CN109339065B - 一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，包括下述步骤：一、土围堰填筑；二、咬合桩施工；三、承台桩基施工；四、开挖：对步骤二中咬合桩合围的区域进行开挖施工，当开挖至围檩设计位置时，先进行围檩的安装，在围檩对咬合桩形成支撑后，再进行进一步的开挖施工；五：承台浇筑。本申请的方法，不受水位变化的影响，解决了内河、库区承台埋入岩层以下，且周边无大型水上设备的情况下的承台施工难题，具有良好的推广性；而且，咬合桩作为永久结构环绕在承台基础外围的地质层中，一方面是提高承台基础周围地质层的结构稳定性，另一方面还能够作为防撞体系，避免承台及承台上工程结构遭受撞击。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法。
背景技术
在建筑工程技术领域中，公路桥梁承台作为桩基与墩柱的转换，在跨江、跨河时，一般设置在低水位以下，甚至原始河床以下，当原始河床为基岩裸露时，多是采取设计变更提高承台的方式来完成承台施工，或选择先爆破基岩并清渣，再做围护结构，然后施工桩基及承台的方法完成基础的施工。
上述方式虽然能够完成承台的施工，但是依然存在有不足，对于变更设计而言，在变更承台设计时，整个工程的其他部分也需要做相应变更，整个施工过程安排也需要作出相应调整，极大的增加了工作量和施工成本；而且，当工程处于内河施工时，由于船只较少，也大幅增加了施工难度，导致实施成本超高的问题。
所以，在目前亟需一种适用于深水裸露基岩河道，能够大幅降低施工难度和施工成本的承台施工方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前深水裸露基岩河道承台施工存在的上述问题，提供一种适用于深水裸露基岩河道，能够大幅降低施工难度和施工成本的承台施工方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，包括下述步骤：
一、土围堰填筑：由岸至基坑设计位置进行填筑施工，形成土围堰，土围堰覆盖在基坑设计位置上，并且边缘超出基坑边缘形成施工平台；
二、咬合桩施工：在步骤一形成的土围堰上，沿基坑设计位置的边缘进行冲孔和浇筑施工，形成圈状的咬合桩；
三、承台桩基施工：在承台桩基设计位置进行冲孔和浇筑施工，得到承台桩基；
四、开挖：对步骤二中咬合桩合围的区域进行开挖施工，在所述咬合桩内侧还设置有围檩，当开挖至围檩设计位置时，先进行围檩的安装，在围檩对咬合桩形成支撑后，再进行进一步的开挖施工；
五：承台浇筑：在步骤四基坑开挖至基底设计深度后，在承台设计位置进行承台浇筑施工。
本申请的方法，在对深水裸露基岩深埋承台在不采用大型水上设备的情况下，采用土围堰填筑至待施工墩位的方式，在基坑设计位置的四周采用钻孔桩设备，浇筑混凝土桩或钢筋混凝土桩形成咬合桩围护结构，然后在围护结构内进行开挖抽水形成干处作业环境，完成承台施工。
在本申请中采用咬合桩作为围护结构，咬合桩能够适应各种地层，特别是岩层的支护，形成承台施工的干作业环境，不受水位变化的影响，解决了内河、库区承台埋入岩层以下，且周边无大型水上设备的情况下的承台施工难题，具有良好的推广性；而且，咬合桩和承台桩基的施工在围堰形成的施工平台上，施工过程方便可靠，承台桩基与咬合桩能够同时施工，而且还可以通过增加设备的方式，大幅缩短咬合桩和承台桩基的施工周期，以及方便的保证良好的施工质量；进一步的，本申请的方法，咬合桩作为永久结构环绕在承台基础外围的地质层中，一方面是提高承台基础周围地质层的结构稳定性，提高承台及承台上其他工程结构的结构稳定性和抗震性能，另一方面还能够作为防撞体系，避免承台及承台上工程结构遭受撞击。
优选的，在所述步骤一中，土围堰填筑时采用自上游至下游、由岸至河内的方向进行填筑。通过该种方式形成的土围堰，其是沿顺流向倾斜，利于减小河流对土围堰的冲击。
优选的，所述土围堰包括截面为梯形状的围堰主体，在所述围堰主体迎水侧覆盖有袋装填充层。
优选的，在所述围堰主体与袋装填充层之间还设置有防水层。
优选的，所述防水层为土工布层和/或太阳布层。
在本申请中，土工布层和/或太阳布层在搭接时，搭接长度为0.5～1m。在水流冲速较大的位置设置2~3层土工布，袋装填充层采用袋装砂卵石，如此，进一步的提高土围堰的防冲刷能力，进一步提高土围堰的结构稳定性。
优选的，所述袋装填充层迎向水面的一侧为中部位置拱起的弧形状。
优选的，所述袋装填充层迎向水面的一侧中部位置拱起高度为迎水面上下两端间直线长度的8%~12%。
优选的，所述步骤一土围堰填筑中，依次包括下述步骤：
