CN107806021B - 桥梁桥墩水下施工方法 - Google Patents

桥梁桥墩水下施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种跨水桥梁的施工方法，解决了金属护筒在水位上下的外侧壁容易被腐蚀的问题。其技术方案要点是一种桥梁桥墩水下施工方法，包括埋设金属护筒、钻孔、安装钢筋笼、灌注水下砼、安装围堰、焊接钢筋骨架、浇注基座砼和护套砼，采用上述施工方法建成的桥墩的金属套筒不易被腐蚀。

Description

桥梁桥墩水下施工方法
技术领域
本发明涉及一种市政建设施工方法，特别涉及一种桥梁桥墩水下施工方法。
背景技术
跨水桥梁的施工方法主要包括以下步骤：1、钻孔灌注桩基础施工；2、盖梁施工；3、支座施工；4、桥面系施工；5、挡土墙施工。其中，钻孔灌注桩基础施工是整个跨水桥梁的基础施工，主要用于形成桥墩。钻孔灌注桩基础往往直接影响整个跨水桥梁的结构稳定。在钻孔灌注桩的施工方法中通常会使用金属护筒，而在跨水桥梁中的钻孔灌注桩中的金属护筒通常为永久性护筒，而桥梁所处的水位通常会有上升和下降，而金属护筒在水位上下的外侧壁容易被腐蚀。
发明内容
本发明的目的是提供一种跨水桥梁的施工方法，所述跨水桥梁的施工方法建设的跨水桥梁的金属护筒不易被腐蚀。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S100、搭建施工平台，并利用全站仪放样，定出桩位中心，并打出定位桩；S200、埋设金属护筒：金属护筒的内径比钻孔灌注桩的外径大20cm-40cm，金属护筒的顶端要高出常水位1m-2m；S300、使用钻机钻孔，形成供钻孔灌注桩成型的钻孔；S400、将预先制作的钢筋笼安装至钻孔中；S500、安装导管和储料斗，并通过导管和储料斗灌注水下砼；S600、在金属护筒外侧安装围堰，并使用抽水机将围堰内侧水排至围堰外侧，保持围堰内侧干燥；S700、在金属护筒外侧焊接钢筋骨架，钢筋骨架包括基座骨架、位于基座骨架上方的护套骨架以及连接于基座骨架和护套骨架之间的支撑钢筋，其中护套骨架位于常水位以下1m-1.5m至常水位以上1m-1.5m的外侧壁；S800、向围堰注入基座砼至淹过基座骨架上端，然后向围堰内铺设山皮泥至距护套骨架下端0.1m并压实，最后向围堰注入护套砼直至淹过护套骨架；S900、将围堰拆除。
通过采用上述技术方案，采用上述S100至S500的步骤，能够完成钻孔灌注桩的成型，并且通过S600的方式安装围堰，将围堰中的水排出，有利于S700和S800的操作。S700和S800通过搭建钢筋骨架，并在围堰中依次铺设基座砼、山皮泥层和护套砼，首先基座砼和钢筋骨架能够对护套砼进行支撑，而山皮泥层的设置能够方便护套砼的铺设成型并减少混凝土的使用量。在拆除围堰之后，山皮泥层能够被水流带走，对环境的影响较小。金属护筒在常水位以下1m-1.5m至常水位以上1m-1.5m的外侧壁容易发生氧化腐蚀，而护套砼能够对这部分的外侧壁进行保护，有利于延长金属护筒的使用寿命。
作为本发明的进一步改进，所述围堰由若干围堰侧板组合而成，所述S600包括如下步骤：将围堰侧板拼装完成后，在围堰内侧壁涂抹防水胶并铺上一层防渗土工布，并使用振动桩锤将围堰压入水底。
通过采用上述技术方案，围堰由若干围堰侧板组合的结构有利于围堰的拆卸，同时，防渗土工布的设置，进一步方便了围堰的拆卸，降低了基座砼和护套砼粘结在围堰上的概率。
作为本发明的进一步改进，所述S900包括如下步骤：在水中将围堰拆分成围堰侧板，并使用吊机分别将围堰侧板吊装分离。
通过采用上述技术方案，这种拆卸方式能够方便围堰和基座砼和护套砼的分离，相比将围堰整体吊装拆卸的方式，这种方式对围堰内的基座砼和护套砼的破话较小。
