CN101302742A - 一种桥墩的水上建造方法 - Google Patents

Abstract

一种桥墩的水上建造方法，公布的是可在水面以上建造桥墩的方法。所涉及的桥墩墩底在带有锥底、平底及内圆带有喇叭口的管状体。带有锥底及平底的墩底可在陆上建造，然后移到水中。由于中间带有空芯、墩底可浮在水面上。混凝土浇注完全在水面以上进行，边浇注边往空芯内注水。由其自身的重量及不断注水而使桥墩的重量不断加大，深入水下砂土层。在挤进砂土层过程中对周边砂土不断向外挤压，使砂土密度加大，牢牢地箍住桥墩使其稳固，待桥面建成后再排空空芯内的水。留出大桥使用后负载重量的空间。管状体桥墩则需浮台或施工船将桥墩限制住。再进行浇注施工。依靠其自身重量及喇叭口的较为锐利的刃壁，使桥墩不断下沉，深入砂土层，达到岩层。然后用混凝土封住桥墩下口，使其与岩层牢固地结合。本方法简单，易于实施，对比现有的围堰法、集束打桩法具有节省大量人力物力和建造快速的优点。

Description

一种桥墩的水上建造方法

技术领域

本发明公布的是桥墩的建造方法，具体是一种可在水面以上建造桥墩的方法。

背景技术

目前在建造跨海、江河大桥中，其建造桥墩的方法，都是采用围堰建造，打桩建造及金属管排水浇注等方法。围堰建造法是先修筑拦水坝，然后进行清淤，待达到一定深度后，象建楼房一样，先打地基，再按常规方法建筑。打桩法是将集束金属管打入水下至岩石层，然后进行混凝土浇注，再将金属抽出，集束管外面套装围管。再进行混凝土浇注，使集束桩为一体，然后再将围管取出，即建成桥墩。金属管排水法是将桥墩规格的金属管下至岩层，再排空管内的水，然后进行整体浇注。以上方法不论哪一种，都须耗费大量人力物力，需要配备大型作业设备。施工速度慢，又人为地破坏河道自然环境。目前还没有与本发明相同的方法在实际中应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种可节省大量人力物力，且施工速度快的桥墩建造方法，以解决现有方法存在的问题。

本发明的技术方案如下：

本发明根据不同的地质条件，分为方案1和方案2。方案1是对于水下淤泥较深，土层较厚的河床上的方法。方案2主要针对淤泥砂土层较薄，水面距离岩石层较近的海床面的施工方法。

方案1是先在陆地上建造桥墩墩底，桥墩墩底有两种，一种是带有锥底，另一种为平底。带有锥底的适用于深水区，平底的适用于浅水区或枯水区。其带有锥底的桥墩为椭圆形空芯式。桥墩墩底建成后下水。此时的桥墩底部由于为空芯式，可以漂浮在水面上。将其拖拽至建桥墩的指定位置。即可开始水上施工。在桥墩断面的周围上好模板，加入钢筋，即可开始混凝土浇注。随着桥墩高度的不断增加，其自身重量不断增大而不断下沉，同时随着桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注水，亦是增加桥墩的重量。当桥墩的锥形墩底接近河床时，要测量好桥墩的确切位置，继续注水，由桥墩的重量加上空芯内水的重量使桥墩下沉至河床中，墩底的锥尖插入河底泥土中。随着桥墩高度的不断增加，不断注水，使桥墩的重量不断加大，也就是不断加大桥墩下沉的压力。待桥墩建造至设计高度，水注满桥墩空芯后，即停止施工。此时的水面以上桥墩的重量及空芯内水的重量已经相当大，可以使桥墩下沉至最大限度。静置一段时间，观察有无下沉情况，下沉多少增补多少，再静置一段时间继续观察。直至不再下沉为止。桥墩基本上建成。此时的桥墩已深植于河床下面砂土层中。河床下面的砂土层由于长期受河水的压力，砂土的密度已经相当大，由于桥墩在建造中不断深入河底砂土，使得桥墩底部周围的砂土向外挤压，密度更加增大，牢牢地将桥墩底部箍住。所以桥墩能够牢固立于河床上，不会发生倾倒或移位。平底的桥墩的建造则将河床表面淤泥清理后即可施工，涨潮时人退出，落潮时施工。随着桥墩高度的增加，随时向空芯内注水。待建至设计高度时，将水注满。然后静置一段时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静置一段时间观察。直至不再下沉为止。桥墩建造完成。当桥面建成后，将桥墩空心内的水排出即可使用。本方案的锥形桥墩墩底，其形状结构如图1和图2所示，横断面为椭圆形，桥墩墩底的下部带有锥底，其锥度为40～50℃，锥底为实体。桥墩墩底中间带有空芯。桥墩的高度则根据设计方案制定。本发明要求，设计桥面的宽度是桥墩断面的长度，桥墩壁的厚度则根据搭桥的负载而定。桥墩浇注混凝土用的模板采用水泥预制件，按桥墩形状分体制造，将横模板在墩底以上布置。用螺栓将外模板和内模板牵拉固定。再布置好钢筋，即可浇注混凝土。浇注一段，再布置模板继续操作。所用的模板不用拆卸，直接作为桥墩外表面。大桥的建造，关键就是桥墩的建造，桥墩的稳固性直接关系到大桥的安全使用。本方案的根据就是桥墩为空心式，边建造边注水，待达到设计高度后注满水后静置。根据计算，每根桥墩内的水的重量相当大。而每个大桥至少有6根以上的桥墩，这样一来，待桥面建成后，再将每个桥墩空心中的水排出，即留出了日后桥的负载重量的空间，可以负担桥面及负载的重量，所以说是安全可靠的。