现场勘察、材料准备、测量放样、填筑砂砾石形成围堰主体、围堰主体四周铺设防水层、迎水侧铺设袋装填充层、筑土压实。在土围堰填筑时，由于是由岸至河内的方向进行填筑，在填筑过程中，货车等运输设备反复碾压已填筑段，在围堰主体完全填筑完成后，即便是顶面平整，先填筑段的紧实程度要优于后填筑段，所以，在本申请的方案中，还设置了筑土压实步骤，对整个围堰主体进行一致性的压实，提高围堰主体各段紧实程度的一致性，进而确保围堰主体结构的稳定性；进一步的，本申请筑土压实步骤设置在铺设袋装填充层步骤后，在压实过程中，围堰主体发生一定变形，部分朝袋装填充层上的间隙凸出，如此，一方面是将防水层的部分压入袋装填充层上的间隙内，避免因水流冲速而使防水层出现移位的问题；另一方面，也提高了袋装填充层的稳定性，降低各个袋体的移位风险，在一方面，也提高了本申请土围堰的结构整体性，进一步的提高了土围堰的结构稳定性和可靠性。
优选的，所述咬合桩包括A类桩和B类桩，所述A类桩和B类桩之间为逐根间隔布置，并且相邻的所述A类桩与B类桩之间存在有部分相重叠。A类桩和B类桩逐根咬合，桩之间呈紧密结合状态，在施工时，可以先浇筑A类桩或者B类桩，待浇筑桩体达到一定强度后，在进行B类桩或者A类桩的冲孔，在该冲孔时，将相邻已浇筑桩体的部分切除，在进一步的浇筑后，即形成存在有部分重叠的咬合状态，这样的方式，使咬合桩具有良好的结构强度以及密闭性能，便于后续的土方开挖等施工；而且，咬合桩的设置，还对围堰主体形成了良好的支撑，特别是对咬合桩外围围堰的加强支撑，使该部分在作为施工平台式具有良好的稳定性，确保施工平台上施工作业的顺利进行。
优选的，所述A类桩和B类桩都为钢筋混凝土桩，所述A类桩的钢筋笼直径大于所述B类桩的钢筋笼的直径，并且A类桩的钢筋笼的其中部分位于B类桩的浇筑区域内，如此，提高咬合桩的整体性，使在后浇筑的A类桩与在先浇筑的B类桩之间的结合更加紧密，并且结合处也存在钢筋笼的结构加强，减小咬合出渗漏风险，确保咬合桩各位置都具有良好的结构可靠性和稳定性。
优选的，所述A类桩和B类桩的外径相同。通过将A类桩和B类桩的外径设置为相同，利于对其实现一致的支撑效果，以及，确保咬合桩各部位受力的一致性，进而提高咬合桩的结构稳定性和可靠性。
优选的，所述步骤二中，包括A类桩施工和B类桩施工，先进行B类桩的施工，待相邻两根B类桩施工完成后，再进行A类桩的施工。采用该种方式，先是独立的施工B类桩，在施工过程中，并不受A类桩的影响，进而能够方便的保证B类桩的施工质量，而在进行A类桩施工时，在冲孔工序中，将相邻B类桩的部分切除，在冲孔完成后的放置钢筋网以及浇筑工序中，也不受B类桩的影响，所以，也能够方便的保证A类桩的施工质量。
优选的，在所述步骤二中，待相邻两根B类桩硬度达到50%以上之后，再进行A类桩的冲孔施工。如此，一方面是可以避免A类桩冲孔凿切B类桩时，B类桩出现坍塌或者混凝土流动的风险，另一方面，又避免B类桩硬度过大而造成A类桩冲孔困难的问题，而且，在B类桩的硬度达50%-60%时，一方面是在该状态下，冲孔过程中，在凿切B类桩混凝土时，在凿切部位不会形成大量的松散颗粒层或者灰尘层，如此，还有大幅提高A类桩混凝土与B类桩混凝土在硬化过程中形成紧密可靠的连接。
优选的，所述A类桩的钢筋笼在靠近B类桩的一侧位于咬合区域内。
优选的，所述步骤二中，单根A类桩包括下述步骤：
冲孔：待相邻两根B类桩硬度达到50%以上之后，在该相邻两根B类桩之间冲孔；
清孔：当冲孔达到设计深度后，利用压入泥浆对孔底沉淀物进行冲刷，使沉淀物浮起带出孔外；
安装钢筋笼：将钢筋笼吊装至孔内；
混凝土浇筑：待钢筋笼安装到位后，通过导管进行混凝土的灌注，在整个混凝土灌注时间内，导管口埋入先前灌注的混凝土内至少2m，最大不超过6m，混凝土灌注开始后，连续进行，不得中断。
优选的，在所述步骤二中，在混凝土灌注前，导管前做水密试验、接头抗拉试验，接头抗拉强度不低于导管母材强度。
优选的，在所述步骤二中，A类桩和B类桩施工完成后，还布置有冠梁施工：先在冠梁设计位置开挖冠梁基槽，对A类桩和B类桩的桩头松散软弱部分进行凿除，使桩头部分的钢筋露出后，按设计尺寸绑扎冠梁钢筋骨架，并将冠梁钢筋骨架与桩头露出钢筋焊接，安装冠梁浇筑模板后浇筑冠梁混凝土并养护。
优选的，在所述步骤四中，所述围檩，包括沿咬合桩环向设置的环形支撑，所述环形支撑的外侧与咬合桩之间为固定连接，所述环形支撑的内侧还设置有若干的横撑，所述横撑连接在所述环形支撑的相对侧之间，在所述环形支撑的上侧还设置有若干的斜拉件，所述斜拉件的下端与所述环形支撑的上侧相连，所述斜拉件的上端与咬合桩固定。
优选的，所述斜拉件的下端沿所述环形支撑的内侧向下延伸，形成贴合在环形支撑内侧上的贴合部，所述贴合部与所述环形支撑内侧之间相焊接。
优选的，所述环形支撑下方还设置有若干的支座，所述支座与咬合桩固定连接，所述环形支撑的下侧与所述支座固定连接。通过设置支座，在竖向对环形支撑形成可靠的支撑，进一步的提高环形支撑安装的稳定性和可靠性，另一方面，也方便了环形支撑的安装和拆卸施工。
