CN108643213B - 水下承台施工结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

一种水下承台施工结构的施工方法，包括步骤：在陆上拼装设有预留孔的套箱底板，并在套箱底板上布设垫高层；在垫高层上绑扎承台钢筋骨架；在承台钢筋骨架上安装套箱剩余的组件，以形成水下承台施工结构的整体下放结构；在退潮露出待对接的钢护筒端部时，将整体下放结构吊装到位；在垫高层填充垫高混凝土；在承台钢筋骨架范围内填充承台混凝土，待承台混凝土凝固后拆除所述套箱。本发明通过预先拼装整体下放结构以及在退潮时下放整体下放结构，能有效利用水文条件施工，节省工期，节省封底混凝土等结构，节约资源，节省成本。本发明还通过接驳钢筋的方法，避免承台钢筋骨架与护筒钢筋的冲突问题，保证下放过程顺利进行。

Description

水下承台施工结构的施工方法

技术领域

本发明主要涉及建筑领域，特别是涉及一种应用于水下承台施工结构的施工方法。

背景技术

在跨越水体的桥梁施工中，常常需要在水体区域施工，这就需要应用到在水下的施工方法以及施工技术。目前在河、海等水体进行桥梁施工，需要考虑水道潮汐涨潮时间、退潮时间、涨退潮时间间隔、潮差水位等水文因素。高潮位时，桥梁的承台部分没于水面之下。低潮位时，承台部分又完全暴露于水面以上。由于需要考虑的水文因素比较多，施工只能在完全退潮时期，时间极短，导致工期拖延，无法完成建造任务。

对应这种情况，现有技术常规采用先安装下放套箱，再对套箱封底，然后进行承台钢筋施工的方法。现有技术的方法导致在低潮时，封底混凝土未起到封底作用。但是，若在高潮位时，套箱没有封底混凝土，又将导致套箱被潮水侵蚀的情况。

另一方面，在水下承台施工过程中，桩基钢筋经常与套箱内承台钢筋冲突，将导致施工定位不精准等问题。此外，潮水上涨时，潮水对承台结构底部，由于浮力产生顶托作用，影响承台结构的稳定性。

发明内容

本发明旨在提出一种水下承台施工结构的施工方法，能够解决上述问题。

本发明提供一种水下承台施工结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)在陆上拼装设有预留孔的套箱底板，并在所述套箱底板上布设垫高层；

(2)在所述垫高层上绑扎承台钢筋骨架；

(3)在所述承台钢筋骨架上安装套箱剩余的组件，以形成水下承台施工结构的整体下放结构；

(4)在退潮露出待对接的钢护筒端部时，将所述整体下放结构吊装到位；

(5)在所述垫高层填充垫高混凝土；

(6)在所述承台钢筋骨架范围内填充承台混凝土，待所述承台混凝土凝固后拆除所述套箱。

优选地，步骤(1)至少包括步骤：

将主底板块与边底板块拼装成所述套箱底板；

在套箱底板上设置垫高部件形成垫高层。

优选地，子步骤(1)还包括步骤：在套箱底板下交叉布设的承重梁以及分配梁，所述分配梁布设于预留孔的分布区域之外，所述分配梁分布区域在承重梁分布区域之上。

优选地，步骤(3)具体包括步骤：依次安装套箱剩余的侧模以及围囹，所述围囹周向环绕侧模。

更优选地，步骤(3)还包括步骤：在对应围囹的位置加设至少一层内支撑，所述内支撑与侧模垂直连接；和/或，所述内支撑与侧模之间以法兰相连接；和/或，所述内支撑由钢管焊接成十字形，所述内支撑还设有加劲板；和/或，所述内支撑上还安装有用于定位预埋墩身钢筋的定位支架。

进一步优选地，步骤(2)后还包括步骤：所述承台钢筋骨架绑扎后，在后续组装侧模处安装保护层垫块。

优选地，步骤(4)之前还包括以下步骤至少之一：

调直钢护筒内部预埋的护筒钢筋；

切割部分所述钢护筒；

凿除部分所述钢护筒的桩头；

在钢护筒上周向焊接用于承托所述套箱底板的梁托。

更优选地，步骤(4)中，所述整体下放结构吊装至所述钢护筒处，使所述钢护筒内预埋的护筒钢筋穿过预留孔并深入承台钢筋骨架；或者，所述整体下放结构吊装到位之后，将护筒钢筋驳长至深入承台钢筋骨架。

