[发明专利]适用于深水软土地区的悬索桥锚碇复合基础及其施工方法

说明书

本发明公开了适用于深水软土地区的悬索桥锚碇复合基础，包括打入桩组、垫层、预制沉箱、防冲刷层、预制盖板和承台，所述打入桩组具有多根打入桩并且这些打入桩密集分布在一圆形区域内并与既有软土共同形成刚性桩复合地基；所述垫层设置在所述刚性桩复合地基的既有软土上；所述预制沉箱包括一体成型的底台、第一箱体和第二箱体，所述第一箱体包括第一圆筒体和第二圆筒体，所述第二箱体包括一体成型的圆台形筒体和第三圆筒体；所述防冲刷层环绕所述第三圆筒体的外壁设置；所述第一箱体的上部承接所述预制盖板，所述预制盖板承接所述承台。本发明的预制沉箱采用圆形截面，水流适应性好，局部冲刷深度小，结构所承受的水流力及波浪力小。

技术领域

本发明属于桥梁领域，更具体地，涉及适用于深水软土地区的悬索桥锚碇复合基础及其施工方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，交通建设需求猛增，国内外正在修建和准备修建的大型桥梁越来越多，且随着跨海大桥的出现，桥梁跨径越来越大。这些长、大桥梁多采用悬索桥，修建在水深、流急的大江河上或环境恶劣的海上，往往遇到水深较深、覆盖层土质较差、冲刷很大等难题，非常不利于桥梁施工，基础兴建的难度也更大。

目前既有的大直径钻孔桩基础或沉井基础，应用在水深较深、覆盖层土质较差的内河、海洋环境中，主要存在以下问题：

1)高桩承台钻孔桩基础，冲刷深度深、自由长度大，侧向刚度低，对于大跨度桥梁在水流力、波浪力、防撞力等水平力作用下，往往需要采用大规模大直径高桩承台基础，基础规模大，施工周期长，经济效益差。施工需要平台搭设、钢护筒插打、钢围堰等，临时辅助工程多，施工工序复杂。

2)整体沉井基础，整体性好，承载力大，但需钢沉井浮运、精确定位、吸泥下沉等工序，施工工序多，周期长，施工风险高，且在覆盖层土质较差情况下，沉井下沉容易发生突沉。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了适用于深水软土地区的悬索桥锚碇复合基础及其施工方法，可应用于水深较深、覆盖层土质较差的内河、海洋环境中，不仅可满足悬索桥锚碇基础结构受力，其经济性和可实施性也优于目前常用的基础形式。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了适用于深水软土地区的悬索桥锚碇复合基础，其特征在于，包括打入桩组、垫层、预制沉箱、防冲刷层、预制盖板和承台，其中，

所述打入桩组具有多根打入桩并且这些打入桩密集分布在一圆形区域内，以用于钻入软土地区内对软土地区的既有软土进行加固，并与该既有软土共同形成刚性桩复合地基；此外，每根所述打入桩的上端均外露于所述既有软土；

所述垫层设置在所述刚性桩复合地基的既有软土上，并且每根所述打入桩的上端均刺入所述垫层内；

所述预制沉箱包括一体成型的底台、第一箱体和第二箱体，所述底台搁置在所述垫层上，所述第一箱体和第二箱体均搁置在所述底台上，所述第一箱体包括第一圆筒体和第二圆筒体，所述第一圆筒体和第二圆筒体的中心线均竖直设置，第一圆筒体位于所述第二圆筒体内，所述第二箱体包括一体成型的圆台形筒体和第三圆筒体，所述圆台形筒体呈上小下大的形状，并且所述圆台形筒体和第三圆筒体的中心线均竖直设置，所述圆台形筒的上端连接在所述第二圆筒体的外壁上而下端连接所述第三圆筒体的上端，所述第三圆筒体的下端抵接在所述底台上；此外，所述第一圆筒体、第二圆筒体、圆台形筒体和第三圆筒体的中心线重合；

所述防冲刷层环绕所述第三圆筒体的外壁设置；

所述第一箱体的上部承接所述预制盖板，所述预制盖板承接所述承台。

优选地，所述第一圆筒体的内壁设置有十字肋，所述十字肋的每个侧端均与所述第一圆筒体的内壁抵接。

优选地，所述第一圆筒体和第二圆筒体之间存在间隙，并且在此间隙内中心对称布置有多根肋条，每根肋条的两侧端分别与所述第一圆筒体和第二圆筒体抵接。