CN102080364A - 桩承式沉箱海堤及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海堤及其施工方法，其目的在于提供一种大直径现浇混凝土筒桩作为基础，上部连接沉箱平台的稳定性更好的海堤及其施工方法。该桩承式沉箱海堤，包括位于海岸工程中海底软土基上的沉箱平台，所述沉箱平台的底部设有作为其承载的至少两排植入海底的竖立的承载桩，所述沉箱平台的临海侧和临陆侧设有植入海底的竖立的承载桩以及位于其顶端的横向镇压层。本发明的有益效果是：提高了海堤的承载能力和稳定性，另外沉箱平台能够作为施工平台使用，于其上放置施工机械后按照陆上施工方法施工，减少船舶海上作业，降低了施工成本，可广泛应用于沿海造堤工程。

Description

桩承式沉箱海堤及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种海堤及其施工方法，特别是涉及一种大直径筒桩桩承式沉箱海堤及其施工方法。

背景技术

随着我国改革开放的不断深入，我国经济建设平稳快速发展，尤其沿海地区经济发展取得了举世瞩目的成就。众所周知，土地资源是保证经济发展的重要基础，伴随着经济的快速发展，建设用地日益紧张，向海涂要土地，已成为沿海经济发达地区的共识，另外房屋建设的基坑围护及地基处理数量也急剧增加，要求也越来越高，但在以往的围涂造地工程中的堆石围堤法，需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影响，且存在着沉降稳定时间长，造成施工工期长，海堤沉降及工后沉降大，影响海堤质量，而且海堤抗冲击能力弱，稳定性差，另外，这些海堤结构断面大，占用海域面积大。

中国专利公告号CN2749932Y，公开了一种海堤结构，其采用由联体排桩、加筋堤身、塑料排水板、轻型充填料、锚杆结构构成，两边纵向的垂直联体排桩内下部是竖向塑料排水板加固的堤基，其上是水平排水砂垫层，在排水砂垫层上是加筋堤身，通过锚杆结构、横梁将加筋堤身、联体排桩连接，联体排桩、加筋堤身之间加入轻型充填料。该海堤施工繁琐，且浪费原材料。

中国专利公告号CN201506969U，公开了一种大直径围堤筒桩及其围堤或码头结构，其包括抛石固基，堤身及防浪墙，采用大直径现浇薄壁海堤筒桩结构，为有安装钢筋笼海堤筒桩结构或不安装钢筋笼的素筒海堤筒桩结构；沿堤线设置有两至三排大直径现浇薄壁海堤筒桩结构，薄壁海堤筒桩间的间距采用可缩小为1.5~3倍筒桩直径的排架结构，有安装钢筋笼海堤筒桩结构为伸出水面结构并在筒桩之间通过联系梁连接，不安装钢筋笼的素筒海堤筒桩结构为设在海底结构并采用多排植入海底作为其竖向围堤增强结构。该围堤的上部是用联系梁连接，整体的抗扭矩和稳定性较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大直径现浇混凝土筒桩作为基础，上部连接沉箱平台的海堤，以解决背景技术中存在的抗扭矩和稳定性较差的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种桩承式沉箱海堤，包括位于海岸工程中海底软土基上的沉箱平台，所述沉箱平台的底部设有作为其承载的至少两排植入海底的竖立的承载桩，所述沉箱平台的临海侧和临陆侧设有植入海底的竖立的承载桩以及位于其顶端的横向镇压层。承载桩插入海底深，故采用承载桩作为沉箱平台的支撑，提高了海堤的承载能力和稳定性，并且在沉箱平台的临海侧和临陆侧也设有承载桩和镇压层，更进一步提高了海堤的抗扭矩能力和稳定性，另外由海底软土基支撑的沉箱平台能够作为施工平台使用，于其上放置施工机械后按照陆上施工方法施工，减少船舶海上作业，降低了施工成本。

