CN108487273A - 一种水中基础施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种水中基础施工方法，包括如下步骤：首先，在承台周围施工围堰；之后，在上述围堰内回填砂石料，形成人工筑岛；然后在上述围堰内的土筑岛上施工钢护筒至合适深度；在围堰内承台底以下合适深度压浆形成稳固封闭层；接着按陆地施工要求在人工筑岛上施工钻孔桩；开挖上述围堰内砂石料，直至开挖至承台底部；然后清理围堰底部，进行承台施工，完成基础施工。钻孔桩由水上施工变为陆地施工后，有利于使用更高效的大型设备，提高了施工效率，施工质量和安全更容易控制，可以安全、优质、快速、高效的完成施工。并且，钻孔桩施工不需要搭设施工钢平台，减少了钢材用量，有效地降低了施工成本。

Description

一种水中基础施工方法

技术领域

本发明创造属于深水基础施工技术领域，尤其是涉及一种水中基础施工方法。

背景技术

现有的深水基础施工工艺或工法包括：钢套箱围堰、钢吊箱围堰、钢板桩或钢管桩围堰施工等。上述几种施工方法可以按照承台和钻孔桩的施工顺序不同分为两种施工工艺。一种是先在墩位处插打钢护筒，搭设桩基施工钢平台，在钢平台上施工钻孔桩，然后安装钢围堰，用水下混凝土进行水下封底后，抽干水，进行承台施工；另一种是在墩位处先安装钢围堰，搭设施工钢平台，然后插打钢护筒，在钢平台上进行桩基施工，桩基施工完毕后用水下混凝土进行水下封底，然后抽干水，进行承台的施工。以上两种施工方法均需要搭设桩基施工钢平台进行水上钻孔桩施工、进行大面积水下混凝土封底和围堰内抽水抽泥沙施工等。施工周期长，平台耗费大量钢材，施工成本高，大面积水下混凝土封底施工控制难度大，施工质量隐患较多，安全风险大，水下混凝土封底施工质量缺陷较难处理，对后续施工影响较大。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提出一种水中基础施工方法。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种水中基础施工方法，包括如下步骤：

①在承台周围施工围堰；

②在上述围堰内回填砂石料，形成人工筑岛；

③在上述围堰内的土筑岛上施工钢护筒至合适深度；

④在围堰内承台底以下合适深度压浆形成稳固封闭层；

⑤按陆地施工要求在人工筑岛上施工钻孔桩；

⑥开挖上述围堰内砂石料，直至开挖至承台底部；

⑦清理围堰底部，进行承台施工，完成基础施工。

进一步，围堰采用钢板桩围堰、钢管桩围堰、钢套箱围堰或混凝土围堰。

进一步，在所述围堰内回填砂石料之前，应根据围堰受力需要，在围堰内设置对拉杆或在围堰外设置背带。

进一步，所述回填砂石料采用土石混合料、砂砾石混合料或碎石混合料。

进一步，在开挖回填砂石料同时，执行塞缝止水操作。

进一步，在向围堰内地基注浆施工时，采用高压旋喷注浆、渗透注浆或劈裂注浆施工方式。

进一步，在开挖围堰内砂石料时，按设计需要设置内支撑。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

钻孔桩由水上施工变为陆地施工后，有利于使用更高效的大型设备，提高了施工效率，施工质量和安全更容易控制，可以安全、优质、快速、高效的完成施工。并且，钻孔桩施工不需要搭设施工钢平台，减少了钢材用量，有效地降低了施工成本。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明中水中基础施工方法的流程图；

图2为本发明中围堰及其内支撑所构成的基础的俯视图；

图3为本发明围向堰内回填砂石料施工时的示意图；

图4为本发明回填砂石料开挖施工时的示意图；

图5为本发明承台施工完成后的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面结合实施例来详细说明本发明创造。

一种水中基础施工方法，如图1至5所示，包括如下步骤：

①如图2和图3所示，在墩位处的承台1周围施工经设计计算的围堰3，并在围堰外合适位置经计算设计对拉系统7；

②如图3所示，在原状土层8上部进行填筑，回填砂石料5于围堰内，形成人工筑岛，为钻孔桩施工提供场地；

③如图4所示，在上述围堰内的土筑岛上，按照陆地施工钻孔桩要求插打钢护筒至合适深度，通常，钢护筒根据钻孔需要插打至合适深度；

④如图4所示，在围堰内承台底以下合适深度压浆形成稳固封闭层6；需要说明的是，稳固封闭层深度以实际工况需要确定，为本领域技的常规技术，另外，上述的钢护筒合适深度以满足结构需要为前提，本领域技术人员可以根据实际情况计算钢护筒的插打深度或根据经验确定深度，本发明创新在于施工方法，对于本领域常规技术不再赘述；参见图4，压注合适的浆料至合适的深度，用于增加基底抗浮能力，并作为后续承台施工的封底层和垫层，为承台施工提供平整的工作面；

