[发明专利]水下工程精准沉桩桩基结构及水下滑道桩基结构施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水下滑道桩基结构的技术领域。

背景技术

修造船厂船舶的上、下水设施是指将已建成的船舶下水或将需要修理的船舶使之出水进行修理的建筑物，是修造船厂的主要生产组成部分。

目前船舶上、下水设施按其工作原理大致可归纳为：船台滑道、船坞和升船机三种，其中船台滑道具有设施设备较简单、造价较便宜、有较长的使用操作经验等优点。

滑道结构大部分在水下，一般采用弹性地基梁或桩基轨道梁等结构型式，以往建设中需要设置临时围堰形成干地施工的条件进行建设，我国在50年代中开始陆续建造滑道，但由于存在机械设备技术条件不成熟，围堰造价高、工期长等问题，以前大都应用于中小型船厂，制约了滑道在大型修造船厂中的推广应用。

若直接进行水下桩基施工，水下工程桩基若使用PHC桩，在水下存在较难切桩或接桩的问题；若采用灌注桩，在水下浇注混凝土的质量难以得到保证，而且造价过高；钢管桩虽然可以水下切割或接桩，但存在耐久性的问题，工程造价和维护费用都太高。

发明内容

本发明涉及一种适合于水下滑道桩基施工的技术，本发明的桩基结构适合在水下焊接或切割桩基。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：水下工程精准沉桩桩基结构，所述桩基由具有相同外径的位于下方的PHC桩和位于上方的钢管桩通过位于两者之间的承接件续接而成，所述承接件预固定于PHC桩桩顶，所述钢管桩焊接固定于所述承接件之上。

作为一种实施方式，所述承接件为一钢端罩，所述钢端罩具有一环形端面及从环形端面外圆周向下延伸而成的圆柱状侧面，所述钢端罩套接并固定于所述PHC桩的顶端。

作为另一种实施方式，所述承接件为法兰盘，所述法兰盘固定连接于所述PHC桩的顶端。

具体地，所述钢管桩顶部设置帽梁，帽梁具有内部中空的帽梁腔，帽梁腔内设置有从帽梁贯穿过钢管桩桩体进入至少部份PHC桩桩体的钢筋框架，帽梁内部浇筑有接头砼，钢管桩桩体与PHC桩桩体浇筑有桩芯混凝土，钢筋框架由接头砼及桩芯混凝土所包埋。

优选地，所述钢筋框架的底部位于桩芯混凝土底部之上的50～80cm。

优选地，钢管桩内壁设置有若干用于加强钢管桩桩壁的环形加强箍。

优选地，钢筋框架由正方形的环形框架与与竖向的条形钢筋所构成。

一种水下滑道桩基结构施工方法，其特征在于采用如上任一所述的水下工程精准沉桩桩基结构，并按以下步骤进行施工：

(1)根据地质情况初定所需桩基总长度，所述桩基由具有相同外径的位于下方的PHC桩和位于上方的钢管桩通过位于两者之间的承接件续接而成，所述承接件预固定于PHC桩桩顶，所述钢管桩焊接固定于所述承接件之上；

(2)沉桩，将焊接好的桩基整体下放至桩底到达水下要求标高后固定，根据设计要求对上部的钢管桩进行接桩或切桩处理使其符合设计高程；

(3)在钢管桩顶部设置帽梁，帽梁具有内部中空的帽梁腔，帽梁腔内设置有从帽梁贯穿过钢管桩桩体进入至少部份PHC桩桩体的钢筋框架，在帽梁腔内部浇筑接头砼，在钢管桩桩体与PHC桩桩体浇筑桩芯混凝土。

本发明为一种新型组合桩基结构，其采用PHC桩与钢管桩结合，适用于水下桩基工程。该桩型结合了PHC桩和钢管桩的优点，桩下部为PHC桩，桩顶为钢管桩，由于桩顶为钢结构，可灵活适用于地质变化引起的桩基施工偏差，方便实施水下焊接或切割，无需建造临时围堰或套箱形成干地施工条件，为顺利实施滑道结构的水下施工提供了结构上的保障，既解决了结构耐久性问题，又方便水下接桩或切桩，实现了结构可靠、减少工序、缩短工期、实施安全、费用节省等多重目标，可在大型修造船厂中的推广应用。

附图说明

下面将参考附图进行详细的说明。

图1是本发明的组合桩桩基结构示意图。

图2是图1的A‐A剖视图。

图3是本发明组合桩与上部帽梁结构连接示意图。

图4是图3的B‐B剖视图。

1‐钢管桩 2‐PHC桩 3‐钢管桩加强肋 4‐钢端罩 5‐帽梁 6‐接头砼 7‐桩芯混凝土 8‐钢筋框架 9‐钢板加强箍

具体实施方式

如图1～2所示为本发明的组合桩桩基结构，其包括位于下方的PHC桩和位于上方的钢管桩，两者具有相同的外径。PHC桩的桩顶套接固定有钢端罩4，钢端罩4与位于其上的钢管桩1的钢板焊接连接。钢端罩4具有一环形端面及从环形端面外圆周向下延伸而成的圆柱状侧面，在预制PHC桩时，钢端罩即套接并固定于PHC桩的顶端。