[發明專利]一種帶有護壁的水下澆筑根式基礎及其施工方法

有效

• 申請號: 201410171844.2
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103911989A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發明（設計）人: 殷永高;孫敦華;章征;朱福春;趙先民;向文鳳;朱瑞允;李東旭;王凱;王重陽
• 申請（專利權）人: 安徽省高速公路控股集團有限公司
• 主分類號: E02D5/40
• 分類號: E02D5/40;E02D5/48;E02D5/66
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

技術領域

本發明涉及土木工程、橋梁房建、水工結構中基礎現澆施工方法。

背景技術

現有的沉井及沉管基礎施工采用分節預制構件后依靠自重或輔助措施接高下沉然后進行壓漿處理的方法進行施工。對于該工藝，除存在施工場預制件運輸困難、吊裝設備大、預制件下沉困難等問題外，還有以下幾點難以控制：下沉后由于底部有殘渣易整體傾斜；分節預制，各節接口處拼接施工難度大；壓漿工藝復雜，壓漿質量難以控制，工期長造價高。預制法施工的以上問題已成為行業內公認的難題。

發明內容

本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種帶有護壁的水下澆筑根式基礎及其施工方法，以方便施工、提高施工效率。

本發明為解決技術問題采用如下技術方案：

本發明帶有護壁的水下澆筑根式基礎的結構特點是：所述根式基礎是在現澆加筋混凝土管柱與成孔內壁之間采用水下快凝材料澆筑形成有護壁層，在所述混凝土管柱的側壁上沿管柱徑向設置有根鍵，在所述混凝土管柱的底部形成有混凝土封底，在所述混凝土管柱的頂部澆筑頂蓋形成帶有護壁的水下澆筑根式基礎。

本發明帶有護壁的水下澆筑根式基礎的施工方法的特點是按如下步驟進行：

a、在設定的基礎所在位置處，以鉆機施工成孔；

b、在所述成孔中利用環形滑模裝置自下而上沿成孔內壁以水下快凝材料澆筑護壁層，形成護壁孔；向所述護壁孔中下放筒形鋼筋籠，所述鋼筋籠在設定位置預留有根鍵孔；

c、在所述鋼筋籠的筒中下放底節模板，在所述底節模板上、自下而上逐節組裝并通過外掛配重下放各節段預制內模板形成內模；鎖定內模后在護壁孔中澆筑底板混凝土形成混凝土封底，底節模板澆筑在管柱孔的混凝土封底中進行定位，使護壁孔形成為封底的環形筒體；

d、在所述封底的環形筒體中，以所述護壁層為外模，在所述外模與內模之間澆筑管身混凝土并在根鍵孔中頂入根鍵，在所述管身混凝土達到強度后，解除對內模的鎖定，自上而下取出各節段預制內模板，形成帶有護壁的水下澆筑根式管柱；

e、在所述根式管柱的頂面澆注頂蓋即完成帶有護壁的水下澆筑根式基礎的施工。

本發明施工方法的特點也在于：

設置所述各節段預制內模板為空心浮筒結構，在釋放對內模的鎖定之后，各節段內模板可依靠浮力上浮實現回收。

所述底節模板的上段為圓柱形筒體，下段為圓錐形筒體，所述底節模板是以其圓錐形筒底澆筑在管柱孔的混凝土封底中進行定位。

所述各節段預制內模板是由瓦片模板拼裝而成；在所述各節段預制內模板中，呈水平設置的“十”字支撐架在其呈“十”字的四個支撐位上支撐有定位立柱，各瓦片模板與相鄰位置上定位立柱相互卡嵌，并能夠以所述定位立柱為導向柱豎向滑動；相鄰節段的預制內模板之間，對應位置上的定位立柱相互螺紋連接；處在與所述底節模板相鄰接位置上的第一節段預制內模板中的定位立柱是螺紋連接在所述底節模板的頂面上，在所述各節段預制內模板之間貫穿用于張拉的鎖緊鋼鉸線；所述鎖緊鋼鉸線在孔頂限位平臺上利用千斤頂進行張拉。

在各道“十”字支撐架的中心分別設置有鋼絞線拴結點，并有回收鋼絞線在各鋼絞線拴結點之間串聯連接并延伸至管柱孔的孔口，用于回收“十”字支撐架。

與已有技術相比，本發明有益技術效果體現在：

1、本發明中護壁層具有較高的強度質量比、剛度質量比和良好的耐腐蝕性能，防滲性能好，以其作為管身混凝土的保護外殼對混凝土結構實施全壽命保護；

2、本發明中護壁層可較好地約束沉管的縱向及環向應變，鋼筋骨架可按照最小配筋率配置，與普通鋼筋混凝土沉管配筋率大為減小，施工后內模板重復使用，從而節省造價，用量也減輕了鋼筋骨架吊裝重量。

3、與混凝土預制沉管相比，本發明中護壁層與內模板的配搭，解決了場地預制大直徑沉管運輸困難的問題，可大大提高施工效率，縮短工期；

4、本發明在管柱側壁頂入根鍵以形成根式基礎，利用根式基礎起到地基梁的承載效應，充分發揮土體承載力。由于根鍵的植入，根式基礎較相同直徑的其他形式基礎，其有效直徑加大，承載力有效得到提高，特別對于厚覆蓋層、大跨徑橋梁基礎，傳統基礎表現出長細比嚴重失調，根式基礎可有效解決上述工程問題。

5、與已有技術中預制接高在連接處處理困難，質量不易控制，本發明實現管柱基礎一次性澆筑完成，基礎為完整整體，可有效提高基礎力學性能，基礎質量可靠。