裙筒的外壁上，所述内裙筒的内壁上设有隔舱板；所述外裙筒、内裙筒及裙筒壁板均为由内、外壳壁组成的预应力混凝土薄壳结构，且三者的内腔互通；所述外裙筒和内裙筒的底面分别通过壁板刃脚密封；所述内裙筒的顶面敞口，所述外裙筒、内裙筒和裙筒壁板之间合围的区域、以及内裙筒与隔舱板底面之间合围的区域形成多个下层隔舱，下层隔舱内分别设置多个第一层气囊，所述第一层气囊分别与相应的裙筒壁板或隔舱板临时固定；所述裙筒壁板以及所述隔舱板上分别设有多个预留孔；所述接高节外形为筒形预应力混凝土薄壳结构，下端与所述内裙筒的顶面浇注为一体，且所述接高节的薄壳内腔与所述内裙筒的薄壳内腔相通，所述接高节的内壁自上而下通过多个临时隔舱板分隔成多层上层隔舱，每层上层隔舱内分别设有上层气囊且分别与临时隔舱板临时固定。

在上述裙筒式深水大型基础中，所述内裙筒的高度大于所述外裙筒的高度，且所述裙筒壁板自所述外裙筒向所述内裙筒向上倾斜设置。

本发明还提供了一种上述裙筒式深水大型基础的施工方法，包括以下步骤：

A10、在陆域中制作底节，在下层隔舱内分别安装第一层气囊，并分别与隔舱板临时连接，然后对第一层气囊进行充气；

A20、向陆域中内灌水，使底节自浮；

A30、打开陆域的闸门，将底节浮运至墩位处并锚固定位；

A40、在底节上施工接高节，安装相应的多层上层气囊并与相应的临时隔舱板临时固定，然后对上层气囊充气；

A50、依次将第一层气囊以及上层气囊放气，并拆除相应的临时隔舱板，使深水大型基础着床；

A60、利用除土设备对深水大型基础的内部进行除土操作，并通过接高节薄壳结构的上端开口向薄壳内腔中灌注混凝土，使深水大型基础逐步下沉；

A70、下沉至设计位置后，浇筑水下封底混凝土，使深水大型基础的底面封闭；

A80、浇筑基础顶盖。

在上述方法中，步骤A20中，灌水过程中要控制灌水的速度，对称灌注。

在上述方法中，步骤A50中，第一层气囊放气时应以深水大型基础的纵轴线对称进行，并根据深水大型基础的稳定情况调整放气速度，同时进行纠偏。

本发明，深水大型基础由底节和接高节两节组成，底节在陆域中制作并浮运至墩位处，然后在底节上制作接高节，并且底节和接高节均采用了预应力混凝土薄壳结构，从而解决了深水大型基础施工难的问题。

附图说明

图1 本发明提供的裙筒式深水大型基础结构图；

图2 本发明中底节的结构示意图；

图3 本发明中底节的俯视图；

图4 底节施工示意图；

图5 底节自浮示意图；

图6 底节浮运示意图；

图7 底节定位示意图；

图8 底节整体接高示意图；

图9 气囊放气基础下沉着床示意图；

图10 基础内取土示意图；

图11 基础下沉至设计位置封底示意图；

图12 施工顶盖示意图。

具体实施方式