进一步优选地，步骤(4)后，在所述护筒钢筋上接驳喇叭钢筋，所述接驳喇叭钢筋的方法采用套筒接驳方式，包括直螺纹套筒、锥螺纹套筒、冷轧套筒的至少一种连接方式。

更优选地，所述步骤(4)前还包括以下步骤：

吊装钢护筒到位；

预埋护筒钢筋并浇筑混凝土；

搭建操作平台。

进一步优选地，调直护筒钢筋后，拆除操作平台。

优选地，步骤(5)中，所述垫高混凝土高度为20cm～50cm；和/或，所述垫高层高度为20cm～50cm。

本发明提供了一种水下承台施工结构的施工方法，能够较好解决部分技术问题，并具有下述优点：

(1)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过预先拼装套箱、绑扎钢筋承台骨架等组件，最终形成水下承台施工结构的整体下放结构，节省在水中拼装的时间，能够一定程度上克服水文条件，减轻水文条件的限制，为在短短退涨潮间隔内能实现水下施工提供时间上的可能，最终达到加快工期的目的；

(2)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过采用所述施工方法，在涨退潮间隔内施工，可以省去封底混凝土等封底结构，节省材料费用，减少资源浪费；

(3)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过在套箱中设置有垫高部件、垫高层，在垫高层的保护下，整体下放结构足以抵御在涨退潮期间的潮水侵蚀，后续施工方法得以继续处理钢筋、浇筑混凝土等施工步骤；

(4)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过在整体下放结构中垫高层、垫高混凝土、承台混凝土、承台钢筋骨架以及套箱等结构的自重，能够增强所述整体下放结构的稳定性，避免由于潮水浮力导致的顶托作用使整体下放结构移动；

(5)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过接驳喇叭钢筋，避免护筒钢筋与承台钢筋骨架之间的冲突，保证下放过程顺利进行；

(6)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过在套箱底板上连接承重梁以及分配梁，提升了套箱的整体承重能力，避免套箱底板由于过度承重发生变形；

(7)本发明所涉及的一种水下承台施工结构的施工方法，通过在钢护筒周向焊接有梁托，可以提升钢护筒的承托能力，避免钢护筒在承托过程中变形、损坏。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的步骤流程图；

图2为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的套箱底板结构俯视图；

图3为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的套箱底板结构仰视图；

图4为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的步骤(1)示意图，示出底板以及垫高层；

图5为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的步骤(2)示意图，示出底板、垫高层以及承台钢筋骨架；

图6为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的步骤(3)示意图，示出完成拼装的水下承台施工结构；

图7为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的内支撑结构的交接部分示意图；

图8为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的拼装示意图，示出水下承台施工结构；

图9为本发明一种水下承台施工结构的施工方法的最终结构示意图，示出所述施工方法填充混凝土的结构。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。为了便于展示所述一种水下承台施工结构的实际施工方法，下述实施例将引入水下承台及具体的组成部分，使所述水下承台施工结构的应用和连接关系展示更充分和便于理解，值得注意的是，本发明的保护范围不受所限。

请参考图1，图1展示了一种水下承台施工结构的施工方法的具体步骤，具体包括：

步骤S1：请结合图4辅助参考图2，图2从俯视角度展示了套箱底板111的具体结构，施工人员在陆地、移动平台等施工场所，拼装设有预留孔111-C的套箱底板111，并在所述套箱底板111上布设作为垫高层12的多个马凳筋121。在其它可能的实施方式中，垫高部件除马凳筋121之外还可以选择其他具有支撑、垫起作用的部件，例如支撑架等部件。

具体地，在步骤S1中还包括步骤：

步骤S1-1：将套箱底板111的组成单元——主底板块111-A和边底板块111-B组装为套箱底板111。主底板块111-A位于中间位置，边底板块111-B拼装在主底板块111-A的两侧。主底板块111-A与边底板块111-B的拼接处连接形成预留孔111-C。

在本实施例中，示例性地以一块主底板块111-A及两块边底板块111-B拼装为套箱子底板，再由两块套箱子底板拼装为套箱底板111。在其他可能的实施方式中，套箱底板111还可以由一块或多块套箱子底板拼装为面积不同的套箱底板111，所述套箱子底板还可以由数量不同的主底板块111-A、边底板块111-B拼接而成。不同数量的主底板块111-A、边底板块111-B可以组成数量不一的预留孔111-C。技术人员可以在本技术方案公开的基础上根据工程需要如预留孔111-C数量、套箱底板111面积、套箱底板111具体长宽等，调整主底板块111-A与边底板块111-B的拼装数量、拼装顺序以满足工程需要。

