[发明专利]一种无栈桥的水上桥梁桩基及承台施工方法

说明书

技术领域

本发明属于水上桥梁施工领域，适用于主墩位于地质情况较好的岸边，存在枯水期和沣水期，特别是枯水季节水位在泥面以上5m以内的桥梁桩基和承台现浇施工。

背景技术

1）传统工艺采用的设备（或临时结构）：

目前，水中区桥梁承台下的桩基采用钻孔平台施工，利用钢护筒作为稳定孔壁、防止坍孔、隔离地表水、导向钻头和固定桩位的装置，在平台上通过钻孔桩钻孔、钢筋笼的沉放以及混凝土的浇筑来实现；而承台施工一般采用钢板桩围堰、土石围堰、钢吊箱以及钢套箱等结构及其对应的施工工艺来实现。

2）传统结构及施工工艺的局限性：

常规的桥梁桩基施工方法需要搭设钻孔平台，利用钢护筒作为隔水装置及导向装置，钢护筒顶面至少需要高于施工水位0.5m。常规桥梁的承台施工需要设置挡水隔水结构，如钢板桩、土石围堰、钢吊箱或者钢套箱，而这些结构都是四周封闭的，以变水中施工为陆上施工，常规结构因为在水中，需要从岸上搭设栈桥及支栈桥至承台位置，与钻孔平台形成整体，以保证钻机等施工设备能在钻孔平台上就位和施工，而这需要投入大量的钢材和人工费用，桩基础施工完成以后在施工承台之前，还需要将之前搭设的栈桥和钻孔平台拆除，这种栈桥及支栈桥的搭拆均增加了施工成本，影响了施工效率，延长了施工工期。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种无栈桥的水上桥梁桩基及承台施工方法及其围堰，适用于主墩位于地质情况较好的岸边，存在枯水期和沣水期，特别是枯水季节水位在泥面以上5m以内的桥梁桩基和承台现浇施工，能大幅节约工程造价，提高施工效率。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种用于无栈桥的水上桥梁桩基及承台施工的围堰，包括锁口钢管桩及其围檩围成的围堰，围堰内未设置对撑，围堰靠岸侧设有一道开口结构，开口结构包括设于围堰靠岸侧的一处开口，以及开口部位设置的一段与开口连通的过道，该过道也由锁口钢管桩及其围檩构成，从岸边大堤延伸过来的施工便道一直延伸经过该过道内直至围堰开口处。

一种采用前述的围堰进行无栈桥的水上桥梁桩基及承台施工的施工方法，其桥梁主墩位于岸边，施工位置存在枯水期和沣水期，且枯水季节水位在泥面以上5m以内，步骤依次为：

步骤一：在沣水季节利用水上起重设备和打桩船按照权利要求1的布置方案将锁口钢管桩施打到位，安装第一道围檩；

步骤二：待枯水季节水位退至桥墩泥面位置±0.5m以内时，将锁口钢管桩围堰内侧的水抽干，待抽干后，将围堰内回填石灰土及建筑垃圾，并将围堰内泥面整平；

步骤三：打钢护筒，钢护筒采用钢制不漏水的孔口护筒，钢护筒顶标高只需至承台位置的泥面标高，利用开口通道将钻机推进到孔口位置进行钻孔，然后完成钢筋笼的下放及钻孔桩的混凝土浇筑，完成钻孔桩施工之后将围檩的对撑全部施加完成；

步骤四：待钻孔桩混凝土达到设计强度的95%以上后，将围堰内土挖至设计泥面标高，并凿出桩头；

步骤五：按照设计厚度浇筑封底混凝土；

步骤六：封底混凝土达到强度后，浇筑承台；

步骤七：待承台达到设计强度后，完成桥梁墩身水下部位的施工，最后在沣水期利用水上起重设备拆除围堰。

作为选择，步骤三中，当桩孔内有承压水时，钢护筒顶应高于稳定后的承压水位2m以上。

作为选择，步骤二中，围堰内回填0.5m高石灰土及建筑垃圾。

前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案：如本发明，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

本专利的关键在于：

①充分利用了现场的水文地质条件，因地制宜：

充分利用沣水及枯水季节的作业时间：在沣水期利用水上起重设备和打桩船施打钢板桩和围檩；在枯水季节通过抽除围堰内的水，既可以实现变水上施工为陆地施工，又能确保的钢板桩围堰的受力安全。

②极大限度地减少了材料的投入，节约了成本和工期：

通过这种开口围堰，使得钢护筒顶标高由原先的施工水位0.5m以上变为只需承台位置的泥面标高，并且无需搭设常规的栈桥和钻孔平台，从而极大地节约了成本。

③加快了工程进度：

利用的枯水期和丰水期的有利条件，整个施工过程紧凑有序，并且减少了临时栈桥和平台的搭拆时间，极大地加快了工程进度。