优选的，所述环形支撑包括位于内侧的内板和位于外侧的外板，还包括至少两根环形设置在工字钢，所述内板覆盖在各工字钢朝向内侧的翼板上，所述外板覆盖在个工字钢朝向外侧的翼板上，所述内板与横撑相连，所述外板与咬合桩相连。本申请的环形支撑，采用工字钢与内板和外板合围而成，一方面是提高了环形支撑的整体性，利于与其他构件相配合，并且，可以根据实际支撑要求，选取工字钢数量。
优选的，所述外板与所述咬合桩之间相隔开，在所述外板与所述咬合桩之间的间隙内浇筑有混凝土，形成混凝土垫层，通过所述混凝土垫层实现所述内板与所述咬合桩之间的连接。通过设置混凝土垫层，浇筑的混凝土能够与外板良好的相贴合，使外板得到良好支撑，降低因咬合桩侧壁不平整而导致外板局部受力过大损坏，环形支撑失稳的风险。
优选的，在所述工字钢中，位于最下层的工字钢翼板下缘与所述支座相焊接。
优选的，所述横撑为圆形钢管，在所述横撑与所述内板之间还设置有若干第一加强筋。第一加强筋的设置，一方面是加强了横撑与内板之间的连接可靠性，另一方面，也起到加强横撑端部和内板的结构强度。
优选的，在所述横撑端部对应的所述工字钢上，同一工字钢的翼板之间还设置有若干的第二加强筋。在工字钢上受力较大部位的翼板之间设置第二加强筋，进一步的提高环形支撑的稳定性和可靠性，减小局部受力较大而发生局部形变失稳的风险。
优选的，在所述步骤五中，在基坑开挖到位后，先清除基坑浮泥，排除积水，然后再凿毛步骤三得到的承台桩基，清除混凝土碎屑后，再浇筑混凝土封底层，待混凝土封底层达到一定强度后，然后再进行承台浇筑，所述混凝土封底层的顶面低于承台基桩的桩头。
优选的，所述承台桩基的桩头嵌入承台大于10cm。如此，提高承台基桩与承台之间的连接紧密性，提高承台基桩的支撑效果。
优选的，在所述基坑边缘设置有集水槽。
优选的，本申请的方法，还包括步骤六：填充：在步骤五得到的承台与咬合桩之间的间隙内填砂直至距离承台顶部0.5m，然后在砂上方的承台与基坑侧壁之间的间隙内浇筑混凝土直至承台顶部。在承台与咬合桩之间的间隙内填砂，以此在横向上对承台进行支撑，在本申请中，采用砂作为填充材料，一方面是砂粒具有一定的流动性，能够形成良好的柔性支撑，当收到横向冲击较大时，为承台在水平方向上提供一定的允许位移量，降低激烈冲击时承台的损坏风险，另一方面，也为减小了承台硬化过程中形成的内应力，再一方面，相较于混凝土填料而言，采用沙粒填充，还能够大幅降低施工成本；在本方案中，在砂上方还浇筑有混凝土，如此，一方面是将沙粒封装在下方，另一方面还在环向上形成刚性支撑，所以，在本方案中，在承台的环向上，通过柔性支撑和刚性支撑的结合，大幅提高了承台的结构稳定性和可靠性，进一步提高了承台的承载能力。
优选的，本申请的方法，还包括步骤七和步骤八，
步骤七：桥墩施工：在步骤五的承台上进行桥墩施工，将桥墩浇筑至高于基坑上缘；
步骤八：回填：先拆除围檩，然后对基坑进行回填，待基坑回填完成后，在进行桥墩剩余部分的施工。
在本申请的方案中，将桥墩进行分段施工，如此，在初始段桥墩施工时，承台所受压力要远小于整体桥墩施工时所受压力，所以，采用本申请的方式，并不需要承台完全硬化，如此，大幅缩短了施工工期，也是由于承台未完全硬化，所以还增强了承台与桥墩之间的连接强度，提高承台支撑桥墩的稳定性和可靠性，而当桥墩高度超过基坑上缘时，先回填基坑，再继续后续桥墩的施工，如此，回填的填料将桥墩下部分包覆，对桥墩下部分形成可靠支护，如此，相对应传统整根桥墩施工的方式而言，采用本申请的方式，在回填后，还相当于降低了桥墩高度，所以也提高桥墩下部分的稳定性，方便了后续桥墩的施工工作，利于保证桥墩施工质量和良好的施工安全性。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本申请的施工方法，不受水位变化的影响，解决了内河、库区承台埋入岩层以下，且周边无大型水上设备的情况下的承台施工难题，具有良好的推广性；而且，咬合桩和承台桩基的施工在围堰形成的施工平台上，施工过程方便可靠，承台桩基与咬合桩能够同时施工，而且还可以通过增加设备的方式，大幅缩短咬合桩和承台桩基的施工周期，以及方便的保证良好的施工质量；进一步的，本申请的方法，咬合桩作为永久结构环绕在承台基础外围的地质层中，一方面是提高承台基础周围地质层的结构稳定性，提高承台及承台上其他工程结构的结构稳定性和抗震性能，另一方面还能够作为防撞体系，避免承台及承台上工程结构遭受撞击。
附图说明：
图1为土围堰的剖视图；
图2为基坑内承台及咬合桩结构布置的结构示意图；
图3为围檩与咬合桩连接的结构示意图；
图4为咬合桩的A类桩与B类桩配合的结构示意图；
图5为围堰与咬合桩配合的俯视示意图；
图6为横撑与工字钢连接处的结构示意图；