步骤S1-2：在套箱底板111上排布多个马凳筋121形成垫高层12。所述马凳筋121排布布满套箱底板111，但是避开预留孔111-C位置。

具体地请在图2的基础上，辅助参考图3及图4，图3从仰视角度展示了套箱底板111以及分配梁15、承重梁14的分布情况，图4从侧面展示了套箱底板111上垫高层12的搭建情况。

在步骤S1中还包括步骤：在套箱底板111下交叉布设的承重梁14以及分配梁15，所述分配梁15布设于预留孔111-C的分布区域之外，从图4可以看出所述分配梁15分布区域在承重梁14分布区域之上。在本实施例中，套箱底板111拼装完成后，操作员先将分配梁15连接于套箱底板111的一面。进一步地，操作员将承重梁14连接于分配梁15上，承重梁14平行于套箱底板111且垂直于分配梁15。在本实施例中，承重梁14以及分配梁15的连接方式采用焊接，分配梁15与套箱底板111的连接方式采用焊接。在其它可能的实施方式中，连接可以采用螺栓连接、扣接等方式。在本实施例中，分配梁15布设于预留孔111-C的分布区域之外的实现方式是采用长短不一的分配梁15,以使其在布设时能避开预留孔111-C的区域。在其他可能的实施方式中，可以采用异形分配梁，即在通过预留孔111-C区域处采用弯曲、绕行等方式实现布设时避开预留孔111-C的设计目的。在本实施例中，所述承重梁14夹设于预留孔111-C两侧。

步骤S2：请参考图5，在所述垫高层12上绑扎承台钢筋骨架13。具体在本实施例中，垫高层12由排布在所述套箱底板111之上的马凳筋121构成。承台钢筋骨架13纵横交错地交织绑扎在垫高层12上。

具体地，在步骤S2之后，在步骤S3之前，还可以包括步骤：所述承台钢筋骨架13绑扎后，在后续组装侧模112处安装保护层垫块，侧模112的位置请参考图6。更具体地，在本实施例中保护层垫块优选采用水泥材质，所述保护层垫块在组装侧模112时，将置于承台钢筋骨架13与侧模112之间，主要起设置承台钢筋保护层作用，同时用于保护、定位承台钢筋骨架13，避免承台钢筋骨架13与侧模112之间发生晃动、倾斜导致侧模112损坏。

步骤S3：在所述承台钢筋骨架13上安装套箱11剩余的组件，以形成图6中的水下承台施工结构的整体下放结构1。具体请参考图6，在本实施例中，套箱11剩余的组件至少还包括侧模112、围囹113。在步骤S2的拼装基础上，继续在垂直于套箱底板111的四周围闭组装侧模112。在本实施例中，所述侧模112上还设有连通管18，所述连通管18用于后续浇筑混凝土。连通管18的位置，优选设置在承台钢筋骨架13对应区域。具体地，所述连通管18围绕侧模112四周位置，连通管18的水平位置介于所述承台钢筋骨架13的顶端边界与底端边界之间。

进一步地，侧模112安装完毕后，在侧模112的四周周向环绕安装围囹113。具体到本实施例中，围囹113的主要包括上、中、下三层。下层的围囹113设置的位置，在所述连通管18的水平面位置之上，在承台钢筋骨架13顶端边界之下。

更进一步地，步骤S3还包括步骤：在对应围囹113的位置加设至少一层内支撑114。在本实施例中，对应上层、中层的围囹113位置分别布设内支撑114。

请进一步在图6的基础上参考图7，所述内支撑114由空心钢管垂直相贯焊接成十字形，所述内支撑114还设有加劲板114-1。在本实施例中，所述加劲板114-1在每两根空心钢管之间焊接，加劲板114-1与空心钢管之间呈45°。所述内支撑114与侧模112垂直连接。在本实施例中，所述内支撑114与侧模112之间以法兰连接结构(图中未示出)相连接，法兰连接结构可以赋予内支撑114与侧模112之间相对柔性的连接，有利于保护套箱11整体结构的完整。所述内支撑114上还安装有用于定位预埋墩身钢筋19的定位支架(图中未示出)，所述墩身钢筋19伸出承台钢筋骨架13。内支撑114在套箱内，能够辅助墩身钢筋19在预埋时准确定位，避免预埋时的位置偏移以及后续下放时保持墩身钢筋19的正确位置。同时，内支撑114还可以为起吊设备提供着力点。在本实施例中，定位支架具体采用井字架。