⑤如图4所示，按陆地施工要求在人工筑岛上施工钻孔桩2；根据实际工况需要，钻孔桩一般直至原状土层8内；

⑥开挖上述围堰内砂石料至合适高程，直至开挖至承台底部；在围堰内安装内支撑(钢结构或混凝土结构)；参见图2、图5，根据计算设置内支撑(钢结构或混凝土结构)，以平衡围堰外水体对围堰的水压力。

⑦清理围堰底部，进行承台施工。此时围堰内就形成了类似陆地上的施工环境，可以在该环境内使用陆上常规施工工艺割除钻孔桩钢护筒、破桩头，进行基底检验后，进行承台施工。

完成基础施工后，进行墩身施工。上述围堰采用钢板桩围堰、钢管桩围堰、钢套箱围堰或混凝土围堰。

需要说明的是，一般情况下，在所述围堰内回填砂石料之前，应根据围堰受力需要，在围堰内设置对拉杆或在围堰外设置背带，形成稳固结构的对拉系统7。

上述回填砂石料采用土石混合料、砂砾石混合料或碎石混合料。在开挖回填砂石料同时，执行塞缝止水操作。

在向围堰内地基注浆施工时，采用高压旋喷注浆、渗透注浆或劈裂注浆施工方式。在开挖围堰内砂石料时，按设计需要设置内支撑4。

相对于现有的深水中基础施工方法，本发明具有如下特点：

1、本方法通过在所述围堰内回填砂石料形成人工岛，在所筑岛上进行钻孔桩施工，将钻孔桩施工由水上施工变成陆地施工，钻孔桩施工不需要搭设施工钢平台，减少了钢材用量，有效地降低了施工成本。

2、围堰内所筑岛上进行钻孔桩施工，钻孔桩由水上施工变为陆地施工后，有利于使用更高效的大型设备，提高了施工效率，施工质量和安全更容易控制，可以安全、优质、快速、高效的完成施工。

3、由于钻孔桩由水上变成陆上施工，钻孔桩钢护筒可以进行优化，长度缩短、护筒厚度减薄，节约成本。

4、对比高桩承台钢吊箱围堰施工，该方法不需要设置围堰底吊箱钢结构，能够减少大量的结构用钢，降低施工成本。

5、对比低桩承台钢围堰施工，该方法不需要进行承台范围内及封底混凝土部分的泥沙(土石等)清理工作，不需要进行水下混凝土封底施工，减少工作内容和工作难度，降低施工成本。

6、本方法通过在围堰内承台底部区域注浆，将钻孔钢护筒周围土层进行了加固，保证了钻孔时，钢护筒底口不漏浆、不坍孔，有利于保证钻孔桩施工质量。

7、本方法通过在围堰内承台底部区域注浆，形成了稳固隔水封闭层，承台施工时，不需要再进行水下混凝土封底。克服了传统工艺中水下混凝土封底施工质量难以控制，容易出现封底缺陷导致后续处理困难，处理成本非常高，既耽误工期也增大了成本的缺陷。且不需搭设水下封底施工平台，布设大量封底混凝土浇筑导管，简化了施工工序，确保了施工质量。

8、本方法通过在围堰内回填砂石料形成人工岛，在所筑岛上进行钻孔桩施工过程中，回填砂石料层可以继续沉降自密实，同时，施工荷载可对承台底土层进行压实，在开挖承台底以上土层时，又可以减压，这样，可以确保在施工承台时，承台底以下土层的承载力与下沉量满足要求，有利于确保承台施工的安全与质量。

9、本方法的筑岛内注浆施工在封闭围堰中进行，施工质量可控，有效地缩短了工期，降低了施工成本，从而为安全、高效、低成本施工深水桥梁承台提供了保证。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种水中基础施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

①在承台周围施工围堰；

②在上述围堰内回填砂石料，形成人工筑岛；

③在上述围堰内的土筑岛上施工钢护筒至合适深度；

④在围堰内承台底以下合适深度压浆形成稳固封闭层；

⑤按陆地施工要求在人工筑岛上施工钻孔桩；

⑥开挖上述围堰内砂石料，直至开挖至承台底部；

⑦清理围堰底部，进行承台施工，完成基础施工。

2.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：所述围堰采用钢板桩围堰、钢管桩围堰、钢套箱围堰或混凝土围堰。

3.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：在所述围堰内回填砂石料之前，应根据围堰受力需要，在围堰内设置对拉杆或在围堰外设置背带。

4.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：所述回填砂石料采用土石混合料、砂砾石混合料或碎石混合料。

5.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：在开挖回填砂石料同时，执行塞缝止水操作。

6.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：在向围堰内地基注浆施工时，采用高压旋喷注浆、渗透注浆或劈裂注浆施工方式。

7.根据权利要求1所述的一种水中基础施工方法，其特征在于：在开挖围堰内砂石料时，按设计需要设置内支撑。