图7深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法的流程框图，
图中标示：1-围堰主体，2-袋装填充层，3-防水层，4-基坑，5-咬合桩，6-承台，7-承台桩基，8-围檩，9-A类桩，10-B类桩，11-钢筋笼，12-冠梁，13-横撑，14-斜拉件，15-支座，16-内板，17-外板，18-工字钢，19-混凝土垫层，20-第一加强筋，21-第二加强筋，22-砂，23-桥墩。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1，如图1-7所示：
一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，包括下述步骤：
一、土围堰填筑：由岸至基坑设计位置进行填筑施工，形成土围堰，土围堰覆盖在基坑4设计位置上，并且边缘超出基坑4边缘形成施工平台；
二、咬合桩5施工：在步骤一形成的土围堰上，沿基坑4设计位置的边缘进行冲孔和浇筑施工，形成圈状的咬合桩5；
三、承台桩基7施工：在承台桩基7设计位置进行冲孔和浇筑施工，得到承台桩基7；
四、开挖：对步骤二中咬合桩5合围的区域进行开挖施工，在所述咬合桩5内侧还设置有围檩8，当开挖至围檩8设计位置时，先进行围檩8的安装，在围檩8对咬合桩5形成支撑后，再进行进一步的开挖施工；
五：承台6浇筑：在步骤四基坑4开挖至基底设计深度后，在承台6设计位置进行承台6浇筑施工。
本方案的方法，在对深水裸露基岩深埋承台6在不采用大型水上设备的情况下，采用土围堰填筑至待施工墩位的方式，在基坑4设计位置的四周采用钻孔桩设备，浇筑混凝土桩或钢筋混凝土桩形成咬合桩5围护结构，然后在围护结构内进行开挖抽水形成干处作业环境，完成承台6施工。
在本方案中采用咬合桩5作为围护结构，咬合桩5能够适应各种地层，特别是岩层的支护，形成承台6施工的干作业环境，不受水位变化的影响，解决了内河、库区承台6埋入岩层以下，且周边无大型水上设备的情况下的承台6施工难题，具有良好的推广性；而且，咬合桩5和承台桩基7的施工在围堰形成的施工平台上，施工过程方便可靠，承台桩基7与咬合桩5能够同时施工，而且还可以通过增加设备的方式，大幅缩短咬合桩5和承台桩基7的施工周期，以及方便的保证良好的施工质量；进一步的，本方案的方法，咬合桩5作为永久结构环绕在承台6基础外围的地质层中，一方面是提高承台6基础周围地质层的结构稳定性，提高承台6及承台6上其他工程结构的结构稳定性和抗震性能，另一方面还能够作为防撞体系，避免承台6及承台6上工程结构遭受撞击。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤一中，土围堰填筑时采用自上游至下游、由岸至河内的方向进行填筑。通过该种方式形成的土围堰，其是沿顺流向倾斜，利于减小河流对土围堰的冲击。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述土围堰包括截面为梯形状的围堰主体1，在所述围堰主体1迎水侧覆盖有袋装填充层。本方案的袋装填充层为采用若干编织袋等袋体装填土质或者砂卵石等填料堆积而成的阻挡结构，将各装填后的袋体铺设在围堰主体1迎水的一侧，以此减小围堰主体1的冲击，提高围堰主体1的稳定性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述围堰主体1与袋装填充层之间还设置有防水层3。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述防水层3为土工布层和/或太阳布层。
在本方案中，土工布层和/或太阳布层在搭接时，搭接长度为0.5～1m。在水流冲速较大的位置设置2~3层土工布，袋装填充层采用袋装砂卵石，如此，进一步的提高土围堰的防冲刷能力，进一步提高土围堰的结构稳定性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述袋装填充层迎向水面的一侧为中部位置拱起的弧形状。如此，减小水流冲击压力。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述袋装填充层迎向水面的一侧中部位置拱起高度为迎水面上下两端间直线长度的8%~12%。当采用该凸起高度时，在将流水冲击力良好分散的同时，也保证了袋装填充层具有良好的结构稳定性，防止拱起过高而出现坍塌等问题。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述步骤一土围堰填筑中，依次包括下述步骤：