作为本发明的进一步改进，所述S500的还包括如下步骤：将导管预先拼装，并在导管外侧从下至上进行长度标记，在灌注水下砼时，随时用测绳检查砼面高度和导管埋置深度，严格控制导管埋深在2m-6m。
通过采用上述技术方案，上述方式能够对导管埋深在水下砼的深度进行控制，防止导管埋深过小导致的水下砼结构不均匀，同时防止导管埋深过大导致导管与水下砼粘结。
作为本发明的进一步改进，所述S500还包括如下步骤：所述S500还包括如下步骤：灌注水下砼形成的钻孔灌注桩的顶面要高出设计的钻孔灌注桩高度0.8m-1.5m；S500和S600之间包括如下步骤：S510、桩头开挖：当钻孔灌注桩的表面砼的强度到达设计强度的0.6-0.8时，开挖孔口，凿除桩头浮浆至设计钻孔灌注桩的高度。
通过采用上述技术方案，能够避免钻孔灌注桩上端存在浮浆而导致的结构强度较低的问题，有利于提升钻孔灌注桩的整体结构强度。
作为本发明的进一步改进，所述S300和S400之间还包括如下步骤：S310、检孔：对钻孔的深度和孔径进行检验，并使用检孔器对竖直度进行检验。
通过采用上述技术方案，对钻孔的检验有利于放置钢筋笼，避免因为钻孔的结构不合格导致的钢筋笼的无法放置。
作为本发明的进一步改进，所述S310和S400之间还包括如下步骤：S320、清孔：向钻孔中注入泥浆，并且使用循环泵对钻孔中的泥浆进行循环，在清孔过程中不断加水降低泥浆比重，直至泥浆的各项指标达到规范要求后停止清孔。
通过采用上述技术方案，清孔能够对钻孔内浮泥或者其他杂物进行清理，不仅方便了钢筋笼的安装，而且方便了水下砼的灌注，有利于提升水下砼形成的钻孔灌注桩的整体结构强度。
作为本发明的进一步改进，所述S400和S500之间还包括如下步骤：待钢筋笼安装完毕后，检查钻孔底部的沉淀厚度。
通过采用上述技术方案，钻孔底部的沉淀厚度越大对钻孔灌注桩的支撑越小，钻孔灌注桩的稳定性越差，因此在进行水下砼灌注之前，需要对钻孔底部的沉淀厚度进行检测。
作为本发明的进一步改进，所述S300和S400之间还设置有如下步骤：S301、更换钻机的钻头为扩孔钻头，并使用扩孔钻头在钻孔底部钻出倒圆台空腔。
通过采用上述技术方案，钻孔灌注桩的底部存在圆台状的基座，有利于提升钻孔灌注桩底部的结构强度，提升整个钻孔灌注桩的稳定性。
综上所述，本发明公开的桥梁桥墩水下施工方法在钻孔灌注桩成型后，在钻孔灌注桩的外侧设置围堰，并设置钢筋骨架、基座砼和护套砼，能够有利于延长钻孔灌注桩外侧金属护筒的使用寿命，从而延长了整根钻孔灌注桩的使用寿命。
附图说明
图1为所述桥梁桥墩的结构示意图；
图2为所述金属护筒和所述钢筋骨架的配合示意图；
图3为所述围堰的结构示意图。
图中：1、钻孔灌注桩；11、基座；12、埋设桩；13、支撑桩；2、金属护筒；3、钢筋骨架；31、基座骨架；32、支撑钢筋；33、护套骨架；41、基座砼；42、护套砼；5、围堰；51、围堰侧板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1至图2所示，一种桥梁桥墩，主要包括钻孔灌注桩1、设置于钻孔灌注桩1上端外侧的金属护筒2。其中，钻孔灌注桩1从下至上依次包括倒圆台的基座11、埋设于水底地基中的埋设桩12和位于水底地基上方的支撑桩13。支撑桩13和金属护筒2内侧壁相贴粘结。在本实施例中，埋设桩12的外径为1.2m,支撑桩13的外径为1.5m，金属护筒2为钢护筒，且钢护筒的内径为1.5m，且金属护筒2的厚度为8cm。而埋设桩12的支撑桩13的高度根据设桩处的实际地质确定，在本实施例中，埋设桩12的高度为41.2m，支撑桩13的高度为8m，钢护筒的高度为20m。
金属护筒2的上端焊接有钢筋骨架3，其中钢筋骨架3包括基座骨架31、位于基座骨架31上方的护套骨架33以及连接于基座骨架31和护套骨架33之间的支撑钢筋32。支撑骨架能够为护套骨架33进行支撑。金属护套的上端在钢筋骨架3处还设置有基座砼41和护套砼42，其中基座砼41由基座骨架31支撑，护套砼42由护套砼42支撑。护套骨架33位于常水位以下1m-1.5m至常水位以上1m-1.5m的外侧壁。