作为优选，所述沉箱平台为多个钢筋混凝土箱体拼接而成，所述沉箱平台的长度方向的两侧面为钢筋混凝土箱体的连接端面，连接端面的一端是向外凸出的凸出连接部，另一端是向内凹进的凹进连接部，所述凸出连接部插入凹进连接部连接。沉箱平台由多个箱体拼接而成，这样箱体能够在陆上大批量流水生产，施工时该箱体可漂浮于水面拖运至施工位置，减少了海上施工，可提高生产效率和安全性。

作为优选，所述箱体内设有纵横交错的竖直方向的筋板，所述筋板将箱体分隔成复数个长方形或方形的格子，所述箱体临海侧和临陆侧两边的格子底部开有桩孔，所述承载桩的顶端穿接于桩孔内。用筋板将沉箱平台分隔成数个格子，一是能够增加沉箱平台的强度，二是在临海侧和临陆侧的格子内设置承载桩，该承载桩为现浇混凝土制造而成，分隔成数个格子能够方便分别浇灌混凝土而不受影响，此外承载桩的顶端与沉箱内的桩孔浇筑成一体，使承载桩和沉箱平台形成整体，其整体的承载力和稳定性更好。

作为优选，所述承载桩为大直径空心薄壁现浇混凝土筒桩。承载桩采用大直径空心薄壁筒桩，可节省材料，降低成本，另外由于大直径筒桩预制件插入海底施工难度和成本都较高，故采用在施工现场浇灌而成。

作为优选，所述箱体底部的临海侧和临陆侧均具有向下的尖角。箱体被沉入浅海的海底后，由于海底多为泥沙土质，设有尖角能够让箱体插入泥沙层中，稳定性更好。

本发明桩承式沉箱海堤的优点是：大直径筒桩插入海底深，作为沉箱平台的支撑，提高了海堤的承载能力和稳定性，并且在沉箱平台的临海侧和临陆侧也设有筒桩和镇压层，更进一步提高了海堤的抗扭矩能力和稳定性，另外由海底软土基支撑的沉箱平台能够作为施工平台使用，于其上放置施工机械后按照陆上施工方法施工，减少船舶海上作业，降低了施工成本。

本发明的目的还在于提供一种上述桩承式沉箱海堤的造堤方法。

为了实现上述目的，该造堤方法的技术方案是：一种桩承式沉箱海堤的造堤方法，包括以下步骤：

① 将预制的钢筋混凝土箱体于海上漂浮拖运至海区的预定位置，在箱体内充水使箱体下沉并连接成沉箱平台，之后在施工的箱体上放置施工机械；

② 在施工的箱体四角的桩孔中向海底打入固定用的钢管桩；

③ 在施工的箱体的桩孔中向海底打入用于制造大直径薄壁筒桩的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，待完全拔出成桩装置后，仍继续在形成的筒桩所在的格子浇灌混凝土，即形成箱体和筒桩连接为一体的结构；

④ 重复步骤③，直至完成施工的箱体上与桩孔对应数量的筒桩，之后进行步骤⑤；

⑤ 在施工的箱体的临海侧或临陆侧打入用于制造大直径薄壁筒桩的成桩装置，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，即形成该施工箱体临海侧或临陆侧的筒桩；

⑥ 重复步骤⑤，直至完成施工箱体的临海侧和临陆侧的设计根数的筒桩，之后拔起施工箱体上的钢管桩；

⑦ 将施工机械移至下一个需要施工的箱体上，再重复步骤②~⑥，直至完成所有的筒桩；

⑧ 在沉箱平台的临海侧和临陆侧抛填碎石形成镇压层，即形成桩承式沉箱海堤。

本发明桩承式沉箱海堤的施工方法的优点是：该桩承式沉箱海堤的施工方法施工效率高，成本低，经济效益好，施工安全。

附图说明

图1为本发明桩承式沉箱海堤的断面图；

图2为沉箱平台的俯视图；

图3为沉箱平台的侧视图；

图4为筒桩的分布示意图。

图中标号分别为：100.沉箱平台 101.箱体 102.筋板 103.筒桩 104.镇压层。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步的具体描述。