现场勘察、材料准备、测量放样、填筑砂砾石形成围堰主体1、围堰主体1四周铺设防水层3、迎水侧铺设袋装填充层、筑土压实。在土围堰填筑时，由于是由岸至河内的方向进行填筑，在填筑过程中，货车等运输设备反复碾压已填筑段，在围堰主体1完全填筑完成后，即便是顶面平整，先填筑段的紧实程度要优于后填筑段，所以，在本方案的方案中，还设置了筑土压实步骤，对整个围堰主体1进行一致性的压实，提高围堰主体1各段紧实程度的一致性，进而确保围堰主体1结构的稳定性；进一步的，本方案筑土压实步骤设置在铺设袋装填充层步骤后，在压实过程中，围堰主体1发生一定变形，部分朝袋装填充层上的间隙凸出，如此，一方面是将防水层3的部分压入袋装填充层上的间隙内，避免因水流冲速而使防水层3出现移位的问题；另一方面，也提高了袋装填充层的稳定性，降低各个袋体的移位风险，在一方面，也提高了本方案土围堰的结构整体性，进一步的提高了土围堰的结构稳定性和可靠性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述咬合桩5包括A类桩9和B类桩10，所述A类桩9和B类桩10之间为逐根间隔布置，并且相邻的所述A类桩9与B类桩10之间存在有部分相重叠。A类桩9和B类桩10逐根咬合，桩之间呈紧密结合状态，在施工时，可以先浇筑A类桩9或者B类桩10，待浇筑桩体达到一定强度后，在进行B类桩10或者A类桩9的冲孔，在该冲孔时，将相邻已浇筑桩体的部分切除，在进一步的浇筑后，即形成存在有部分重叠的咬合状态，这样的方式，使咬合桩5具有良好的结构强度以及密闭性能，便于后续的土方开挖等施工；而且，咬合桩5的设置，还对围堰主体1形成了良好的支撑，特别是对咬合桩5外围围堰的加强支撑，使该部分在作为施工平台式具有良好的稳定性，确保施工平台上施工作业的顺利进行。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述A类桩9和B类桩10都为钢筋混凝土桩，所述A类桩9的钢筋笼11直径大于所述B类桩10的钢筋笼11的直径，并且A类桩9的钢筋笼11的其中部分位于B类桩10的浇筑区域内，如此，提高咬合桩5的整体性，使在后浇筑的A类桩9与在先浇筑的B类桩10之间的结合更加紧密，并且结合处也存在钢筋笼11的结构加强，减小咬合出渗漏风险，确保咬合桩5各位置都具有良好的结构可靠性和稳定性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述A类桩9和B类桩10的外径相同。通过将A类桩9和B类桩10的外径设置为相同，利于对其实现一致的支撑效果，以及，确保咬合桩5各部位受力的一致性，进而提高咬合桩5的结构稳定性和可靠性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述步骤二中，包括A类桩9施工和B类桩10施工，先进行B类桩10的施工，待相邻两根B类桩10施工完成后，再进行A类桩9的施工。采用该种方式，先是独立的施工B类桩10，在施工过程中，并不受A类桩9的影响，进而能够方便的保证B类桩10的施工质量，而在进行A类桩9施工时，在冲孔工序中，将相邻B类桩10的部分切除，在冲孔完成后的放置钢筋网以及浇筑工序中，也不受B类桩10的影响，所以，也能够方便的保证A类桩9的施工质量。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤二中，待相邻两根B类桩10硬度达到50%以上之后，再进行A类桩9的冲孔施工。如此，一方面是可以避免A类桩9冲孔凿切B类桩10时，B类桩10出现坍塌或者混凝土流动的风险，另一方面，又避免B类桩10硬度过大而造成A类桩9冲孔困难的问题，而且，在B类桩10的硬度达50%-60%时，一方面是在该状态下，冲孔过程中，在凿切B类桩10混凝土时，在凿切部位不会形成大量的松散颗粒层或者灰尘层，如此，还有大幅提高A类桩9混凝土与B类桩10混凝土在硬化过程中形成紧密可靠的连接。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述A类桩9的钢筋笼11在靠近B类桩10的一侧位于咬合区域内。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述步骤二中，单根A类桩9包括下述步骤：
冲孔：待相邻两根B类桩10硬度达到50%以上之后，在该相邻两根B类桩10之间冲孔；
清孔：当冲孔达到设计深度后，利用压入泥浆对孔底沉淀物进行冲刷，使沉淀物浮起带出孔外；
安装钢筋笼11：将钢筋笼11吊装至孔内；
混凝土浇筑：待钢筋笼11安装到位后，通过导管进行混凝土的灌注，在整个混凝土灌注时间内，导管口埋入先前灌注的混凝土内至少2m，最大不超过6m，混凝土灌注开始后，连续进行，不得中断。