具体地请参考图8，在步骤S4之前还包括步骤：调直即将要下放处的钢护筒2内部预埋的护筒钢筋21。根据工程要求切割部分所述钢护筒2至合理长度，凿除部分所述钢护筒2的桩头，修整钢护筒2准备承接整体下放结构1。在钢护筒2上周向焊接梁托，所述梁托用于承接整体下放结构1，具体用于承托所述套箱底板111。准备好钢护筒2后，即可等待时机进行步骤S4。

更具体地，在步骤S4之前，还需要吊装钢护筒2到位。钢护筒2到达指定位置后，预埋护筒钢筋并浇筑混凝土，同时搭建操作平台。所述护筒钢筋21围绕钢护筒2内部周向排列。所述操作平台主要用于操作员执行对钢护筒2的下放、修整工作。更进一步地，调直所述护筒钢筋21后，需要拆除操作平台。

步骤S4：在退潮露出待对接的钢护筒2端部时，将所述整体下放结构1吊装到位。吊装到位的所述整体下放结构1，请结合图2参考图8。具体地，所述整体下放结构1吊装至所述钢护筒2处，使所述钢护筒2内预埋的护筒钢筋21穿过预留孔111-C并伸入承台钢筋骨架13。在其它可能的实施方式中，在S4中割除多余的护筒钢筋21后，吊装所述整体下放结构1对准预留孔111-C，在所述整体下放结构1吊装到位之后，将护筒钢筋21驳长至伸入承台钢筋骨架13。

具体地，步骤S4后，在所述护筒钢筋21上继续接驳喇叭钢筋23，接驳喇叭钢筋23的方法采用套筒接驳方式，优选采用直螺纹套筒22的连接方式。在整体下放结构1下放的过程中，为解决护筒钢筋21上接驳喇叭钢筋23将会与整体下放结构1内承台钢筋骨架13相冲突的问题，本实施例中采用先下放再接驳的方案。

步骤S5：请进一步参考图9(为展示简洁，图9省去墩身钢筋19、护筒钢筋21等钢筋结构)，图9为所述水下承台施工结构1下放并填充混凝土后所形成的结构，在所述垫高层12填充垫高混凝土16。具体地，将灌注混凝土设备连接到套箱11上的其中一个或多个连通管18，通过连通管18灌注混凝土填充垫高层12。刚开始填充混凝土时，为了加快填充速度，操作人员可以连接套箱11上的所有连通管18。

为了控制灌注的厚度，在本实施例中可以将一个连通管18设置与垫高层12等高。当填充高度即将达到垫高层12的高度时，可以解除至少一个与垫高层12等高的连通管18与灌注混凝土设备的连接。当灌注的混凝土超出与垫高层12等高的连通管18时，即可停止灌注混凝土，防止混凝土超出垫高层12。所述垫高混凝土16的高度，低于承台底部标高，即垫高混凝土16的顶端边界小于或等于承台钢筋骨架13的底端边界。

步骤S6：请继续参考图9，在所述承台钢筋骨架13范围内填充承台混凝土17，待所述承台混凝土17凝固后拆除所述套箱11。具体地，S6填充承台混凝土17的方式同样可以借用连通管18，具体请参考S5中连通管的配合应用。拆除套箱11可以按照拼装顺序的逆向顺序拆解，并且循环再用。拆除套箱11的具体结构包括，拆除内支撑114、围囹113、侧模112、底板111等结构。

更具体地，所述垫高混凝土16高度为30cm，所述垫高层12高度范围为30cm，在本实施例中，垫高层12完全填充混凝土。在其它可能的实施方式中，垫高混凝土16的高度可以大于或等于垫高层12的高度，所述垫高混凝土16高度范围为20cm～50cm，所述垫高层12高度范围为20cm～50cm。

在本实施例中，所述垫高混凝土16以及承台混凝土17可以一同浇筑，一同浇筑的混凝土可以缩短总固化时间，同时增加水下承台施工结构的整体下放结构1的自重，增加抵抗潮水浮力的能力，保持稳定性。通过上述对本实施例的展示，本实施例以及本发明中所述一种水下承台施工结构的施工方法，通过预先在陆地或者其他施工平台上预先拼装套箱11、绑扎钢筋承台骨架13等组件，最终形成水下承台施工结构的整体下放结构1，节省在水中拼装的时间，加快工期，为在短短退涨潮间隔内能实现水下施工提供时间上的可能。采用所述施工方法，能够一定程度上克服水文条件，减轻水文条件的限制，有效利用时间，合理安排施工计划，可以最终达到在涨潮的时段内拼装整体下放结构，在退潮时下放的交错施工目的，节省工期。

