CN105040595B - 缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构，包括一个围堰筑岛，其特征在于，所述围堰筑岛在四周设置有钢板桩止水帷幕，所述的钢板桩止水帷幕由若干个竖直并排排列的钢板桩构成，所述相邻的钢板桩侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕，所述钢板桩止水帷幕内侧设置有钢管桩支撑帷幕，所述的钢管桩支撑帷幕由若干个竖直并排排列的钢管桩构成，所述钢管桩支撑帷幕内侧设置有角钢横梁，所述的角钢横梁紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，本发明有效实现基坑的止水、防水，保障水中承台深基坑开挖施工和承台部分的顺利施工，确保基坑安全的同时，提高施工进度和质量，降低施工成本。

Description

缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种在缓坡河床基岩上建设桥梁主墩承台的基坑支护结构，具体的说涉及在缓坡河床基岩上建设桥梁主墩承台的基坑支护结构及其施工方法。

背景技术

在野外大型桥梁建设和施工中，经常遇到跨越河道、江道的大型桥梁及止点引道工程施工建设，所述大型桥梁主墩很多，不同主墩承台会建设在不同的位置，面对不同的地理位置、地形特点以及地质构造。例如在跨越河道、江道的桥梁主墩承台建设时，部分主墩承台会建设在跨越河道、江道的缓坡河床位置，尤其是靠近河岸的缓坡河床位置，这时桥梁主墩承台嵌入河床强风化岩层一定深度，而河床表面为半米左右的卵石覆盖层，河床地质为强风化粉砂质泥岩及中风化粉砂质泥岩。

由于桥梁主墩承台为钢筋混凝土构造，其尺寸较大，一方面所述的主墩承台需要承载桥梁重量，对其施工质量和安全性要求较高，另一方面，所述的主墩承台需要面对复杂的地形特点和地质构造，其侧面即是航道，主墩承台及基坑施工必然面对水面的水位变化以及河水浸入压力，靠航道的一侧施工边坡不稳定，面对的水压较大且压力变化存在不确定性，另外由于人工填筑筑岛围堰的材料岩土具有透水性，施工时边坡渗水严重，极易造成边坡失稳甚至酿成塌方安全事故。桥梁的主墩承台施工时间少则数天，多则数月，如遇汛期和非汛期的交界时间，更应重视其施工安全性及质量，故此所述桥梁主墩承台基坑的施工需要面对复杂的地质、水文构造，施工要求比较高。

现有技术的施工，尤其是针对缓坡河床基岩上的桥梁主墩基坑支护结构施工一般采用可以克服坚硬地质构造的静压植桩机施工，在围堰筑岛上进行承台基坑建设以及在基坑上筑造主墩承台。但是现有技术成本非常高昂，另外，对基坑内防水、止水的效果也不理想，故此需要一种更为理想的建设于缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台的基坑支护结构。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术缺陷，提供一种在缓坡河床基岩上建设桥梁主墩承台的基坑支护结构，具体的说提供一种在缓坡河床基岩上建设桥梁主墩承台的基坑支护结构及其施工方法，本发明解决的技术问题是在地形特点以及地质、水文构造复杂的缓坡河床基岩上建设桥梁主墩的承台基坑支护结构，有效实现基坑的止水、防水，保障水中承台深基坑开挖施工和承台部分的顺利施工，确保基坑安全的同时，提高施工进度和质量，降低施工成本。

本发明的技术方案如下所述：

一种缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构，包括一个围堰筑岛，其特征在于，所述围堰筑岛在四周设置有钢板桩止水帷幕，所述的钢板桩止水帷幕由若干个竖直并排排列的钢板桩构成，所述相邻的钢板桩侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕，所述钢板桩止水帷幕内侧设置有钢管桩支撑帷幕，所述的钢管桩支撑帷幕由若干个竖直并排排列的钢管桩构成，所述相邻的钢管桩侧边彼此间距2-3米形成四边形支撑帷幕，所述钢管桩支撑帷幕内侧设置有角钢横梁，所述的角钢横梁紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，所述不同侧边的角钢横梁之间焊接有钢管支撑梁和钢管斜梁，所述四边形横梁加固帷幕构成的区域内挖掘有桥梁主墩承台基坑，基坑内建造桥梁主墩承台。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述每个钢板桩横截面为“C”型构造，相邻的钢板桩两两相对，侧边彼此互相咬合形成止水帷幕。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述每个钢板桩与钢管桩深入围堰筑岛地基之下岩石层内。