在本方案的方案中，进行A类桩9施工时，通过设置清孔工序，将冲孔内的沉淀物排出孔外，如此，一方面是避免孔内沉淀物混在混凝土内，影响A类桩9的浇筑质量，另一方面，由于是采用压入泥浆的方式进行冲刷，还对冲孔侧壁实现了良好的冲刷，所以，也提高了A类桩9与B类桩10之间结合的紧密性和可靠性，大幅提高咬合桩5的施工质量；而在混凝土浇筑时，导管口埋入先前灌注的混凝土内至少2m，使得在浇筑过程中，孔底部的杂物和泥浆，能够在混凝土浇筑过程中逐渐被顶升，而不会混入到混凝土内，在混凝土浇筑完成时，孔底部的杂物和泥浆被顶升出孔口，如此，进一步的大幅提高混凝土的浇筑质量。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤二中，在混凝土灌注前，导管前做水密试验、接头抗拉试验，接头抗拉强度不低于导管母材强度。如此，确保灌注过程中的密闭性，避免导管上出现混凝土泄漏问题。在混凝土浇筑过程中，混凝土由底部逐渐升高，导管的上部分位于泥浆内，若是在浇筑过程中，位于泥浆内的导管出现泄漏，泄漏出的混凝土会携带泥浆下沉到下方混凝土中，在混凝土中形成泥心或者空隙和裂纹等缺陷，所以，在本方案中，在混凝土灌注前，先进行密封性的检测，避免在浇筑过程中导管出现泄漏的问题。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤二中，A类桩9和B类桩10施工完成后，还布置有冠梁12施工：先在冠梁12设计位置开挖冠梁12基槽，对A类桩9和B类桩10的桩头松散软弱部分进行凿除，使桩头部分的钢筋露出后，按设计尺寸绑扎冠梁12钢筋骨架，并将冠梁12钢筋骨架与桩头露出钢筋焊接，安装冠梁12浇筑模板后浇筑冠梁12混凝土并养护。在本方案的技术方案中，冠梁12施工设置在基坑4开挖前，相当于是在平地上进行冠梁12施工，如此，极大的方便了冠梁12施工过程，利于确保良好的施工质量；进一步的，在冠梁12浇筑前，将桩头松散软弱部分进行凿除，使桩头部分的钢筋露出，大幅提高冠梁12的自身结构强度以及冠梁12与A类桩9和B类桩10之间的连接强度，同时冠梁12还进一步的加强了A类桩9与B类桩10之间连接的稳定性和可靠性，进一步增加咬合桩5的结构强度和结构稳定性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤四中，所述围檩8，包括沿咬合桩5环向设置的环形支撑，所述环形支撑的外侧与咬合桩5之间为固定连接，所述环形支撑的内侧还设置有若干的横撑13，所述横撑13连接在所述环形支撑的相对侧之间，在所述环形支撑的上侧还设置有若干的斜拉件14，所述斜拉件14的下端与所述环形支撑的上侧相连，所述斜拉件14的上端与咬合桩5固定。本方案的围檩8结构，在环向上对咬合桩5进行良好支撑，通过设置斜拉件14，对环形支撑提供竖向拉力，如此，减小环形支撑下移风险，减小环形支撑的下方支架承载要求，进而能够大幅简化环形支撑下方的支架结构，减小环形支撑下方支架占用过多施工空间而带来不利影响。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述斜拉件14的下端沿所述环形支撑的内侧向下延伸，形成贴合在环形支撑内侧上的贴合部，所述贴合部与所述环形支撑内侧之间相焊接。如此设置，使斜拉件14在竖向拉起环形支撑的同时，还在横向上对环形支撑形成支撑，而且，还使得贴合部与环形支撑内侧之间的焊缝在竖向上，如此焊缝方向与受力方向相一致，避免焊缝受到其他方向拉扯，极大的提高了焊缝承载能力，进而大幅提高了斜拉件14与环形支撑之间连接的可靠性和稳定性，进一步的提高了环形支撑的稳定性和可靠性。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述环形支撑下方还设置有若干的支座15，所述支座15与咬合桩5固定连接，所述环形支撑的下侧与所述支座15固定连接。通过设置支座15，在竖向对环形支撑形成可靠的支撑，进一步的提高环形支撑安装的稳定性和可靠性，另一方面，也方便了环形支撑的安装和拆卸施工。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述环形支撑包括位于内侧的内板16和位于外侧的外板17，还包括至少两根环形设置在工字钢18，所述内板16覆盖在各工字钢18朝向内侧的翼板上，所述外板17覆盖在个工字钢18朝向外侧的翼板上，所述内板16与横撑13相连，所述外板17与咬合桩5相连。本方案的环形支撑，采用工字钢18与内板16和外板17合围而成，一方面是提高了环形支撑的整体性，利于与其他构件相配合，并且，可以根据实际支撑要求，选取工字钢18数量。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述外板17与所述咬合桩5之间相隔开，在所述外板17与所述咬合桩5之间的间隙内浇筑有混凝土，形成混凝土垫层19，通过所述混凝土垫层19实现所述内板16与所述咬合桩5之间的连接。