CN101260674A

CN101260674A - 一种箱体与桩体之间密封止水的方法

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Publication number: CN101260674A
Application number: CNA2008100156917A
Authority: CN
Inventors: 钟爱民; 吴超美
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-15
Filing date: 2008-04-15
Publication date: 2008-09-10

Abstract

本发明公开了一种箱体与桩体之间密封止水的方法，所述止水方法用于桩体和箱体之间的密封止水，其特征在于：该方法为在箱体与桩体的空隙之间设置环形气囊，进一步是将所述箱体的底板的桩孔侧壁上制作出环形气囊槽，放置环形气囊时，所述环形气囊放置在环形气囊槽内，本发明的止水方法，操作简单，止水可靠，适用于各种环境条件下的止水，尤其是本发明采用上述技术方案，无论桩体与孔的位置有多大偏差，由于气囊自身的特性，都能实现完全止水，这样无需潜水员进行水下施工，大大缩短了工期，提高了工程质量和安全性，节省了施工费用，避免了对施工水域的污染。

Description

一种箱体与桩体之间密封止水的方法

技术领域

本发明涉及一种在水中桩体上制作承台时对箱体与桩体之间的空隙进行封闭止水的方法，具体的说涉及一种箱体与桩体之间密封止水的方法。

背景技术

在桥梁、码头、电厂建设中常常遇到在水中打桩，在桩体上制作承台的施工，在承台预制时需要用一些钢吊箱、套箱等箱体类的构件安装在桩体上，作为预制承台的模具或预制承台的围堰，在其内部制作钢筋骨架浇注混凝土或支架模板。这些箱体类的构件非常之大，小则数十立方米，大则数万立方米。一个承台需要多个桩体支撑，像苏通大桥，一个承台需要130多个钢管桩支撑，每个钢吊箱、箱体类的构件底板上要对应开多个孔，由于考虑到打桩的偏差和开孔的偏差，为便于安放这些构件，就要使其底板的桩体孔开大，使得桩体与孔的空隙很大，水就会通过空隙进入箱体内，要排除箱体内的水首先要将孔与桩体之间的空隙封闭。

目前的止水方法大致上是在底板的孔上盖几块与桩吻合的钢板，以减小孔与桩之间的空隙，有时候为了防止海浪的冲击还要在钢板的一端焊接合页，也有的在钢管桩上加箍圈，或采用水下聚氨酯发泡封堵或膨胀橡胶堵漏，再浇注封底混凝土，这些都需要潜水员水下作业。尤其是施工条件恶劣的工程中，由于涌浪大、水流急、水深的情况下，常常会造成止水失败。施工困难、周期长、成本高、会污染施工水域，是一直未能解决的难题。

中国国家知识产权局于2005年7月6日公开了申请号为00310122854.9、名称为桥梁围堰止水施工工艺的发明专利，该发明涉及的是一种桥梁基础施工工艺，特别是一种预制箱体承台止水施工工艺，属于建筑工程领域。该发明的技术方案是：(1)止水气囊的制作；(2)开设操作孔，安装止水气囊；(3)调整气囊到适当位置，检查气囊气密性，对气囊充气；(4)利用气囊充当模板作用，进行不分散水泥浆压注；(5)采用2-3次压浆，并保养至止水完成，安装止水气囊的方法具体如下：在钻孔桩导管壁适当位置上沿圆周开设数个操作孔，在操作孔内将气囊穿进导管与护筒的空隙内，将吊环调整到操作孔位置，将气囊两端的吊环重叠开用铁丝扎紧，气囊端部范围内用海绵包贴，气囊的上缘用顶压钢筋顶住。(3)调整气囊到适当位置，检查气囊气密性，对气囊充气的方法具体如下：用有刻度铁丝连接气囊，气囊下部用吊挂配重，利用刻度铁丝同时均匀下放，并用刻度控制下放的深度，将气囊放到指定位置，气囊的上缘用顶压钢筋顶住，用空压机对气囊充气、保压。该发明虽然具有较好的止水施工效果，解决了现有施工工艺的不足和缺陷，但在实际使用过程中，也暴露出各种缺陷：该技术方案采用的是一个条状气囊，还需要用铁丝进行连接和固位，势必在连接处造成止水效果和密封效果不好，在钻孔桩导管壁适当位置上沿圆周开设数个操作孔，该步骤增加了作业量，同时在操作孔内将气囊穿进导管与护筒的空隙内就难以操作，需要在水下进行作业；采用的带状密闭气囊端部范围内用海绵包贴，气囊的上缘用顶压钢筋顶住止水不可靠；气囊的安放、定位难度大；尤其是在气囊调整到适当位置，检查气囊气密性很困难；这些都是在水下作业。如果止水空隙较大，气囊的截面积就要相应加大，其浮力变大，气囊的顶压、下部用吊挂配重就更麻烦。因此，工效较低，且施工工期较长。