实施例：

如图1所示，一种桩承式沉箱海堤，包括位于浅海海底软土基上的沉箱平台100，该沉箱平台100为多个钢筋混凝土箱体101拼接而成，箱体101的数量由海堤的设计长度而定，该箱体101为上端开口的立方体结构，该箱体101宽度方向的一个侧面具有向外凸出的凸出连接部，另一个侧面具有向内凹进的凹进连接部，两个相邻的箱体101之间通过凸出连接部与凹进连接部拼接，其连接形成的沉箱平台100的俯视图如图2所示，每隔一段距离可设一加长的箱体101，这样的结构能够提高整体的抗水平推力和抗倾覆能力，箱体101连接的侧视图如图3所示。该箱体101内设有纵横交错的竖直方向的筋板102，该筋板102将箱体101分隔成复数个长方形的格子，在箱体101临海侧和临陆侧（即箱体101长度方向上的两侧）两边的格子底部开有桩孔，桩孔内穿接有筒桩103，该筒桩103为中空大直径薄壁现浇混凝土桩，该筒桩103竖直植入海底，其顶端则穿接在桩孔内，并且在筒桩103所在的格子内浇筑有混凝土将筒桩103的顶端与其所在的箱体101连接为一体，为了施工时把箱体101沉入海底后稳定性，在箱体101底部的临海侧和临陆侧均具有向下的尖角，该尖角可插入海底沙层中，在箱体101的临海侧和临陆侧设有横向镇压层104，该镇压层104由碎石抛填而成，用作沉箱平台100的镇压护脚，在镇压层104的底部也设有作为其承载的植入海底的筒桩103，该海堤的筒桩103分布图如图4所示。

一种桩承式沉箱海堤的造堤方法，包括以下步骤：

① 将预制的钢筋混凝土箱体101于海上漂浮拖运至浅海区的预定位置，在箱体101内充水使箱体101下沉并连接成沉箱平台100，之后在施工的箱体101上放置施工机械；

② 在施工的箱体101四角的桩孔中向海底打入固定用的钢管桩；

③ 在施工的箱体101的桩孔中向海底打入用于制造大直径薄壁筒桩103的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，待完全拔出成桩装置后，仍继续在形成的筒桩103所在的格子浇灌混凝土，即形成箱体101和筒桩103连接为一体的结构；

④ 重复步骤③，直至完成施工的箱体101上与桩孔对应数量的筒桩103，之后进行步骤⑤；

⑤ 在施工的箱体101的临海侧或临陆侧打入用于制造大直径薄壁筒桩103的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，即形成该施工箱体101临海侧或临陆侧的筒桩103；