通过设置混凝土垫层19，浇筑的混凝土能够与外板17良好的相贴合，使外板17得到良好支撑，降低因咬合桩5侧壁不平整而导致外板17局部受力过大损坏，环形支撑失稳的风险。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述工字钢18中，位于最下层的工字钢18翼板下缘与所述支座15相焊接。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述横撑13为圆形钢管，在所述横撑13与所述内板16之间还设置有若干第一加强筋20。第一加强筋20的设置，一方面是加强了横撑13与内板16之间的连接可靠性，另一方面，也起到加强横撑13端部和内板16的结构强度。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述横撑13端部对应的所述工字钢18上，同一工字钢18的翼板之间还设置有若干的第二加强筋21。在工字钢18上受力较大部位的翼板之间设置第二加强筋21，进一步的提高环形支撑的稳定性和可靠性，减小局部受力较大而发生局部形变失稳的风险。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述步骤五中，在基坑4开挖到位后，先清除基坑4浮泥，排除积水，然后再凿毛步骤三得到的承台桩基7，清除混凝土碎屑后，再浇筑混凝土封底层，待混凝土封底层达到一定强度后，然后再进行承台6浇筑，所述混凝土封底层的顶面低于承台基桩7的桩头。在本方案的方案中，先清除基坑4浮泥，排除积水，确保基坑4内的清洁，在承台6混凝土浇筑前，先浇筑混凝土封底层，混凝土封底层达到一定强度后，再进行承台6混凝土的浇筑，混凝土封底层达到所达到的一定强度为混凝土硬化的40%以上，在进行承台6混凝土浇筑时，落下的混凝土不会冲破混凝土封底层，采用这样的方式，一方面是，避免承台6混凝土浇筑过程中，混凝土冲击起基坑4底板的泥土或者其他杂物混入混凝土内，如此，避免在承台6混凝土中形成泥心或缝隙的问题，另一方面，也由于混凝土封底层的设置，可以大幅提高承台6混凝土的浇筑速度，使承台6混凝土能够在较短时间内浇筑完成，大幅提高承台6混凝土性能的同时也能够大幅缩短施工工期。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，所述承台桩基7的桩头嵌入承台6大于10cm。如此，提高承台6基桩与承台6之间的连接紧密性，提高承台6基桩的支撑效果。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，在所述基坑4边缘设置有集水槽。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，本方案的方法，还包括步骤六：填充：在步骤五得到的承台6与咬合桩5之间的间隙内填砂22直至距离承台6顶部0.5m，然后在砂22上方的承台6与基坑4侧壁之间的间隙内浇筑混凝土直至承台6顶部。在承台6与咬合桩5之间的间隙内填砂22，以此在横向上对承台6进行支撑，在本方案中，采用砂22作为填充材料，一方面是砂粒具有一定的流动性，能够形成良好的柔性支撑，当收到横向冲击较大时，为承台6在水平方向上提供一定的允许位移量，降低激烈冲击时承台6的损坏风险，另一方面，也为减小了承台6硬化过程中形成的内应力，再一方面，相较于混凝土填料而言，采用沙粒填充，还能够大幅降低施工成本；在本方案中，在砂22上方还浇筑有混凝土，如此，一方面是将沙粒封装在下方，另一方面还在环向上形成刚性支撑，所以，在本方案中，在承台6的环向上，通过柔性支撑和刚性支撑的结合，大幅提高了承台6的结构稳定性和可靠性，进一步提高了承台6的承载能力。
作为优选的方式，在上述方案基础上，进一步的，本方案的方法，还包括步骤七和步骤八，
步骤七：桥墩23施工：在步骤五的承台6上进行桥墩23施工，将桥墩23浇筑至高于基坑4上缘；
步骤八：回填：先拆除围檩8，然后对基坑4进行回填，待基坑4回填完成后，在进行桥墩23剩余部分的施工。
在本方案的方案中，将桥墩23进行分段施工，如此，在初始段桥墩23施工时，承台6所受压力要远小于整体桥墩23施工时所受压力，所以，采用本方案的方式，并不需要承台6完全硬化，如此，大幅缩短了施工工期，也是由于承台6未完全硬化，所以还增强了承台6与桥墩23之间的连接强度，提高承台6支撑桥墩23的稳定性和可靠性，而当桥墩23高度超过基坑4上缘时，先回填基坑4，再继续后续桥墩23的施工，如此，回填的填料将桥墩23下部分包覆，对桥墩23下部分形成可靠支护，如此，相对应传统整根桥墩23施工的方式而言，采用本方案的方式，在回填后，还相当于降低了桥墩23高度，所以也提高桥墩23下部分的稳定性，方便了后续桥墩23的施工工作，利于保证桥墩23施工质量和良好的施工安全性。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，其特征在于：包括下述步骤：