发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种箱体与桩体之间密封止水的方法，该方法能够方便施工、提高工效、降低成本、缩短工期、保护环境，并且能够有效地解决箱体底孔与桩体之间空隙止水的难题。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种箱体与桩体之间密封止水的方法，所述止水方法用于桩体和箱体之间的密封止水，其特征在于：该方法为在箱体与桩体的空隙之间设置环形气囊。

以下为上述技术方案的进一步改进：

在箱体的底部设置底板上，所述底板具有容纳桩体穿过的桩孔，所述环形气囊设置在底板与桩体之间的空隙内。

在实际施工中，箱体的底部设有底板，如果是普通的金属底板，由于其厚度的原因，无法在该底板与桩体之间的空隙内安放气囊，因此可以将底板加厚，底板与桩体对应的侧边形成侧壁，增加了容纳环形气囊的面积，解决了无法放置环形气囊的难题。

上述方案通过增加底板的厚度解决放置气囊的问题，但是环形气囊的定位仍然存在着问题，需要通过其它的手段加以解决。

所述箱体的底板的桩孔侧壁上制作出环形气囊槽，放置环形气囊时，所述环形气囊放置在环形气囊槽内。

在该方案中，环形气囊槽的设置起到定位的作用，可以非常方便的将环形气囊放入环形气囊槽，气囊充盈时能够固位环形气囊，达到更好的止水密封效果，同时在制作承台时，气囊会承受一定的压力，因此固定的作用比较好。

制作环形气囊槽时，其截面形状为矩形。

矩形截面的环形气囊槽可以防止气囊的脱出，其固定效果更好。

箱体制成内部具有空腔的箱体。该种方案将箱体形成为一个浮式平台，可以在水中浮运，施工更方便。

在箱体靠近桩孔位置处制作与底板固定连接的由侧板和底面板连接成的环形气囊槽。这种结构形式可以使用金属板或其它板材制成，因此结构更简单，箱体的制作周期更短，工效更高。环形气囊槽也可以设置在上部。箱体与底板、环形气囊槽可以是金属板，这样通过焊接或其它连接方式连接为一个整体。

侧板和底面板连接成的环形气囊槽其截面形状为矩形。

制作桩孔时，箱体上制作与桩体数量对应数量的桩孔。

实际施工中，桩体一般为圆形，此时环形气囊也采用圆形结构，环形气囊的内径大于桩体的外径1.5％～10％，该种方式，在气囊充盈时，其密封效果更好。

环形气囊槽非常便于放置环形气囊，而且对密封作业来讲操作更简单，密封效果更好，截面形状为矩形的环形气囊槽结构简单，制作成本低，有利于环形气囊的定位。

由于承台较大时，需要多根桩体承载，因此箱体就要根据桩体的分布制作，箱体底部的桩孔就要对应桩体设置，对每个桩孔进行密封。

有益效果：本发明主要适用于跨海大桥、码头桩基顶部承台的底面标高长时间露不出水面，难以形成干施工条件，目前国内主要采用水下封底混凝土的方法来解决钢箱体或混凝土箱体与桩体之间的封堵止水问题，水下封底混凝土的方法施工比较复杂，而且容易因混凝土水泥等的泄流造成环境的污染，经计算，与本发明对比一个承台需多花2.5万元水下封底混凝土的费用，待混凝土达到设计强度的70％时，工期需要12天(按15℃水温考虑)。相比之下按300个承台计算，采用环形气囊止水的方法可约节约经费750万元，工期：每个承台可缩短天数10天。

本发明的止水方法，操作简单，止水可靠，适用于各种环境条件下的止水，尤其是本发明采用上述技术方案，无论桩体与孔的位置有多大偏差，由于气囊自身的特性，都能实现完全止水，这样无需潜水员进行水下施工，大大缩短了工期，提高了工程质量和安全性，节省了施工费用，避免了对施工水域的污染。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

附图说明

附图1为本发明实施例1中未止水时的示意图；

附图2为本发明实施例1中环形气囊止水状态的示意图；

附图3为本发明实施例2中未止水时的示意图；

附图4为本发明实施例2中环形气囊止水状态的示意图；

附图5为本发明实施例3中未止水时的示意图；

附图6为本发明实施例3中环形气囊止水状态的示意图；

附图7为本发明实施例4中环形气囊止水状态的示意图。

具体实施例

实施例1，如图1所示，该方法为在箱体1的底部设置底板，底板具有容纳桩体2穿过的桩孔6，在底板的桩孔侧壁上制作出环形气囊槽5，预先在环形气囊槽5内放置截面形状为矩形的环形气囊4，环形气囊内径比桩体外径大5％，如图2所示，箱体安装在桩体上就位后，通过充气管7向气囊充气，当气压达到0.4MPa时，气囊充盈时将空隙封闭，实现了完全止水的目的，再将箱体中的水用水泵排出。整个操作过程十分简便，这样无需潜水员进行水下施工。

