CN110172985A - 一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构及施工操作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种咬合桩‑双壁钢组合围堰连接结构及施工操作工艺；其特征在于：新型咬合桩‑双壁钢组合围堰连接结构具有预埋件A、预埋件B、冠梁顶部与双壁钢围堰外壁板接触位置的环形槽、槽内止水材料、伸入冠梁与双壁钢围堰内部的锚筋、双壁钢围堰夹舱内浇筑的混凝土；预埋件A直接与双壁钢围堰内壁板连接；在冠梁顶部与外壁板接触部位设置环形槽，环形槽底部设置预埋件B，外壁板与环形槽底部的预埋件B连接，在外壁板与环形槽靠近咬合桩外侧的槽壁之间预留一定的间隙，在间隙内填充止水材料。本发明主要针对咬合桩‑双壁钢组合围堰，在满足施工便利的前提下，保证组合围堰在整个建造及使用期间的安全。
Description
技术领域
本发明涉及围堰施工领域，具体来讲是一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构及施工操作工艺。
背景技术
对于桥梁深水基础的施工，当枯水期与洪水期水位落差较大，工期紧张，枯水期咬合桩施工较为便利时，采用咬合桩-双壁钢组合围堰作为临时结构，实现基础在洪水期连续作业，是一种比较综合指标（经济、安全等）较高的临时结构形式。
咬合桩-双壁钢组合围堰即在咬合桩冠梁顶部采用双壁钢围堰接高的一种组合围堰结构形式，其冠梁与双壁钢围堰的连接关系到整个围堰的安全，属于重点设计部位。通常钢混结构的连接多采用在混凝土顶面设计预埋钢构件，钢结构底部与预埋钢构件采用连接连接，对于咬合桩-双壁钢组合围堰而言，采用咬合桩顶面预埋钢构件，双壁钢围堰内、外壁板直接与咬合桩顶面的预埋件连接连接，在整个钢围堰服役期间，易受连接缺陷、水压力、施工荷载等影响，连接部位易出现裂缝漏水的现象，且止水非常困难，止水效果较差，后期维护费用较高，对施工与安全影响较大。常见连接形式如图1所示。
基于上述问题，本次发明旨在设计一种新型刚混结构连接构造，主要针对咬合桩-双壁钢组合围堰，在满足施工便利的前提下，保证组合围堰在整个建造及使用期间的安全。
发明内容
因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构及施工操作工艺；主要针对咬合桩-双壁钢组合围堰，在满足施工便利的前提下，保证组合围堰在整个建造及使用期间的安全。
本发明是这样实现的，构造一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：新型咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构具有预埋件A、预埋件B、冠梁顶部与双壁钢围堰外壁板接触位置的环形槽、槽内止水材料、伸入冠梁与双壁钢围堰内部的锚筋、双壁钢围堰夹舱内浇筑的混凝土；预埋件A直接与双壁钢围堰内壁板连接；在冠梁顶部与外壁板接触部位设置环形槽，环形槽底部设置预埋件B，外壁板与环形槽底部的预埋件B连接，在外壁板与环形槽靠近咬合桩外侧的槽壁之间预留一定的间隙，在间隙内填充止水材料。
根据本发明所述一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：在外侧间隙的竖直边与冠梁外边缘应预留一定的距离（不小于30cm，防止外壁板滑入环形槽之时撞击冠梁外边缘造成破坏），便于冠梁外侧钢筋布置，同时，外侧间隙宽度不宜过大，只要满足止水材料与外壁板及环形槽外侧密贴，方便外壁板与预埋件B连接，有助于检查连接后的质量即可。
