[發(fā)明專利]一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)及修復(fù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110578101.7
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113175014A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王菁;謝錦波;丁健;夏俊橋;張百閣;王煦
• 申請（專利權(quán)）人: 中交第三航務(wù)工程局有限公司
• 主分類號: E02D37/00
• 分類號: E02D37/00;E02D31/06;E02D27/52;E02D17/18;E02D5/46;E02D15/04
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 肖進(jìn)

1.一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu),包括沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)、沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)和防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)；其特征在于，

所述沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)為打入沖刷坑的底面內(nèi)和沖刷坑的外圍海床內(nèi)的多根固化土樁，多根固化土樁以樁與樁之間相互咬合而形成封閉樁；所述沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)與水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間通過固化劑連接；沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)的外緣至沖刷坑的邊緣距離為0.5倍的沖刷坑的直徑，沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)的深度為沖刷坑的底面以下3～5m，并且由外向內(nèi)自淺至深；

所述沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑內(nèi)的固化土，沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂標(biāo)高為沖刷坑的外圍海床面標(biāo)高；

所述防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)為吹填在沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂面上的固化土，防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)的頂面為球弧面且最高處高出沖刷坑的頂面80cm，防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)的底面外緣至沖刷坑的邊緣距離為0.5倍的沖刷坑的直徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述固化土樁為攪拌樁。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，每根所述固化土樁的樁型呈矩形且有效平面尺寸為1.6m×2m；且固化土樁的樁與樁之間相互咬合10cm。

4.一種水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)方法，其特征在于，所述修復(fù)方法包括以下步驟：

步驟一，對沖刷坑進(jìn)行掃測，得到?jīng)_刷坑的直徑和深度；

步驟二，在水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周圍的海床取泥土，并以90天抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行固化劑的配合比試驗(yàn)，確定固化劑的最佳摻量為8％～12％；

步驟三，先在施工現(xiàn)場制備固化劑，再進(jìn)行固化土樁施工，且以水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為中心由外向內(nèi)自淺至深施工；固化土樁施工時(shí)，將固化劑注入沖刷坑的底面以下3～5m，并充分?jǐn)嚢瑁构袒瘎┡c水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)周圍的泥土充分融合，形成沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)；

步驟四，在沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)與水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之間的縫隙中通過增加一定的壓力填充固化劑；

步驟五，在沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)施工完成7天后取樣檢測抗壓強(qiáng)度，得到7天期的抗壓強(qiáng)度qu1，并通過以下公式推算出沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)90天期的抗壓強(qiáng)度：

qu1/qu2＝(T1/T2)^a

式中：qu1為T1齡期時(shí)的抗壓強(qiáng)度，T1為7天；qu2為T2齡期時(shí)的抗壓強(qiáng)度，T2為90天；a的取值為0.265～0.4；

步驟六，待沖刷坑地基固化結(jié)構(gòu)初凝后，利用挖泥船在施工水域附近取泥土至泥駁，在泥駁上的泥土中加入固化劑并攪拌均勻形成固化土，再采用吹填的方式將固化土泵送至沖刷坑內(nèi)，形成沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)；

步驟七，在形成沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)后不超過兩天，利用挖泥船在施工水域附近取泥土至泥駁，在泥駁上的泥土中加入固化劑并攪拌均勻形成固化土，再采用吹填的方式將固化土泵送至沖刷坑回填固化結(jié)構(gòu)的頂面上，形成防沖刷保護(hù)固化結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)工藝，其特征在于，進(jìn)行步驟二時(shí)，所述固化劑由高強(qiáng)度膠凝材料、活性材料、激發(fā)劑和鈍化材料按一定配比混合而成，且固化劑的水灰比為0.55～0.7。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)工藝，其特征在于，進(jìn)行步驟三時(shí)，所述固化土樁為攪拌樁，攪拌樁是采用攪拌樁基按以下工序施工：下鉆攪拌→提升噴漿攪拌→二次下鉆攪拌→重復(fù)提升噴漿攪拌→移位；

進(jìn)行下鉆攪拌時(shí)，啟動(dòng)攪拌馬達(dá)和升降馬達(dá)，攪拌頭沿著導(dǎo)向架邊向切土下鉆，攪拌頭下鉆至設(shè)計(jì)深度位置時(shí)，定噴；

進(jìn)行提升噴漿攪拌時(shí)，邊提升攪拌頭、邊噴漿、邊攪拌，最后攪拌頭上升至工作基準(zhǔn)面；

進(jìn)行二次下鉆攪拌時(shí)，攪拌頭沿著導(dǎo)向架向再次下鉆攪拌；

進(jìn)行重復(fù)提升噴漿攪拌時(shí)，攪拌頭提升過程中，邊噴漿、邊攪拌。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的水下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)沖刷坑的修復(fù)工藝，其特征在于，進(jìn)行步驟六和步驟七時(shí)，是在施工現(xiàn)場平潮時(shí)間施工，且波浪、水流條件滿足固化劑在初凝時(shí)間內(nèi)不產(chǎn)生沖刷的要求。