[发明专利]一种水下嵌岩钢板桩围堰结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种水下嵌岩钢板桩围堰结构及其施工方法，属于桥梁基础施工技术领域。水下嵌岩钢板桩围堰结构包括多根钢板桩围成的环形围堰和设在环形围堰内侧的内支撑，所述环形围堰的下部通过混凝土固定在嵌岩槽内。本发明通过钻机在基岩层上开凿嵌岩槽后，通过料斗装置同步对环形围堰内外侧的嵌岩槽空间浇筑混凝土，从而将环形围堰的下部固定安装在嵌岩槽内，有效解决了钢板桩在岩石层地质条件下插打难度大的问题，同时提高了钢板桩围堰的防冲刷能力；采用非爆破的施工方法进行施工，有效降低了安全风险，对拟建承台周边的水环境和地质环境影响小，同时减小了对地基岩层的扰动和破坏。

技术领域

本发明公开了一种水下嵌岩钢板桩围堰结构及其施工方法，属于桥梁基础施工技术领域。

背景技术

在铁路、公路跨江、跨河修建桥梁基础时，常遇到桥墩承台为了满足施工和防冲刷的需要，将承台埋入水下中风化乃至微风化岩石中，由于通常用的拉森钢板桩、单(双)层钢围堰不能打入到中风化或微风化岩层中，这就加大了承台的施工难度。例如，公开号为CN102409688A的中国专利文献，公开了一种钢板桩围堰的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：(1)施工准备工作；(2)测量放线：根据围堰的设计尺寸和承台的中心位置，测量放线确定围堰的四个角点，并在角点处打设定位桩作为钢板桩围堰定位的控制点；(3)对由导梁、围囹、内撑、连系梁和托梁组成的内支撑系统施工；(4)围囹内撑先焊接拼装整体下放后进行插打钢板桩施工；(5)围堰吸泥；(6)围堰封底；(7)围堰抽水清基；(8)围堰拆除；该施工方法将所有围囹内撑先焊接拼装然后再整体下放，最后插打钢板桩，使围堰结构构件受力减小，缩短施工工期，降低施工风险；使钢板桩围堰在砂卵石层地质条件下得以成功实现。但是，该施工方法应用在普通岩石层地质条件时，存在钢板桩插打施工难度大，钢板桩围堰防冲刷能力有待提高的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种水下嵌岩钢板桩围堰结构及其施工方法。

本发明通过以下技术方案得以实现：

一种水下嵌岩钢板桩围堰结构，包括多根钢板桩围成的环形围堰和设在环形围堰内侧的内支撑，所述环形围堰的下部通过混凝土固定在嵌岩槽内。

所述内支撑包括圈形围囹和设在圈形围囹上的斜支撑，圈形围囹的形状和尺寸与环形围堰的一致。

所述环形围堰内从下至上依次设有四层圈形围囹，各圈形围囹之间通过双拼工字钢进行连接。

所述环形围堰内的四层圈形围囹，从下至上第一层和第二层圈形围囹采用双拼工字钢制成，第三层圈形围囹采用四拼工字钢制成，第四层圈形围囹采用三拼工字钢制成，斜支撑采用工字钢、槽钢或方钢制成。

所述斜支撑采用满焊焊接在圈形围囹上。

所述嵌岩槽为回字形结构。

所述嵌岩槽的深度为钢板桩长度的1/4～1/2。

一种水下嵌岩钢板桩围堰施工方法，所述施工方法包括以下施工步骤：

(1)施工准备；

(2)测量放线：根据环形围堰的设计尺寸和承台的施工需要，测量放线确定环形围堰和平台的定位角点，并在各角点处打设定位桩作为环形围堰和平台施工的定位点；

(3)搭设平台：根据步骤(2)中平台定位桩的位置，下放钢管桩并进行固定，然后在钢管桩的顶部安装施工平台，该施工平台包括纵横交错设置的工字钢横梁层和工字钢纵梁层，工字钢纵梁层上安装有工字钢横梁层，工字钢横梁层上设有面板；

(4)平台开槽：在施工平台上开槽口，该槽口贯穿面板、工字钢横梁层和工字钢纵梁层；