根据本发明所述一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：环形槽的深度应根据计算确定，满足受力的需要，环形槽深度介于冠梁宽度的1/12至1/6之间；环形槽底部宽度应满足安装预埋件B及预埋件B与外壁板的连接需要，其尺寸介于冠梁宽度的1/10到1/5之间；环形槽与外壁板内侧间隙应填充止水材料，其斜边为圆弧形，斜边在冠梁顶部的投影宽度应不大于环形槽底部宽度，同时圆弧形斜边其斜率变化应满足越接近槽底越小的要求，有助于外壁板沿圆弧面滑入环形槽，安装定位方便；锚筋伸入冠梁及双壁钢围堰内部的长度应满足相应规范的要求；夹舱内浇筑的混凝土应密实，同时与内外壁板密贴，其浇筑高度在保证钢材向混凝土材料刚度平缓过渡的基础上，同时满足实际受力的需要。
一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接施工操作工艺，其特征在于：施工工艺流程如下；
a、在施工冠梁的时候，在冠梁内设置一定长度的锚筋，并伸出冠梁顶部一定的长度；在冠梁顶部设置环形槽，安装预埋件A和预埋件B；
b、双壁钢围堰首节段外壁板滑入环形槽预定位置以后，连接内壁板与预埋件A，连接外壁板与预埋件B，同时在环形槽外侧间隙与内侧间隙填充止水材料；
c、接高双壁钢围堰；
d、在钢围堰高度高于设计浇筑夹舱混凝土高度以后，凿毛内外壁板之间冠梁顶部混凝土，并浇筑夹舱混凝土。
本发明具有如下优点：本发明在此提供一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构及施工操作工艺；主要针对咬合桩-双壁钢组合围堰，在满足施工便利的前提下，保证组合围堰在整个建造及使用期间的安全。具体特点如下：
a、增大水的渗透路径：冠梁顶部设置环形槽，外壁板与预埋件连接，在外侧间隙与内侧间隙均填筑有止水材料，在夹舱内设置锚筋，浇筑混凝土这种构造形式，与常规连接方式相比，外壁板牢固嵌入冠梁内部，环形槽的设置增加了水的渗透路径，形成四道密封：外侧间隙填充的止水材料、外壁板与预埋件的连接、内侧间隙填充的止水材料以及夹舱内浇筑的混凝土，能更为有效地防止漏水；
b、钢材与混凝土连接成整体，实现刚度的平缓过渡：锚筋伸入冠梁与围堰内部一定的长度，然后浇筑混凝土，保证双壁钢围堰与钢筋混凝土承台连接成整体，同时，刚度过渡不突兀，较为平缓，使得连接紧密且变形协同；
c、施工便利，降低维护费用，增大安全系数。
附图说明
图1是常见连接形式示意图；
图2 新型连接构造图；
图3 新型连接构造立面图；
图4 -图5新型连接构造平面图。
其中：预埋件A1，预埋件B2，环形槽3，槽内止水材料4（具有微膨胀性），锚筋5，双壁钢围堰夹舱内浇筑的混凝土6，冠梁7，外壁板8，内壁板9，咬合桩10，双壁钢围堰11，水平斜撑12，预埋件C13，内支撑14，水平环板15，竖肋16。
具体实施方式
下面将结合附图1-图5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进在此提供一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，如图2-图5所示，本专利新型咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构具有预埋件A1、预埋件B2、冠梁顶部与双壁钢围堰外壁板接触位置的环形槽3、槽内止水材料4、伸入冠梁与双壁钢围堰内部的锚筋5、双壁钢围堰夹舱内浇筑的混凝土6；预埋件A1直接与双壁钢围堰内壁板9连接；在冠梁7顶部与外壁板8接触部位设置环形槽3，环形槽3底部设置预埋件B2，外壁板8与环形槽3底部的预埋件B2连接，在外壁板8与环形槽3靠近咬合桩外侧的槽壁之间预留一定的间隙，在间隙内填充止水材料4。
其中，在外侧间隙的竖直边与冠梁7外边缘应预留一定的距离（不小于30cm，防止外壁板滑入环形槽之时撞击冠梁外边缘造成破坏），便于冠梁7外侧钢筋布置，同时，外侧间隙宽度不宜过大，只要满足止水材料与外壁板及环形槽外侧密贴，方便外壁板8与预埋件B2连接，有助于检查连接后的质量即可。