根据上述结构的本发明，其特征还在于，所述角钢横梁与钢管桩之间焊接有固定牛腿。

根据上述结构的本发明，钢板桩止水帷幕可以有效止水，钢管桩支撑帷幕与四边形横梁支撑加固支架以及钢管支撑梁和钢管斜梁可以对钢板桩止水帷幕形成有力支撑和固定，确保支护结构的稳定性。在围堰筑岛的四边形横梁支撑加固支架内形成承台基坑，可进行桥梁主墩承台的顺利施工，有效克服了靠航道一侧复杂的地质、水文构造和特点对桥梁主墩承台施工的不利影响，解决了河水水位变化、河水压力以及河水浸入基坑影响桥梁主墩承台的施工问题。

根据上述缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在缓坡河床基岩和航道的交界处施工形成围堰筑岛，通过砂石泥土层的填埋，形成高于河道水平面的围堰筑岛；

2）在围堰筑岛的四周边缘部分，插打钢管桩，形成四边形钢管桩支撑帷幕：由于钢管桩需要入岩，所以现场首先采用旋挖机利用护筒进行刻槽，刻槽所需的护筒采用两根钢管护筒交替使用，下钢管护筒的时候，保障其垂直度，当一个护筒内刻槽完成后，将护筒拔出并立即插入钢管桩；

3）在围堰筑岛上，钢管桩插打完成后，在钢管桩外侧沿外边线插打钢板桩，所述相邻的钢板桩侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕；

4）在钢管桩支撑帷幕内侧设置角钢横梁，所述的角钢横梁紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，不同侧边的角钢横梁之间焊接钢管支撑梁和钢管斜梁，不同的角钢横梁与相邻竖直的钢管桩之间焊接若干固定牛腿；

5）所述四边形横梁支撑加固支架构成的区域内挖掘桥梁主墩承台基坑，基坑内建造桥梁主墩承台；

6）所述基坑内少量河水的渗水采用抽水机不间断抽出，便于进行桥梁主墩承台的顺利施工。

根据上述技术方案，承台施工完成后，应先回填基坑，采用回填砂并灌水密实，使内外压力平衡，待角钢横梁、钢管支撑梁和钢管斜梁全部拆除后，即可采用植桩机直接拔出钢板桩及钢管桩。

根据上述结构及施工方法的本发明，其有益效果在于：钢板桩止水帷幕可以有效止水，钢管桩支撑帷幕以及角钢横梁、钢管支撑梁和钢管斜梁可以对钢板桩止水帷幕形成有力支撑和加固保护，确保支护结构的稳定性，在钢管桩支撑帷幕内部形成承台基坑，可进行桥梁主墩承台的顺利施工，有效克服了靠航道一侧复杂的地质、水文构造和特点对桥梁主墩承台施工的不利影响，解决了河水水位变化、河水压力以及河水浸入基坑影响桥梁主墩承台的施工问题，本发明可以有效实现基坑的止水、防水，保障水中承台深基坑开挖施工和承台部分的顺利施工，确保基坑安全的同时，提高了施工进度和质量，降低了施工成本。

附图说明

下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：

图1为本发明缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构纵剖面结构示意图；

图2为本发明缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构立体断面结构示意图；

图3为为本发明缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构俯视图。

在图中，1、围堰筑岛；2、承台；3、主墩；4、缓坡河床基岩；5、钢管桩；6、钢板桩；7、河水；8、角钢横梁；9、钢管支撑梁；10、钢管斜梁；11、牛腿；12、基坑。

具体实施方式

如图1、2、3所示，本发明一种缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构，包括一个围堰筑岛1，其特征在于，所述围堰筑岛1在四周设置有钢板桩止水帷幕，所述的钢板桩止水帷幕由若干个竖直并排排列的钢板桩6构成，所述相邻的钢板桩6侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕，所述钢板桩止水帷幕内侧设置有钢管桩支撑帷幕，所述的钢管桩支撑帷幕由若干个竖直并排排列的钢管桩5构成，所述相邻的钢管桩5侧边彼此间距2-3米形成四边形支撑帷幕，所述钢管桩支撑帷幕内侧设置有角钢横梁8，所述的角钢横梁8紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩5焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，所述不同侧边的角钢横梁8之间焊接有钢管支撑梁9和钢管斜梁10，所述四边形横梁加固帷幕构成的区域内挖掘有桥梁主墩承台基坑12，基坑12内建造桥梁主墩承台2。