由于在涨退潮间隔内施工，可以省去封底混凝土等结构，节省材料费用，减少资源浪费。同时，在陆地等场所预先拼装整体下放结构1，可以有效避免水体对整体下放结构1的侵蚀，相当于保护整体下放结构1。本实施例以及本发明为了保护整体下放结构免受潮水侵蚀，所述施工方法还在套箱11中设置有马凳筋121、垫高层12，在垫高层12的保护下，整体下放结构1足以抵御在涨退潮期间的潮水侵蚀，后续施工方法得以继续处理钢筋、浇筑混凝土等施工步骤。由于整体下放结构1中浇筑的垫高混凝土16、承台混凝土17、承台钢筋骨架13以及套箱11等结构的自重，能够增强所述整体下放结构1的稳定性，避免由于潮水浮力导致的顶托作用使整体下放结构1移动。

本实施例以及本发明中所述施工方法还通过接驳喇叭钢筋的方案，避免护筒钢筋21与承台钢筋骨架13之间的冲突，保证下放过程顺利进行。本实施例以及本发明中所述施工方法还通过在套箱底板111上连接承重梁14以及分配梁15，提升了套箱11的整体承重能力。本实施例以及本发明中所述施工方法通过在钢护筒2周向焊接有梁托，可以提升钢护筒2的承托能力，避免钢护筒2在承托过程中变形、损坏。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在陆上拼装设有预留孔的套箱底板，并在所述套箱底板上布设垫高层；

(2)在所述垫高层上绑扎承台钢筋骨架；

(3)在所述承台钢筋骨架上安装套箱剩余的组件，以形成水下承台施工结构的整体下放结构；

(4)在退潮露出待对接的钢护筒端部时，将所述整体下放结构吊装到位；

(5)在所述垫高层填充垫高混凝土；

(6)在所述承台钢筋骨架范围内填充承台混凝土，待所述承台混凝土凝固后拆除所述套箱。

2.如权利要求1所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(1)至少包括步骤：

将主底板块与边底板块拼装成所述套箱底板；

在套箱底板上设置垫高部件形成垫高层。

3.如权利要求1所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，子步骤(1)还包括步骤：在套箱底板下交叉布设承重梁以及分配梁，所述分配梁布设于预留孔的分布区域之外，所述分配梁分布区域在承重梁分布区域之上。

4.如权利要求1所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(3)具体包括步骤：依次安装套箱剩余的侧模以及围囹，所述围囹周向环绕侧模。

5.如权利要求4所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(3)还包括步骤：在对应围囹的位置加设至少一层内支撑，所述内支撑与侧模垂直连接；和/或，所述内支撑与侧模之间以法兰相连接；和/或，所述内支撑由钢管焊接成十字形，所述内支撑还设有加劲板；和/或，所述内支撑上还安装有用于定位预埋墩身钢筋的定位支架。

6.如权利要求4所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(2)后还包括步骤：所述承台钢筋骨架绑扎后，在后续组装侧模处安装保护层垫块。

7.如权利要求1所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)之前还包括以下步骤至少之一：

调直钢护筒内部预埋的护筒钢筋；

切割部分所述钢护筒；

凿除部分所述钢护筒的桩头；

在钢护筒上周向焊接用于承托所述套箱底板的梁托。

8.如权利要求7所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)中，所述整体下放结构吊装至所述钢护筒处，使所述钢护筒内预埋的护筒钢筋穿过预留孔并深入承台钢筋骨架；或者，所述整体下放结构吊装到位之后，将护筒钢筋驳长至伸入承台钢筋骨架。

9.如权利要求8所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(4)后，在所述护筒钢筋上接驳喇叭钢筋，所述接驳喇叭钢筋的方法采用套筒接驳方式，包括直螺纹套筒、锥螺纹套筒、冷轧套筒的至少一种连接方式。

10.如权利要求7所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，所述步骤(4)前还包括以下步骤：

吊装钢护筒到位；

预埋护筒钢筋并浇筑混凝土；

搭建操作平台。

11.如权利要求10所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，调直护筒钢筋后，拆除操作平台。

12.如权利要求1所述水下承台施工结构的施工方法，其特征在于，步骤(5)中，所述垫高混凝土高度为20cm～50cm；和/或，所述垫高层高度为20cm～50cm。

Images