[發(fā)明專利]適于跨海橋梁大直徑管柱基礎的預制承臺及其施工方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310612213.5
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103590415A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 高宗余;張強
• 申請（專利權）人: 中鐵大橋勘測設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D27/14
• 分類號: E02D27/14;E02D27/52
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 朱盛華

技術領域

本發(fā)明涉及一種適于跨海橋梁大直徑管柱基礎的預制承臺及其施工方法。

背景技術

近幾十年來，隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，新建了一批跨海橋梁工程。跨海橋梁顯著的特點是必需要適應多變的海洋環(huán)境。海洋環(huán)境下，巨大的風力、波浪力、潮流沖擊力、冰壓力和撞擊力等往往會形成控制性條件。這些力基本是水平荷載。在內陸和內河環(huán)境中常用的鉆孔樁基礎、打入樁基礎因樁徑較小，國內最大的鉆孔灌注樁直徑在4m以內，難以承受海洋環(huán)境下巨大的水平力。而管柱基礎直徑可做到6～10m，抵抗水平力能力強，每一根單柱完成施工后都能獨立承受水平荷載，是一種非常適合跨海橋梁的基礎形式。

通常管柱基礎施工需要搭設施工平臺，管柱施工完成后拆除平臺，安裝鋼制擋水圍堰進行承臺施工。因海上環(huán)境惡劣，平臺的搭設和拆除均需要耗費大量的機械和人力。同時承臺混凝土澆筑后，圍堰部分鋼結構無法拆除，造成材料的浪費。因此采用傳統(tǒng)的施工方法其施工成本高，需要的機械和人力多。

針對傳統(tǒng)管柱基礎施工的缺點，發(fā)明了預制承臺。預制承臺可同時作為施工平臺及擋水圍堰使用，同時也是承臺永久結構的一部分。充分發(fā)揮了結構的功能，節(jié)省施工投入，降低工程造價。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對國內跨海大橋設計施工現(xiàn)狀，旨在提供一種造價低，施工臨時設施投入少，材料利用充分的適于跨海橋梁大直徑管柱基礎的預制承臺及其施工方法。

本發(fā)明的實現(xiàn)方式為：預制承臺為多箱空腹式混凝土結構，多個箱室的劃分與管柱基礎的布置統(tǒng)一；承臺底板上對應管柱基礎的位置設置活動鋼底板，活動鋼底板和承臺底板之間采用螺栓連接，預制承臺內壁設有連接鋼筋，管柱基礎的直徑根據(jù)目前的工藝可做到6～10m大小。

適于跨海橋梁大直徑管柱基礎的預制承臺的施工方法,具體步驟如下：

1）在在岸邊干船塢中制造有多個箱室的預制承臺，箱室的劃分與管柱基礎的布置統(tǒng)一；承臺預制完成后向船塢內注水，預制承臺自浮。待船塢內水位和海面水位一致時，打開船塢船閘，牽引預制承臺至墩位處；

2）預制承臺底板上對應管柱的位置設置活動鋼底板，活動鋼底板和預制承臺底板之間采用螺栓連接；

3）預制承臺浮運就位后，注水下沉，使預制承臺下沉至臨時支撐上，在預制承臺頂部搭設操作平臺；

4）擰開螺栓，取下活動鋼底板，進行管柱基礎下沉施工，管柱基礎施工完成后，澆筑水下封底混凝土；

5）待封底混凝土強度達到要求后，抽干承臺內的水，在承臺箱室內綁扎鋼筋，澆筑承臺混凝土，形成完整的承臺結構。

本發(fā)明有以下優(yōu)點：

1、預制承臺下海時可自浮，僅靠拖輪即可牽引至墩位，減少運輸船舶；

2、施工時可作管柱基礎下沉施工的海上作業(yè)平臺，節(jié)省平臺搭設費用；

3、承臺混凝土澆筑時可作為外側模板；可作為永久結構成為承臺的一部分，材料利用充分；

4、可作為擋水圍堰使用，不需要另外安裝和拆除擋水圍堰，節(jié)約施工投入和時間；

5、預制承臺內壁設有連接鋼筋，可和后期承臺鋼筋相連接，使預制承臺和后期澆筑的承臺混凝土形成整體結構，共同受力。

附圖說明

圖1為預制承臺自浮狀體拖拉至墩位示意圖；

圖2為圖1中的A部分放大示意圖；

圖3為預制承臺的平面布置圖；

圖4為承臺浮運就位后下沉至支撐樁狀態(tài)圖；

圖5為承臺頂面鋪設操作平臺示意圖；

圖6為管柱下沉狀態(tài)示意圖；

圖7為承臺內澆筑封底混凝土示意圖；

圖8為承臺鋼筋綁扎示意圖；

圖9為混凝土澆筑示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明進一步說明。

參照圖1、2，發(fā)明的適合于跨海橋梁大直徑管柱基礎的預制承臺為多箱空腹式混凝土結構，保證其能自浮。多個箱室的劃分與管柱基礎3的布置統(tǒng)一；預制承臺底板4上對應管柱基礎的位置設置活動鋼底板5，活動鋼底板和預制承臺底板之間采用螺栓6連接，浮運時鋼底板閉合，管柱施工時擰開螺栓6，取下活動鋼底板5。

預制承臺內壁設有連接鋼筋10，可和后期承臺鋼筋11相連接，使預制承臺1和后期澆筑的承臺混凝土12形成整體結構，共同受力。

預制承臺的施工方法是：

1）在岸邊干船塢中制造有多個箱室的預制承臺1，箱室的劃分與管柱基礎的布置統(tǒng)一；承臺預制完成后向船塢內注水，使預制承臺自浮。待船塢內水位和海面水位一致時，打開船塢船閘，用拖輪2牽引預制承臺至墩位處；