⑥ 重复步骤⑤，直至完成施工箱体101的临海侧和临陆侧的设计根数的筒桩103，之后拔起施工箱体101上的钢管桩；

⑦ 将施工机械移至下一个需要施工的箱体101上，再重复步骤②~⑥，直至完成所有的筒桩103；

⑧ 在沉箱平台100的临海侧和临陆侧抛填碎石形成镇压层104，即形成桩承式沉箱海堤。

施工时，先将预制的钢筋混凝土箱体101于海上漂浮拖运至浅海区的预定位置，为了方便拖运，可在箱体101上预设托环或吊钩等构件，然后在箱体101内充水使箱体101下沉至浅海区的海底，并由相邻箱体101的凸出连接部和凹进连接部拼接而成沉箱平台100，之后在施工的箱体101上放置施工机械，为了施工时的稳定性，先在施工的箱体101四角的桩孔中向海底打入固定用的钢管桩，接着在施工的箱体101的桩孔或者钢管桩中依次向海底打入用于制造大直径薄壁筒桩103的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，待完全拔出成桩装置后，仍继续在形成的筒桩103所在的格子浇灌混凝土，即形成箱体101和筒桩103连接为一体的结构，这样的结构其稳定性和承载力都非常高，完成施工的箱体101上所有的与桩孔数量对应的筒桩103后，在施工的箱体101的临海侧或临陆侧的海底打入用于制造大直径薄壁筒桩103的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，即形成该施工箱体101临海侧或临陆侧的筒桩103，临海侧和临陆侧的筒桩103均布置两排，且交错分别完成施工的箱体101临海侧和临陆侧所有设计根数的筒桩103后，拔起箱体101上的钢管桩，然后将施工机械移至下一个施工的箱体101，重复以上步骤，直至完成所有的筒桩103，然后在沉箱平台100的临海侧和临陆侧抛填碎石形成镇压层104，即形成桩承式沉箱海堤。

上述所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作优选举例说明。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改或补充或等同替代，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种桩承式沉箱海堤，其特征在于：包括位于海岸工程中海底软土基上的沉箱平台（100），所述沉箱平台（100）的底部设有作为其承载的至少两排植入海底的竖立的承载桩，所述沉箱平台（100）的临海侧和临陆侧设有植入海底的竖立的承载桩以及位于其顶端的横向镇压层（104）。

2.根据权利要求1所述的桩承式沉箱海堤，其特征在于：所述沉箱平台（100）为多个钢筋混凝土箱体（101）拼接而成，所述沉箱平台（100）的长度方向的两侧面为钢筋混凝土箱体（101）的连接端面，连接端面的一端是向外凸出的凸出连接部，另一端是向内凹进的凹进连接部，所述凸出连接部插入凹进连接部连接。

3.根据权利要求2所述的桩承式沉箱海堤，其特征在于：所述箱体（101）内设有纵横交错的竖直方向的筋板（102），所述筋板（102）将箱体（101）分隔成复数个长方形或方形的格子，所述箱体（101）临海侧和临陆侧两边的格子底部开有桩孔，所述承载桩的顶端穿接于桩孔内。

4.根据权利要求1至3任一项所述的桩承式沉箱海堤，其特征在于：所述承载桩为大直径空心薄壁现浇混凝土筒桩（103）。

5.根据权利要求1至3任一项所述的桩承式沉箱海堤，其特征在于：所述箱体（101）底部的临海侧和临陆侧均具有向下的尖角。

6.根据权利要求4所述的桩承式沉箱海堤，其特征在于：所述箱体（101）底部的临海侧和临陆侧均具有向下的尖角。

7.一种实现权利要求1所述的桩承式沉箱海堤的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

① 将预制的钢筋混凝土箱体于海上漂浮拖运至海区的预定位置，在箱体内充水使箱体下沉并连接成沉箱平台，之后在施工的箱体上放置施工机械；

② 在施工的箱体四角的桩孔中向海底打入固定用的钢管桩；

③ 在施工的箱体的桩孔中向海底打入用于制造大直径薄壁筒桩的成桩装置，并放入钢筋笼，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，待完全拔出成桩装置后，仍继续在形成的筒桩所在的格子浇灌混凝土，即形成箱体和筒桩连接为一体的结构；

④ 重复步骤③，直至完成施工的箱体上与桩孔对应数量的筒桩，之后进行步骤⑤；

⑤ 在施工的箱体的临海侧或临陆侧打入用于制造大直径薄壁筒桩的成桩装置，在成桩装置内预灌部分混凝土，之后边灌注边振动上拔成桩装置，即形成该施工箱体临海侧或临陆侧的筒桩；

⑥ 重复步骤⑤，直至完成施工箱体的临海侧和临陆侧的设计根数的筒桩，之后拔起施工箱体上的钢管桩；

⑦ 将施工机械移至下一个需要施工的箱体上，再重复步骤②~⑥，直至完成所有的筒桩；

⑧ 在沉箱平台的临海侧和临陆侧抛填碎石形成镇压层，即形成桩承式沉箱海堤。

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