如图3所示，所述每个钢板桩6横截面为“C”型构造，相邻的钢板桩6两两相对，侧边彼此互相咬合形成止水帷幕。

如图1所示，所述每个钢板桩与钢管桩深入围堰筑岛地基之下岩石层内。

如图1所示，所述角钢横梁8与钢管桩5之间焊接有固定牛腿11。

如图1、2、3所示，上述缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）在缓坡河床基岩4和航道的交界处施工形成围堰筑岛，通过砂石泥土层的填埋，形成高于河道水平面的围堰筑岛1；

2）在围堰筑岛1的四周边缘部分，插打钢管桩5，形成四边形钢管桩支撑帷幕：由于钢管桩5需要入岩，所以现场首先采用旋挖机利用护筒进行刻槽，刻槽所需的护筒采用两根钢管护筒交替使用，下钢管护筒的时候，保障其垂直度，当一个护筒内刻槽完成后，将护筒拔出并立即插入钢管桩5；

3）在围堰筑岛1上，钢管桩5插打完成后，在钢管桩5外侧沿外边线插打钢板桩6，所述相邻的钢板桩6侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕；

4）在钢管桩支撑帷幕内侧设置角钢横梁8，所述的角钢横梁8紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩5焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，不同侧边的角钢横梁8之间焊接钢管支撑梁9和钢管斜梁10，不同的角钢横梁8与相邻竖直的钢管桩5之间焊接若干固定牛腿11；

5）所述四边形横梁支撑加固支架构成的区域内挖掘桥梁主墩承台基坑12，基坑12内建造桥梁主墩承台2；

6）所述基坑12内少量河水的渗水采用抽水机不间断抽出，便于进行桥梁主墩承台的顺利施工。

本发明应用举例：

我国四川省自贡市富顺县沱江三桥3#承台深基坑支护结构以及施工方法即是应用本发明的实例，大桥跨当地富世镇和东湖镇，横跨沱江河，应用本发明的3#承台深基坑支护结构为桥梁顺利施工奠定基础，该工程建设竣工后，与四川省道S305线连接，形成富顺绕城线路，极大改善了富顺县进出通道的交通状况。

虽然本发明参照上述的实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员完全能够很清楚的认识到以上的实施例仅是用于说明本发明，其中可作各种变化和修改而在广义上并没有脱离本发明,所以并非作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述的实施例的变化、变形都将落入本发明要求的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种缓坡河床基岩上的桥梁主墩承台基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)在缓坡河床基岩和航道的交界处施工形成围堰筑岛，通过砂石泥土层的填埋，形成高于河道水平面的围堰筑岛；

2)在围堰筑岛的四周边缘部分，插打钢管桩，形成四边形钢管桩支撑帷幕：由于钢管桩需要入岩，所以现场首先采用旋挖机利用护筒进行刻槽，刻槽所需的护筒采用两根钢管护筒交替使用，下钢管护筒的时候，保障其垂直度，当一个护筒内刻槽完成后，将护筒拔出并立即插入钢管桩；

3)在围堰筑岛上，钢管桩插打完成后，在钢管桩外侧沿外边线插打钢板桩，所述相邻的钢板桩侧边彼此互相咬合形成四边形止水帷幕；

4)在钢管桩支撑帷幕内侧设置角钢横梁，所述的角钢横梁紧密贴合在钢管桩支撑帷幕内侧并与钢管桩焊接在一起形成四边形横梁支撑加固支架，不同侧边的角钢横梁之间焊接钢管支撑梁和钢管斜梁，不同的角钢横梁与相邻竖直的钢管桩之间焊接若干固定牛腿；

5)所述四边形横梁支撑加固支架构成的区域内挖掘桥梁主墩承台基坑，基坑内建造桥梁主墩承台；

6)所述基坑内少量河水的渗水采用抽水机不间断抽出，便于进行桥梁主墩承台的顺利施工。