[發明專利]一種板樁式錨碇結構及其施工方法

有效

• 申請號: 202010694350.8
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111794102B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 肖海珠;郭衡;高宗余;李奇;邱峰;段雪煒;謝蘭博
• 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: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E02D5/02
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 馬麗娜

本申請涉及一種板樁式錨碇結構及其施工方法。該板樁式錨碇結構包括嵌巖基礎、錨室和若干個豎直的板樁，三者為一體澆筑成型；錨室設于嵌巖基礎上方，板樁平行排列在嵌巖基礎下方，且位于嵌巖基礎靠近橋梁的一側。施工時，首先開挖嵌巖基礎基坑，然后使用銑槽機開挖板樁槽，再同步進行板樁、嵌巖基礎的澆筑，最后進行其他結構施工。本發明通過板樁提供的豎向及水平向的板端承載力及側壁的摩擦力，來增強基礎抗滑移、抗傾覆的能力，能較好地適應地表基巖強度較低情況，可大幅減小嵌巖錨碇的材料用量和基礎開挖規模，降低工程造價。

技術領域

本申請涉及橋梁工程技術領域，涉及一種板樁式錨碇結構及其施工方法。

背景技術

目前，纜索支撐橋梁錨碇基礎大致可分為4種結構：重力式錨碇、巖錨式錨碇、隧道式錨碇、錨塞體+預應力巖錨組合式隧道式錨碇?；A結構區別在于適用的工程地質條件不同以及傳力的方式不同。根據工程地質條件不同，重力式錨碇的基礎形式主要分為擴大基礎(也稱嵌巖基礎)、沉井基礎、地下連續墻基礎以及復合基礎。

重力式錨碇由于需要依靠自身重量或者巖石嵌固力來平衡主纜拉力，往往混凝土體量巨大。當橋址處于地面坡度陡峭的山區時，需要大規模的開挖山體，設置高邊坡防護，工程難度大費時費力，破壞環境，工程造價高。

重力式嵌巖錨碇一般設置于地表基巖外露的工程地質情況，但是如遇到外露基巖為軟巖，或是基巖完整性不佳，亦或是基巖為如泥質砂巖會有遇水崩壞的現象時。往往為保證錨碇結構有足夠抗滑抗傾覆的能力，需要設計混凝土體量很大的基礎形式，且相應的巖石開挖量也很大。為降低基礎規模，在設計時會采取一系列的復合結構措施，例如在基底增加抗滑柱樁結構、抗滑齒坎以及在基礎后方增加預應力錨索結構等。這些措施對于基底巖石的強度都有一定的要求，也往往是巖石的極限抗壓強度控制了方案設計。

相關技術中，重力式錨碇嵌巖面多采用齒坎型構造，然而，當齒坎設置較高、地表巖層的強度較低時，齒坎型基礎形式開挖時不易控制成型，對結構澆筑及基礎受力都有不小的影響。重力式復合錨碇多采用柱樁結構，當柱樁結構在抵抗水平剪力時，效果不理想，需要設置抗剪齒塊進行輔助。為提供大量的豎向承載力，需要布置多根柱樁基礎，耗費工時。綜上所述，常規的重力式錨碇存在諸多弊端，特別是在基巖強度不高的地質情況下，其適用性受到限制。

發明內容

本申請提供一種板樁式錨碇結構及其施工方法，以解決相關技術中用于軟巖地基的柱樁重力式錨碇需要設置抗剪齒塊輔助抵抗水平剪力且需要布置多根柱樁基礎以提供大量的豎向承載力，耗費工時、成本高的問題。

第一方面，本申請提供了一種板樁式錨碇結構，包括嵌巖基礎、錨室和若干個豎直的板樁，三者為一體澆筑成型；錨室設于嵌巖基礎上方，板樁平行排列在嵌巖基礎下方。

一些實施例中，嵌巖基礎底部設有垂直且抵接于板樁平面的水平支擋面及坡形支擋面，水平支擋面與坡形支擋面的共邊為坡形支擋面的頂邊。

一些實施例中，錨室由前錨室及抵接于前錨室前端的支墩組成，嵌巖基礎頂部設有相互毗鄰的一水平頂面及前錨面，前錨面高于水平頂面，嵌巖基礎的水平頂面及前錨面均抵接于前錨室底面，支墩底面抵接于嵌巖基礎的水平頂面。

一些實施例中，水平支擋面、坡形支擋面、水平頂面、前錨面同寬，嵌巖基礎的水平頂面和水平支擋面形成由嵌巖基礎主體延伸出的水平矩形板狀結構，即支墩基礎。

一些實施例中，板樁為直角梯形板狀結構，板樁的直角側邊與支墩基礎前側壁的距離c不小于1.5m，最外側兩板樁的外側壁與嵌巖基礎側壁的距離b不小于板樁的壁板厚度t。優選地，壁板厚度t不小于 0.6m。

一些實施例中，板樁位于嵌巖基礎靠近橋梁的一側。

一些實施例中，嵌巖基礎設有與板樁底邊同高程的水平底面，任一板樁兩側均設有第一灌漿層，板樁底邊設有第二灌漿層。

第二方面，提供了一種板樁式錨碇結構的施工方法，包括以下步驟：