[发明专利]一种悬索桥重力式锚碇多孔环形基础的施工方法

说明书

本发明公开了一种悬索桥重力式锚碇多孔环形基础的施工方法，包括以下步骤：预制多个环形基础；将第一层环形基础放置在待安装位置，并在第一层环形基础的扇形区和井孔内均匀对称取土直至第一层环形基础下沉至设定深度；在第一层环形基础上安装第二层环形基础，将第二层环形基础上的甩头钢筋与第一层环形基础上的甩头钢筋绑扎连接并且在连接处支模板浇筑混凝土；在第一层、第二层环形基础的扇形区和井孔内均匀对称取土，直至第一层环形基础下沉至设定深度；在最上层的环形基础上安装上一层环形基础，直至第一层环形基础底部达到设计高程并稳定后停止施工；浇筑封底混凝土和现浇盖板。该基础能保证施工安全。

技术领域

本发明涉及大型桥梁基础结构，特别涉及一种悬索桥重力式锚碇多孔环形基础的施工方法。

背景技术

锚碇是悬索桥的重要组成部分，将主缆传来的荷载传递到地基上。锚碇主要分为隧道式锚碇和重力式锚碇，但由于对工程地质条件要求较高，隧道式锚碇在实际工程中应用较少。根据楼庄鸿所收集的59座国外跨径超过400m的大型悬索桥资料显示，其中采用隧道式锚碇的桥梁仅5座。在国内，在建或拟建的特大桥中仅有重庆鹅公岩长江大桥、坝陵河悬索桥、四渡河特大悬索桥、矮寨悬索桥等几座桥梁采用隧道式锚碇，其他基本采用重力式锚碇，比如在建的国内跨度最大的公轨两用悬索桥-重庆郭家沱长江大桥，其南北锚碇也是重力式锚碇。

锚碇基础作为锚碇与地基之间传力载体，其重要性不言而喻，主要有桩基础、沉井基础以及现浇扩大基础等形式。施工中常采用的是沉井基础，其埋置深度可以很大，整体性强、稳定性好，有较大的承载面积，能承受较大的垂直荷载和水平荷载；沉井既是基础，又是施工时的挡土和挡土围堰结构物，施工工艺并不复杂。目前沉井基础截面主要有圆形、矩形、和圆端形，其截面内的井孔排列方式主要有行列式和多圆孔式。矩形截面沉井抗弯刚度大，在弯矩作用下，其整体受力较好，但矩形截面沉井井孔一般成行列式布置，在水平土压力作用下，纵横向隔墙形成井壁支点，井壁在平面内为多点支撑结构，所受弯矩大，特别是在重力式锚碇这种大型基础，受力较差，且为行列式非中心对称结构，在下沉中容易出现扭转难以纠正问题。而且，锚碇基础都为大型基础，面积超过上千平方米，这种非对称结构基础在沉井下沉中后期，容易出现下沉不均匀、突沉、翻沙等不利工况，下部井壁受拉，易出现沉井开裂风险，甚至沉井基础折断、破损而导致沉井基础废弃。圆形截面沉井为中心对称结构，下沉易于定位，但圆形截面沉井井孔一般为行列式布置，同样存在矩形截面沉井的缺陷。若采用多圆孔式井孔布置，虽然受力较好，但由于孔多，在平面内各圆孔间存在较大面积的实体，在沉井基础下沉过程中实体下的土体较难清除，会造成其正面阻力较大，下沉困难且井身混凝土数量也较多，会增加更多机械、人力使其下沉，对工期也不利，较多的井身混凝土增加了施工成本。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的缺点，提供一种基础下沉安全性更有保障，同时减少工期和降低成本的悬索桥重力式锚碇多孔环形基础施工方法。

本发明采用以下技术来实现上述目的：

一种悬索桥重力式锚碇多孔环形基础的施工方法，包括以下步骤：

第一步，预制多个环形基础，每一个所述的环形基础包括圆环柱形内壁，在所述的圆环柱形内壁外间隔环套有圆环柱形外壁，在内壁和外壁之间的环形区域内浇筑有混凝土并且预埋有甩头钢筋，沿内壁和外壁之间的环形区域的圆周方向均匀间隔安装有多个竖直钢管作为井孔，在所述的内壁的空腔中固定有十字形隔墙将内壁的空腔平均分成四个扇形区；所述的外壁的底部内侧设置有单侧斜尖状外壁刃脚，井孔的底部和十字形隔墙壁的底部分别设置有箭头状刃脚，在所述单侧斜尖状外壁刃脚上部的外壁的内壁上、井孔的箭头状刃脚上部的井孔内外侧壁上以及十字形隔墙壁的箭头状刃脚上部的十字形隔墙壁内外侧壁上分别设置有凸缘；

第二步，将第一层环形基础放置在待安装位置，并在所述的第一层环形基础的扇形区和井孔内均匀对称取土，当第一层环形基础下沉至设定深度并整体稳定后，停止取土下沉；