在本实施例中，桥墩设置于水中，且常水位距水底地基的距离为2m。基座砼41和水底地基相抵，且基座砼41的高度为0.5m，护套砼42距基座砼41的距离为0.5m，护套砼42的高度为2m。
如图3所示，桥梁桥墩水下施工方法中使用了一种围堰5，围堰5由若干围堰侧板51组合而成。在本实施例中，围堰5为圆管状围堰5，并由6块相同的围堰侧板51组合而成。
桥梁桥墩水下施工方法具体步骤如下所示：
S100、搭建施工平台，并利用全站仪放样，定出桩位中心，并打出定位桩；
S200、埋设金属护筒2：金属护筒2的内径比钻孔灌注桩1的外径大20cm-40cm，金属护筒2的顶端要高出常水位1m-2m；
S300、使用钻机钻孔，形成供钻孔灌注桩1成型的钻孔；
S301、更换钻机的钻头为扩孔钻头，并使用扩孔钻头在钻孔底部钻出倒圆台空腔；
S310、检孔：对钻孔的深度和孔径进行检验，并使用检孔器对钻孔的竖直度进行检验；
S320、清孔：向钻孔中注入泥浆，并且使用循环泵对钻孔中的泥浆进行循环，在清孔过程中不断加水降低泥浆比重，直至泥浆的各项指标达到规范要求后停止清孔，在清孔过程中，要保持孔内水头，防止坍孔；
S400、将预先制作的钢筋笼安装至钻孔中，钢筋骨架3用吊车起吊安装，在运输和起吊中，要保证钢筋笼不变形，起吊时采用两点吊法起吊，在吊起后，如发现钢筋笼有弯曲要及时整直，当进入孔口后，将其扶正慢慢下降，严禁摆动碰撞孔壁，直至下到设计标高，同时要保证钢筋骨架3中心位置符合设计要求，待钢筋笼安装完毕后，检查钻孔底部的沉淀厚度，若不符合要求，采用空气吸泥机重新清孔，直至符合规范要求；
S500、将导管进行拼装，并且在导管外侧从下至上进行长度标记，之后再在导管上端设置储料斗，并通过吊机控制导管和储料斗的升降，在灌注水下砼之前，导管底部距钻孔孔底部距离为30～50cm，在灌注水下砼时，用测绳检查砼面高度和导管埋置深度，严格控制导管埋深在2m-6m，即导管埋入水下砼内的长度保持在2m-6m之间，在灌注砼过程中要做好详细记录，灌注砼时，要保持孔内水头，防止出现坍孔，灌注水下砼形成的钻孔灌注桩1的顶面要高出设计的钻孔灌注桩1高度0.8m-1.5m，在本实施例中，灌注水下砼形成的钻孔灌注桩1的顶面要高出设计的钻孔灌注桩1高度1m；
S510、桩头开挖：当钻孔灌注桩1的表面砼的强度到达设计强度的0.6-0.8时，凿除桩头浮浆至设计钻孔灌注桩1的高度。
S600、将围堰侧板51组装成围堰5后，并在围堰5内侧壁涂抹防水胶并铺上一层防渗土工布，相邻围堰侧板51的接缝处再铺设两层防渗土工布，然后再使用振动桩锤将围堰5压入水底，并使用抽水机将围堰5内侧水排至围堰5外侧，使围堰5内侧显露水底地基，并保持围堰5内侧干燥；
S700、在金属护筒2外侧焊接钢筋骨架3，钢筋骨架3包括基座骨架31、位于基座骨架31上方的护套骨架33以及连接于基座骨架31和护套骨架33之间的支撑钢筋32；
S800、向围堰5注入基座砼41至淹过基座骨架31上端，然后向围堰5内铺设山皮泥至距护套骨架33下端0.1m并压实，最后向围堰5注入护套砼42直至淹过护套骨架33；