实施例2，如图3、4所示，一种箱体与桩体之间密封止水的方法，所述止水方法用于桩体2和箱体1之间的密封止水，箱体制成内部具有空腔11的箱体，所述空腔11对应的箱体部分与桩体2之间具有间隙8，该具有空腔的箱体形成浮式平台，桩体为钢管桩，直径为2.5米，采用有骨架的环形气囊4，环形气囊4高度0.4米，环形气囊内径比钢管桩的钢护筒外径大2％，浮式平台1调整到预定高度位置后，给放置在桩孔与钢管桩2之间的空隙的环形气囊4通过充气管7充水至0.6Mpa，气囊环抱力和涨紧力达到100吨以上，会产生很强的连接刚性，靠气囊的作用力将浮式平台和钢管桩牢固定位并达到良好的止水效果。

实施例3，如图5所示，箱体为钢套箱，桩体为钢护筒，止水方法用于桩体2和箱体1之间的密封止水，所述底板3的下方设有环形气囊槽5，在箱体底板3靠近桩孔6位置处制作与底板固定连接的由侧板和底面板连接成的截面形状为矩形的环形气囊槽5，预先在环形气囊槽5内放置截面形状为矩形的环形气囊4，为了便于气囊在槽内定位，采用矩形截面的环形气囊，考虑到钢板边缘有棱角和焊缝有可能割伤气囊，气囊的周长变化不宜太大，故采用了有骨架的环形气囊，环形气囊内径比钢护筒外径大4％，如图6所示，箱体安装在桩上就位后，通过充气管7向气囊充气，当气压达到0.4MPa时，气囊充盈时将空隙封闭，实现了完全止水的目的，再将箱体中的水用水泵排出。整个操作过程十分简便，这样无需潜水员进行水下施工。

实施例4，如图7所示，一种箱体与桩体之间密封止水的方法，所述止水方法用于桩体2和箱体1之间的密封止水，所述箱体与桩体2之间具有间隙8，由于两者壁上锈蚀严重，而且有附着的污垢无法清除，故在间隙8内放置了截面为矩形且上下两端为弧形的无骨架环形气囊4，止水效果会更佳，箱体安装在桩上就位后，放入无骨架环形气囊4，无骨架环形气囊4充入少量气体就会漂浮在水面上，根据潮位来调整气囊达到预定的高度位置，通过充气管7向气囊充气，当气压达到0.2MPa时，气囊充盈时将空隙封闭，实现了完全止水的目的，再将箱体中的水用水泵排出。也可以采取强制定位措施，令气囊定位，例如：不给气囊内充气，气囊会沉入水下(因气囊的比重大于1∶1.15)，通过调整气囊内的气量来调整气囊在水中的深度。

本发明所述的制作环形气囊的材料可以是橡胶、塑料、挂胶布、挂胶帘子布，复膜布或合成革，应具有良好的气密性，并具备足够的强度。

上述实施例的变化为可以采用的环形气囊，其内径大于桩体的外径1.5％～10％都可以实现密封止水的目的。

Claims

1、一种箱体与桩体之间密封止水的方法，所述止水方法用于桩体和箱体之间的密封止水，其特征在于：该方法为在箱体与桩体的空隙之间设置环形气囊。

2、如权利要求1所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：在箱体的底部设置底板，所述底板设有容纳桩体穿过的桩孔，所述环形气囊设置在底板桩孔与桩体之间的空隙内。

3、如权利要求2所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：所述底板的桩孔侧壁上制作出环形气囊槽，放置环形气囊时，所述环形气囊放置在环形气囊槽内。

4、如权利要求1所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：制作环形气囊槽时，其截面形状为矩形。

5、根据权利要求2、3、4其中之一所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：箱体制成内部具有空腔的箱体。

6、如权利要求1或2所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：在箱体靠近桩孔位置处制作与底板固定连接的由侧板和底面板连接成的环形气囊槽。

7、根据权利要求6所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：侧板和底面板连接成的环形气囊槽其截面形状为矩形。

8、根据权利要求1、2、3、4其中之一所述的一种箱体与桩体之间密封止水的方法，其特征在于：所述桩体为圆形，所述环形气囊为圆形，其内径大于桩体的外径1.5％～10％。