一、土围堰填筑：由岸至基坑设计位置进行填筑施工，形成土围堰，土围堰覆盖在基坑设计位置上，并且边缘超出基坑边缘形成施工平台；
二、咬合桩施工：在步骤一形成的土围堰上，沿基坑设计位置的边缘进行冲孔和浇筑施工，形成圈状的咬合桩；
三、承台桩基施工：在承台桩基设计位置进行冲孔和浇筑施工，得到承台桩基；
四、开挖：对步骤二中咬合桩合围的区域进行开挖施工，在所述咬合桩内侧还设置有围檩，当开挖至围檩设计位置时，先进行围檩的安装，在围檩对咬合桩形成支撑后，再进行进一步的开挖施工；
五：承台浇筑：在步骤四基坑开挖至基底设计深度后，在承台设计位置进行承台浇筑施工；
所述步骤一土围堰填筑中，依次包括下述步骤：
现场勘察、材料准备、测量放样、填筑砂砾石形成围堰主体、围堰主体四周铺设防水层、迎水侧铺设袋装填充层、筑土压实，在压实过程中，围堰主体发生一定变形，部分朝袋装填充层上的间隙凸出，将防水层的部分压入袋装填充层上的间隙内，避免因水流冲速而使防水层出现移位；也降低各个袋体的移位风险；
所述的深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，还包括步骤六：填充：在步骤五得到的承台与咬合桩之间的间隙内填砂直至距离承台顶部0.5m，然后在砂上方的承台与基坑侧壁之间的间隙内浇筑混凝土直至承台顶部；
所述的深水裸露基岩密排桩支护施工承台的方法，还包括步骤七和步骤八，
步骤七：桥墩施工：在步骤五的承台上进行桥墩施工，承台未完全硬化，将桥墩浇筑至高于基坑上缘；
步骤八：回填：先拆除围檩，然后对基坑进行回填，待基坑回填完成后，再进行桥墩剩余部分的施工。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：在所述步骤一中，土围堰填筑时采用自上游至下游、由岸至河内的方向进行填筑。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述咬合桩包括A类桩和B类桩，所述A类桩和B类桩之间为逐根间隔布置，并且相邻的所述A类桩与B类桩之间存在有部分相重叠。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，包括A类桩施工和B类桩施工，先进行B类桩的施工，待相邻两根B类桩施工完成后，再进行A类桩的施工。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，待相邻两根B类桩硬度达到50%以上之后，再进行A类桩的冲孔施工。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：所述步骤二中，单根A类桩包括下述步骤：
冲孔：待相邻两根B类桩硬度达到50%以上之后，在该相邻两根B类桩之间冲孔；
清孔：当冲孔达到设计深度后，利用压入泥浆对孔底沉淀物进行冲刷，使沉淀物浮起带出孔外；
安装钢筋笼：将钢筋笼吊装至孔内；
混凝土浇筑：待钢筋笼安装到位后，通过导管进行混凝土的灌注，在整个混凝土灌注时间内，导管口埋入先前灌注的混凝土内至少2m，最大不超过6m，混凝土灌注开始后，连续进行，不得中断。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：在所述步骤二中，A类桩和B类桩施工完成后，还布置有冠梁施工：先在冠梁设计位置开挖冠梁基槽，对A类桩和B类桩的桩头松散软弱部分进行凿除，使桩头部分的钢筋露出后，按设计尺寸绑扎冠梁钢筋骨架，并将冠梁钢筋骨架与桩头露出钢筋焊接，安装冠梁浇筑模板后浇筑冠梁混凝土并养护。
8.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于：在所述步骤五中，在基坑开挖到位后，先清除基坑浮泥，排除积水，然后再凿毛步骤三得到的承台桩基，清除混凝土碎屑后，再浇筑混凝土封底层，待混凝土封底层达到一定强度后，然后再进行承台浇筑，所述混凝土封底层的顶面低于承台基桩的桩头。
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2018
- 2018-12-11 CN CN201811512447.1A patent/CN109339065B/zh active Active
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