[發(fā)明專利]一種適用于深水軟土地區(qū)的橋塔復合基礎及施工方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811232160.3
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109356186A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 文望青;嚴愛國;王鵬宇;曾敏;崔苗苗;李的平;李桂林;王志平;李靚亮;周剛;郭安娜;黃振;史娣;嚴定國;尹書軍;張曉江;周繼
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: E02D27/12
• 分類號: E02D27/12;E02D27/18;E02D27/52
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 李佑宏

本發(fā)明公開了一種適用于深水軟土地區(qū)的橋塔復合基礎，其特征在于：所述橋塔復合基礎包括：打入樁(4)、墊層(6)、防沖刷層(5)、預制沉箱(3)、塔柱；所述塔柱包括兩個相距排列的鋼混組合圓筒(2)，鋼混組合圓筒(2)的頂端之間通過橫梁(1)相互連接，所述鋼混組合圓筒(2)的底部部分位于所述預制沉箱(3)中并具有共同的底板；所述鋼混組合圓筒(2)的頂部用于支撐橋墩；所述鋼混組合圓筒(2)是由外鋼圓筒、內鋼圓筒以及內外鋼圓筒之間的混凝土構成。本發(fā)明克服了大直徑鉆孔樁基礎或沉井基礎在橋梁深水基礎領域應用的主要缺陷，剛度大，承載力高、經濟性好，施工速度快。

技術領域

本發(fā)明屬于橋梁工程領域，具體涉及橋塔深水基礎，特別是一種適用于深水軟土地區(qū)的橋塔復合基礎及施工方法。

背景技術

隨著國民經濟的快速發(fā)展，交通建設需求猛增，國內外正在修建和準備修建的大型橋梁越來越多，且隨著跨海大橋的出現，橋梁跨徑越來越大。這些長、大橋梁多采用懸索橋，修建在水深、流急的大江河上或環(huán)境惡劣的海上，往往遇到水深較深、覆蓋層土質較差、沖刷很大等難題，非常不利于橋梁施工，基礎興建的難度也更大。橋梁下部結構的建造成本一般占整座橋梁投資的30％以上，是影響橋梁經濟性的重要因素。

目前既有的大直徑鉆孔樁基礎或沉井基礎，應用在水深較深、覆蓋層土質較差的內河、海洋環(huán)境中，主要存在以下問題：

1、高樁承臺鉆孔樁基礎，沖刷深度深、自由長度大，側向剛度低，對于大跨度橋梁在水流力、波浪力、防撞力等水平力作用下，往往需要采用大規(guī)模大直徑高樁承臺基礎，基礎規(guī)模大，施工周期長，經濟效益差。施工需要平臺搭設、鋼護筒插打、鋼圍堰等，臨時輔助工程多，施工工序復雜。

2、整體沉井基礎，整體性好，承載力大，但需鋼沉井浮運、精確定位、吸泥下沉等工序，施工工序多，周期長，施工風險高，且在覆蓋層土質較差情況下，沉井下沉容易發(fā)生突沉。

發(fā)明內容

對于修建在水深較深、覆蓋層土質較差的內河、海洋環(huán)境中的橋塔深水基礎，大直徑鉆孔樁基礎或沉井基礎均面臨一些問題，針對現有技術以上缺陷或改進需求中的至少一種，本發(fā)明提供了一種適用于深水軟土地區(qū)的橋塔復合基礎及施工方法，基礎剛度大、水流適應性好、結構所承受的水流力及波浪力小、減少基礎規(guī)模，同時施工效率高、安全性好、定位下沉簡單、操作容易、施工質量容易控制、施工風險低，工程投資小，可適用于在水深較深、覆蓋層土質較差的內河、海洋環(huán)境中修建的橋塔深水基礎。

為實現上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種適用于深水軟土地區(qū)的橋塔復合基礎，所述橋塔復合基礎包括：打入樁、墊層、防沖刷層、預制沉箱、塔柱；

所述打入樁至少部分位于軟土層中，是有若干樁基組成的樁基群；

所述墊層鋪設于所述打入樁頂端加固基礎之上，所述打入樁的樁頂刺入所述墊層，墊層從下至上包括不同的材料層；

所述預制沉箱設置于所述墊層之上，墊層的鋪設范圍大于所述預制沉箱的外圍尺寸；

所述防沖刷層設置于所述墊層之上、所述預制沉箱的外圍；

所述塔柱包括兩個相距排列的鋼混組合圓筒，鋼混組合圓筒的頂端之間通過橫梁相互連接，所述鋼混組合圓筒的底部部分位于所述預制沉箱中并具有共同的底板；所述鋼混組合圓筒的頂部用于支撐橋墩；所述鋼混組合圓筒是由外鋼圓筒、內鋼圓筒以及內外鋼圓筒之間的混凝土構成。

優(yōu)選地，所述打入樁采用鋼管樁基礎或者預制管柱基礎，利用大型打樁船施工。

優(yōu)選地，所述墊層從下至上依次為反濾沙層、鵝卵石層、碎石層。

優(yōu)選地，所述預制沉箱采用圓形截面。

優(yōu)選地，所述墊層的鋪設范圍為所述預制沉箱周圍外加預定倍數的預制沉箱直徑。