本发明的另一方案是水面距离岩石层较近的情况下桥墩的建造方法。先在陆地上建造一桥墩墩底，该桥墩底如图3和图4所示：墩底为空心管体。在墩底壁内带有进水管。墩底内圆的下部为喇叭口状。在喇叭口周围带有出水口。在墩底外壁上带有进水口。

先在水面上设置二个建筑浮台或施工船。施工是在浮台上或船上进行。将墩底置于两浮台或船之间，浮台或船由钢板相联结。墩底底部由钢缆按圆周等分托住。由卷扬机控制。然后在墩底上部布置模板。内外模板采用金属板制做。外模板按半圆等分制做。两边上带有把环。内模板可按圆周三或四等分制做。内外模板由螺栓相联结。内模板上带有把环。当布置完毕后，即可施工。将混凝土浇注于内外模板之间。当注满后，停息片刻待混凝土即将凝固时将内外模板之间的联结螺栓拆除。再用吊装机械吊住内外模板上的把环将模板提起。待注好的部分完全凝固后，启动卷扬机，将墩底徐徐下放，然后再加装模板，再进行浇注。待桥墩底部接触到水底时，要测定好位置，将桥墩落下，拆除卷扬机钢缆。此时，桥墩底部落地，形成相对密封状态。这时需用泵将管内的水及底部的淤泥排除。当管内水抽空后，桥墩的上部继续施工增高，这时的桥墩的继续下沉，靠自身重量使桥墩自然下沉。再打开桥墩壁上的进水口，河水依靠其落差，通过进水管急速冲刷墩底喇叭口内的砂土层，使砂土被泛起，边冲刷边用泵排出。上面不断加高，依靠桥墩自身重量及喇叭口周也较为锐利的刃壁切削砂土，而待桥墩不断下沉。直至到岩石层为止。这时将进水口用胶板封住。使其不再进水。然后用混凝土灌入桥墩底部，封住喇叭口。使混凝土与岩石层凝固成一体。此时的桥墩因为穿过河底淤泥层和砂土层座落在岩石层上，即有了很大程度的稳固性，加之桥墩在下沉时对砂土层的向外挤压。砂土层牢牢地箍住桥墩。所以具有很大的安全性。

本发明方法简单，易于实施，适用于大江大河及跨海大桥的建造。采用本方法建筑桥墩可节省大量的人力物力，极大地降低制造成本。并具有很强的安全性。不会破坏河道的自然环境和地质环境，是一种理想的桥墩建造方法。

