[發明專利]一種設置于深水急流無覆蓋層陡峭裸巖上的高位棧橋結構

有效

• 申請號: 201210536150.5
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN102953341A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 劉學明;文獻;何中華;陳理平;孫振華;曹明霧
• 申請（專利權）人: 中鐵上海工程局有限公司;中鐵上海工程局第二工程有限公司
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00;E01D15/133;E02D5/38;E02D27/52;E02D5/74
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本發明屬于橋梁施工領域，具體涉及一種設置于深水急流無覆蓋層陡峭裸巖上的高位棧橋結構。

背景技術

隨著社會經濟的發展，對于便捷交通的需求愈加強烈，建造于各種地質上的橋梁工程也越來越多，在橋梁水中基礎施工中，廣泛采用棧橋作為材料、設備及人員的施工通道，國內棧橋多采用鋼管樁加貝雷桁架的結構方式。但是以往的棧橋一般都建造在具有較厚覆蓋層的江河和湖泊上，在這種地質條件下，通往主體工程的棧橋基礎施工一般采用傳統的“釣魚法”?進行，即將鋼管樁就位后，通過打樁錘插打鋼管樁至覆蓋層設計標高。但是，有很多江河、湖泊和海洋地質狀況為傾斜裸巖面和淺覆蓋層傾斜巖面，如采用傳統方法施工，由于水流、風浪和風荷載的作用和影響，棧橋基礎的穩定和鋼管樁底口的錨固無法得到保證，從而影響棧橋的安全性能和主體工程的施工進度。

針對上述無覆蓋層陡峭裸巖的地質情況，現有技術常采用水下爆破、人造覆蓋層、導管架、巖面預成孔嵌埋鋼管等方案。

水下爆破：武廣客運專線某重點大橋工程，水中墩位處水深18m，裸巖面傾斜成35°，采用鉆孔平臺方案，首先將傾斜的巖面爆破整平，再布置鋼護筒，向河床上拋填沙袋埋設護筒，依托近墩處的已有樁來穩定平臺，從而形成鉆孔樁平臺。此方案需水下爆破，清渣工作量大，周期大，造價高，并需既有樁來維持平臺的穩定。

人造覆蓋層：柳州柳江上某大橋工程，水中墩位處水深15m，裸巖面傾斜成15°，采用鉆孔平臺方案，先在墩位處拋填3m厚土袋，再插打鋼管樁。人造覆蓋層方案需在平臺范圍內拋填大量土袋，工程量大，施工成本高。

導管架：上海某海上大橋近島段工程，橋位海床為淺覆蓋層和裸巖，采用導管架棧橋為水中施工通道，采用導管架平臺作為水中主墩的鉆孔平臺，施工時用多根直徑1.1m的鋼管在陸上連成導管架，再船運至墩位處，用大1500t吊船吊放安裝，此方案需大噸位吊船和工作船，用鋼量大，施工周期較長。

巖面預成孔嵌埋鋼管：浙江某大橋的水中墩施工水深26m，河床無覆蓋層，巖面呈45°傾斜，棧橋、平臺施工采用預成孔嵌埋鋼護筒固定的施工方案，即在棧橋鋼管樁位置用大于管樁直徑的沖擊鉆機預成孔，放入鋼管樁后在預成孔內的管樁外澆注水下混凝土，將其直接穩固在巖層中。此方案施工周期較長，需在浮式平臺上作業，水位需較穩定，流速不大。

綜上所述，以上方案均存在工作量大、施工周期長、成本大等缺點。

因此本領域的技術人員急需一種可有效解決鋼管樁與陡峭堅硬裸巖河床的連接問題的高位棧橋施工方法及其結構設置，同時可以達到施工周期短、成本低、安全高效的目的。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足之處，提供一種設置于深水急流無覆蓋層陡峭裸巖上的高位棧橋結構，該高位棧橋結構通過在岸上將所述鋼管樁底口切割成與陡峭裸巖面相適配的形狀，在其內澆筑水下混凝土層，依靠水下混凝土漿體與錨桿、樁底混凝土以及河床基巖的握裹力，以達到解決鋼管樁在陡峭堅硬裸巖上的錨固、抗滑穩定問題。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種設置于深水急流無覆蓋層陡峭裸巖上的高位棧橋結構，具體涉及陡峭裸巖、位于岸上的橋臺、位于岸上的橋墩、鋼管樁以及貝雷桁架，其特征在于所述的高位棧橋具體包括棧橋的橋體以及支撐所述橋體的橋墩和若干鋼管樁，所述的鋼管樁上部與所述橋體固定連接，所述鋼管樁底部設置于陡峭裸巖面上，所述鋼管樁的底部內腔與所述陡峭裸巖之間通過錨桿錨定連接，且三者之間通過澆筑的水下混凝土層固結為一體結構。

所述鋼管樁底口形狀與所述陡峭裸巖面形狀相適配。

所述鋼管樁底部的水下混凝土層高度不小于所述錨桿入巖深度。

所述錨桿在陡峭裸巖面以上的長度不小于其深入陡峭裸巖的長度。

所述各鋼管樁之間設置有樁間聯接系。

本發明的優點是，（1）采用水下探測技術并通過探測數據在岸上預切割鋼管樁底口使其與陡峭裸巖面相適配，安全快捷，減少深潛水作業量，降低施工風險；（2）同時鋼管樁與陡峭裸巖面連接采用注漿嵌巖錨桿結構，依靠水下混凝土漿體與錨桿、樁底混凝土以及河床基巖的握裹力，以使鋼管樁牢固錨固于陡峭裸巖面上，施工周期短、成本低、安全高效；（3）采用懸拼法施工棧橋，即先于岸上施工第一孔棧橋，后續棧橋通過履帶吊機懸臂安裝貝雷桁架、鋼管樁，整個棧橋搭設僅需一臺履帶吊車配合，無需動用大型水上吊裝設備，經濟效益顯著；（4）鋼管樁在岸邊接長，整長吊裝到位，避免水上焊接作業，減少安全風險，有利于鋼管樁垂直度、焊接質量等的控制。

附圖說明