[发明专利]一种自浮式钢桁架钻孔平台结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种自浮式钢桁架钻孔平台结构及其施工方法，其包括：钢桁架系统，钢桁架系统的底部设有多个浮箱，钢桁架系统用于浮于海面；多个锚桩，锚桩插设于钢桁架系统，且锚桩的底部自钢桁架系统伸出，锚桩的底部用于插设于海床岩层；多个钢护筒支承桩，钢护筒支承桩的顶部与钢桁架系统固定，钢护筒支承桩的底部用于插设于海床岩层，钢桁架系统可以在工厂加工好，然后依托浮箱的浮力在水中浮运钢桁架系统，取代了传统的用驳船将钻孔平台整体运输至墩位再用大型浮吊吊装的方式，降低了施工风险，提高了施工速度，同时也无需使用浮吊分块吊装平台，因此，上述结构的施工速度快、施工周期短，无需长期占用浮吊资源，对航道干扰小，施工成本低。

技术领域

本发明涉及桥梁下部结构施工技术领域，特别涉及一种自浮式钢桁架钻孔平台结构及其施工方法。

背景技术

随着我国科技和经济的不断发展，大跨径桥梁建设得到了飞速发展。对于需要在水深、风大、浪急、流速大、裸岩或浅薄覆盖层地质的复杂海域环境中施工的海上桥梁来说，桩基及承台施工需要安全、快速、经济的施工方法。

相关技术中，深水桥梁基础一般采用“先平台后围堰”的施工方法，其中钻孔平台是钻孔灌注桩施工最常用的临时结构。对于墩位处有覆盖层的桥梁基础，传统的施工方法是在水中用打桩船或浮吊将支承桩插到至设计标高，再用型钢、贝雷片或者其他桁架作为主梁，搭设固定式钻孔平台。这种施工方法的优点是施工方法简单、结构传力路径明确，尤其适用于钻孔平台规模不大、水文地质条件较好、能利用水中栈桥辅助施工的的桥梁工程。

但是，相关技术中的不足之处在于：1、利用打桩船或浮吊搭设大规模钻孔平台，施工速度慢、施工周期长，对航道干扰较大，对航道通行会产生影响；2、对于复杂海域环境，尤其是水深、风大、浪急、流速大、裸岩或浅薄覆盖层地质的墩位处，由于水流、波浪以及风荷载的影响，支承桩的入岩深度、垂直度及稳定性都无法得到保证，采用传统的钻孔平台施工方法难度比较大；3、钻孔平台施工时需要长期占用浮吊资源，施工成本高。

针对上述水深、风大、浪急、流速大、裸岩或浅薄覆盖层地质的复杂海域，常采用的是导管架方案。其施工思路为：导管架在工厂加工完成后，采用大型浮吊分榀吊装、运输至施工墩位，完成导管架定位、下沉；利用导管架作为支承桩插打导向及平台的联结系，插打支承桩入岩稳定后，将支承桩与导管架之间固结，完成单榀导管架施工。待导管架平台全部成型后，安装施工平台上部结构，完成施工平台建立。

但是这个方案的不足之处在于，导管架需要由大量的钢管所组成，用钢量大，且施工需要长期占用大吨位浮吊和工作船，施工周期较长，费用较高。

为提高施工速度、降低施工难度和施工成本，迫切需要突破传统施工方法的限制，本发明涉及的一种自浮式钢桁架钻孔平台结构及其施工方法就是在此背景下诞生的。

发明内容

本发明实施例提供一种自浮式钢桁架钻孔平台结构及其施工方法，以解决相关技术中施工速度慢、施工周期长，需要长期占用浮吊资源，对航道干扰较大，施工成本高的问题。

第一方面，提供了一种一种自浮式钢桁架钻孔平台结构，其包括：钢桁架系统，所述钢桁架系统的底部设有多个浮箱，所述钢桁架系统用于浮于海面；多个锚桩，所述锚桩插设于所述钢桁架系统，且所述锚桩的底部自所述钢桁架系统伸出，所述锚桩的底部用于插设于海床岩层；多个钢护筒支承桩，所述钢护筒支承桩的顶部与所述钢桁架系统固定，所述钢护筒支承桩的底部用于插设于所述海床岩层。

一些实施例中，所述钢桁架系统包括：桁架结构，所述桁架结构的边缘设有多个第一安装区，所述桁架结构的中心位置设有多个第二安装区，其中，所述锚桩安装于所述第一安装区，所述钢护筒支承桩安装于所述第二安装区；多个桥面板，所述桥面板铺设于所述桁架结构的顶部。

一些实施例中，所述钢桁架系统还包括：多个导向装置，所述导向装置设置于所述第一安装区或者所述第二安装区内，所述导向装置设有导向孔，所述锚桩或者所述钢护筒支承桩插设于所述导向孔。