附图说明

附图为本发明桥墩墩底结构示意图

图1为适用于深层砂土地质条件的墩底示意图

1-空芯 2-锥底 3-墩底

图2为图1墩底俯视图

1-墩底空心 3-墩底

图3为本发明适合于砂土层较浅的地质条件墩底结构示意图

4-进水口 5-墩底 6-进水管 7-出水管

图4为图3墩底俯视图

5-墩底 6-进水管

具体实施方式

本发明的技术方案如下：

方案1；先在陆地上建造桥墩墩底，桥墩墩底有两种，一种是带有锥底，另一种为平底。带有锥底的适用于深水区，平底的适用于浅水区或枯水区。其带有锥底的桥墩的形状结构如图1和图2所示，横断面为椭圆形，墩底1的下部带有锥底2，其锥度为40度，锥底为实体。墩底中间带有空芯3。桥墩墩底建成后下水。此时的桥墩底部由于为空芯式，可以漂浮在水面上。将其拖拽至建桥墩的指定位置。即可开始水上施工。在桥墩断面的周围上好模板，桥墩浇注混凝土用的模板采用水泥预制件，按桥墩形状分体制造，将模板在墩底以上布置。用螺栓将外模板和内模板牵拉固定。再布置好钢筋，按通常的工艺浇注混凝土。浇注一段，再布置模板继续操作。所用的模板不用拆卸，直接作为桥墩表面。随着桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注水。待桥墩建造至设计高度，水注满桥墩空芯后，停止施工。静置10到15天，观察有无下沉情况，下沉多少增补多少，再静置10天继续观察。直至不再下沉为止。待桥面建成后排空空芯内的水。平底的桥墩的建造则将河床表面淤泥清理后即可施工，将模板在墩底以上布置。用螺栓将外模板和内模板牵拉固定。按通常的工艺浇注混凝土。涨潮时人退出，落潮时施工。随着桥墩高度的增加，随时向空芯内注水。待建至设计高度时，将水注满。然后静置10天时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静置10天观察。直至不再下沉为止。当桥面建成后，将桥墩空心内的水排空。

方案2；先在陆地上建造一桥墩墩底，该桥墩底如图3和图4所示：墩底为空心管体。在墩底5壁内带有进水管6。墩底内圆的下部为喇叭口状。在喇叭口周围带有出水口7。在墩底外壁上带有进水口4。

将墩底置于两浮台或船之间，浮台或船由钢板相联结。墩底底部由钢缆按圆周等分托住。由卷扬机控制。然后在墩底上部布置模板。内外模板采用金属板制做。外模板按半圆等分制做。两边上带有把环。内模板可按圆周三或四等分制做。内外模板由螺栓相联结。内模板上带有把环。按常规生产工艺将混凝土浇注于内外模板之间。当注满后，停息1小时，然后将内外模板之间的联结螺栓拆除。再用吊装机械吊住内外模板上的把环将模板提起。待注好的部分完全凝固后由卷扬机将墩底徐徐下放，然后再加装模板进行浇注。待桥墩底部接触到水底时拆除卷扬机钢缆。启动水泵将管内的水及底部的淤泥排除。打开桥墩壁上的进水口，河水依靠其落差，通过进水管急速冲刷墩底喇叭口内的砂土层，使砂土被泛起，边冲刷边用泵排出。上面不断加高，依靠桥墩自身重量及喇叭口周边较为锐利的刃壁切削砂土，桥墩不断下沉。直至到岩石层为止。然后将进水口用胶板封住。使其不再进水。再用混凝土灌入桥墩底部，封住喇叭口。

Claims (4)

1、一种桥墩的水上建造方法，其特征是：在桥墩断面的周围装上模板，随着桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注水，待桥墩建造至设计高度，水注满桥墩空芯后，停止施工，静置10到15天，观察有无下沉情况，下沉多少增补多少，再静置10天继续观察，待桥面建成后排空空芯内的水，平底的桥墩的建造是将模板在墩底以上布置，用螺栓将外模板和内模板牵拉固定，随着桥墩高度的增加，随时向空芯内注水，待建至设计高度时，将水注满。然后静置10天时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静置10天观察，待桥面建成后将桥墩空芯内的水排空。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所涉及的桥墩墩底的横断面为椭圆形，墩底1的下部带有锥底2，其锥度为40度，锥底为实体。墩底中间带有空芯3。

3、一种桥墩的水上建造方法，其特征是：将墩底置于两浮台或船之间，墩底底部由钢缆按圆周等分托住，由卷扬机控制，在墩底上部布置模板，模板两侧上带有把环，当浇注满后，停息1小时，然后将内外模板之间的联结螺栓拆除，待注好的部分完全凝固后由卷扬机将墩底徐徐下放，待桥墩底部接触到水底时拆除卷扬机钢缆，启动水泵将管内的水及底部的淤泥排除，然后将进水口用胶板封住，使其不再进水，再用混凝土灌入桥墩底部。

4、根据权利要求3所的述的方法，其特征在于岁涉及的桥墩墩底为空心管体，在墩底5壁内带有进水管6，墩底内圆的下部为喇叭口状，在喇叭口周围带有出水口7，在墩底外壁上带有进水口4。

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