[发明专利]一种水下修复桩基础及冲刷坑的方法

说明书

本发明涉及一种水下修复桩基础及冲刷坑的方法，包括以下步骤：步骤1）、在需要修复的桥墩局部冲刷坑周围采用钢板桩围堰施工；步骤2）、在距桥墩2m的范围内铺设混凝土垫层；步骤3）、检查桥墩受冲刷侵蚀而破坏的情况，先对桥墩进行修复处理；步骤4）、向冲刷坑内填充天然回填土；步骤5）、向冲刷坑内填入若干石块；步骤6）、在碎石灌浆防护层上用普通硅酸盐水泥砂浆铺平，并在剩余冲刷坑深度的15%内填充RPC材料，形成RPC层，直至RPC层与河床底面相齐平，在RPC层四周的冲刷坑内回填土层。通过本发明，能够达到修复已受冲刷破坏的桥墩基础及冲刷坑的作用、提高原结构的承载能力，采用RPC材料可延长结构寿命、免除维护费用。

技术领域

本发明涉及一种水下修复桩基础及冲刷坑的方法，属于桥墩局部冲刷坑的修复设计技术领域。

背景技术

近年来发生了连阳大桥、西安灞河大桥、巴河特大桥、台湾高屏大桥和浙江长风大桥等桥梁的水毁事件，都是由于水流通过桥墩圆柱体时加速，造成平头墩的侧翼形成较高的流速。在水流接近桥墩处形成一静止面，而在沿墩的静止面形成垂直压力梯度。此压力梯度导致墩前沿产生下向水流，从而形成了冲刷坑，造成墩柱承载力降低，易发生倾覆的危害。因此，在形成冲刷坑形成之后，如何修复成了必须要考虑的防护工程问题。

现有常规修复冲刷坑方法为抛石防冲和填充混凝土模袋防护等，抛石防护至今仍是大、中型桥梁桥墩最广泛采用的防护形式，它具有取材方便、施工简单、能适应地形变化等优点，但其整体性较差，维护费用和工作量较大，维护周期较短。混凝土模袋防护的缺陷在于施工较复杂，当水下地形较陡时防护效果不是很好,特别是当水深较大、水流较急时，水下施工难度大，施工后适应河床变形的能力较差，下部边缘处易受淘刷。这些传统方法存在诸多不足，尚不完善，具有一定的使用局限性，不能完全解决冲刷坑的问题。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提供了一种水下修复桩基础及冲刷坑的方法，主要解决目前防护措施的不足与局限性，修复桥墩基础及冲刷坑的同时，甚至能提高原结构的承载能力。

本发明的目的是这样实现的，一种水下修复桩基础及冲刷坑的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1）、在需要修复的桥墩局部冲刷坑周围采用钢板桩围堰施工，在钢板桩围堰内抽水堵漏，直至钢板桩围堰内的水被抽出以及钢板桩围堰不漏水，以达到便于施工的条件；

步骤2）、在距桥墩2m的范围内铺设混凝土垫层，并使用混凝土速凝剂加快达到施工强度要求；

步骤3）、检查桥墩受冲刷侵蚀而破坏的情况，先对桥墩受损后露出的钢筋表面进行除锈处理，然后利用压浆混凝土修补桥墩裂缝，修补完毕后，在距桥墩边缘0.2m处绑扎、铺设钢筋网，完毕后在钢筋网外侧安装模板，模板高出冲刷前河床表面1m，然后将RPC材料灌注于模板内的钢筋网上；

步骤4）、灌注有RPC材料的钢筋网达到设定的强度后，拆除模板，向冲刷坑内填充天然回填土，并压实紧密，其填充深度为冲刷坑坑底至整个冲刷坑深度的55%处；

步骤5）、在天然回填土层基础上，向冲刷坑内填入若干石块，并在若干石块之间注有灌浆，形成碎石灌浆防护层，碎石灌浆防护层的深度为天然回填土层至整个冲刷坑深度的30%处；

步骤6）、在碎石灌浆防护层上用普通硅酸盐水泥砂浆铺平，并在剩余冲刷坑深度的内填充RPC材料，形成RPC层，所述RPC层为圆台形，RPC层侧边与冲刷坑内侧壁之间留有间隙，在RPC层四周的冲刷坑内回填土层，实现桥墩局部冲刷坑的修复。

所述步骤1）中，钢板桩围堰为单层钢板桩围堰或双层钢板桩围堰，根据钢板桩围堰需要达到的强度、止水性以及施工的难度、桥墩局部冲刷坑的实际情况，合理选用单层钢板桩围堰、双层钢板桩围堰；