S900、待基座砼41和护套砼42凝固稳定后，在水中将围堰5拆分成围堰侧板51，并使用吊机分别将围堰侧板51吊装分离，实现围堰5的拆除。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种桥梁桥墩水下施工方法，所述桥梁桥墩，主要包括钻孔灌注桩(1)、设置于钻孔灌注桩(1)上端外侧的金属护筒(2)，其特征在于，包括以下步骤：S100、搭建施工平台，并利用全站仪放样，定出桩位中心，并打出定位桩；S200、埋设金属护筒(2)：金属护筒(2)的内径比钻孔灌注桩(1)的外径大20cm-40cm，金属护筒(2)的顶端要高出常水位1m-2m；S300、使用钻机钻孔，形成供钻孔灌注桩(1)成型的钻孔；S400、将预先制作的钢筋笼安装至钻孔中；S500、安装导管和储料斗，并通过导管和储料斗灌注水下砼；S600、在金属护筒(2)外侧安装围堰(5)，并使用抽水机将围堰(5)内侧水排至围堰(5)外侧，保持围堰(5)内侧干燥；S700、在金属护筒(2)外侧焊接钢筋骨架(3)，钢筋骨架(3)包括基座骨架(31)、位于基座骨架(31)上方的护套骨架(33)以及连接于基座骨架(31)和护套骨架(33)之间的支撑钢筋(32)，其中护套骨架(33)位于常水位以下1m-1.5m至常水位以上1m-1.5m的外侧壁；S800、向围堰(5)注入基座(11)砼至淹过基座骨架(31)上端，然后向围堰(5)内铺设山皮泥至距护套骨架(33)下端0.1m并压实，最后向围堰(5)注入护套砼(42)直至淹过护套骨架(33)；S900、将围堰(5)拆除。
2.根据权利要求1所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于，所述围堰(5)由若干围堰侧板(51)组合而成，所述S600包括如下步骤：将围堰侧板(51)拼装完成后，在围堰(5)内侧壁涂抹防水胶并铺上一层防渗土工布，并使用振动桩锤将围堰(5)压入水底。
3.根据权利要求2所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于，所述S900包括如下步骤：在水中将围堰(5)拆分成围堰侧板(51)，并使用吊机分别将围堰侧板(51)吊装分离。
4.根据权利要求1所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于，所述S500的还包括如下步骤：将导管预先拼装，并在导管外侧从下至上进行长度标记，在灌注水下砼时，随时用测绳检查砼面高度和导管埋置深度，严格控制导管埋深在2m-6m。
5.根据权利要求4所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于，所述S500还包括如下步骤：灌注水下砼形成的钻孔灌注桩(1)的顶面要高出设计的钻孔灌注桩(1)高度0.8m-1.5m；S500和S600之间包括如下步骤：S510、桩头开挖：当钻孔灌注桩(1)的表面砼的强度到达设计强度的0.6-0.8时，开挖孔口，凿除桩头浮浆至设计钻孔灌注桩(1)的高度。
6.根据权利要求1所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于：所述S300和S400之间还包括如下步骤：S310、检孔：对钻孔的深度和孔径进行检验，并使用检孔器对竖直度进行检验。
7.根据权利要求6所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于：所述S310和S400之间还包括如下步骤：S320、清孔：向钻孔中注入泥浆，并且使用循环泵对钻孔中的泥浆进行循环，在清孔过程中不断加水降低泥浆比重，直至泥浆的各项指标达到规范要求后停止清孔。
8.根据权利要求7所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于：所述S400和S500之间还包括如下步骤：待钢筋笼安装完毕后，检查钻孔底部的沉淀厚度。
9.根据权利要求1所述的桥梁桥墩水下施工方法，其特征在于：所述S300和S400之间还设置有如下步骤：S301、更换钻机的钻头为扩孔钻头，并使用扩孔钻头在钻孔底部钻出倒圆台空腔。
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