其中，环形槽3的深度应根据计算确定，满足受力的需要，环形槽3深度介于冠梁7宽度的1/12至1/6之间；环形槽3底部宽度应满足安装预埋件B2及预埋件B2与外壁板8的连接需要，其尺寸介于冠梁宽度的1/10到1/5之间；环形槽3与外壁板8内侧间隙应填充止水材料，其斜边为圆弧形，斜边在冠梁7顶部的投影宽度应不大于环形槽3底部宽度，同时圆弧形斜边其斜率变化应满足越接近槽底越小的要求，有助于外壁板沿圆弧面滑入环形槽，安装定位方便；锚筋伸入冠梁及双壁钢围堰内部的长度应满足相应规范的要求；夹舱内浇筑的混凝土应密实，同时与内外壁板密贴，其浇筑高度在保证钢材向混凝土材料刚度平缓过渡的基础上，同时满足实际受力的需要。
一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接施工操作工艺，施工工艺流程如下；
a、在施工冠梁的时候，在冠梁内设置一定长度的锚筋5，并伸出冠梁顶部一定的长度；在冠梁顶部设置环形槽3，安装预埋件A1和预埋件B2；
b、双壁钢围堰首节段外壁板滑入环形槽预定位置以后，连接内壁板9与预埋件A1，连接外壁板8与预埋件B2，同时在环形槽3外侧间隙与内侧间隙填充止水材料4；
c、接高双壁钢围堰；
d、在钢围堰高度高于设计浇筑夹舱混凝土高度以后，凿毛内外壁板之间冠梁顶部混凝土，并浇筑夹舱混凝土6。
本专利的设计思路如下；
钢混结构连接构造涉及钢材与混凝土的连接问题，两种材料的弹性模量、变形性能都存在较大的差异，为了使得两种材料能够协同受力和变形，需要采取良好的构造措施将钢混结构连接成整体，同时应保证钢材向混凝土材料刚度的平缓过渡；其次，对于组合围堰而言，在满足施工方便的情况下，还应该通过采取构造措施增大水的渗透路径，有效防止双壁钢围堰与钢筋混凝土咬合桩连接部位漏水。
新型咬合桩-双壁钢组合围堰连接构造的特点如下：
a、增大水的渗透路径：冠梁顶部设置环形槽，外壁板与预埋件2连接，在外侧间隙与内侧间隙均填筑有止水材料，在夹舱内设置锚筋，浇筑混凝土这种构造形式，与常规连接方式相比，外壁板牢固嵌入冠梁内部，环形槽的设置增加了水的渗透路径，形成四道密封：外侧间隙填充的止水材料、外壁板与预埋件2的连接、内侧间隙填充的止水材料以及夹舱内浇筑的混凝土，能更为有效地防止漏水；
b、钢材与混凝土连接成整体，实现刚度的平缓过渡：锚筋伸入冠梁与围堰内部一定的长度，然后浇筑混凝土，保证双壁钢围堰与钢筋混凝土承台连接成整体，同时，刚度过渡不突兀，较为平缓，使得连接紧密且变形协同；
c、施工便利，降低维护费用，增大安全系数。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (4)
1.一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：新型咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构具有预埋件A（1）、预埋件B（2）、冠梁顶部与双壁钢围堰外壁板接触位置的环形槽（3）、槽内止水材料（4）、伸入冠梁与双壁钢围堰内部的锚筋（5）、双壁钢围堰夹舱内浇筑的混凝土（6）；预埋件A（1）直接与双壁钢围堰内壁板（9）连接；在冠梁（7）顶部与外壁板（8）接触部位设置环形槽（3），环形槽（3）底部设置预埋件B（2），外壁板（8）与环形槽（3）底部的预埋件B（2）连接，在外壁板（8）与环形槽（3）靠近咬合桩外侧的槽壁之间预留一定的间隙，在间隙内填充止水材料（4）。
2.根据权利要求1所述一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：在外侧间隙的竖直边与冠梁（7）外边缘应预留一定的距离（不小于30cm，防止外壁板滑入环形槽之时撞击冠梁外边缘造成破坏），便于冠梁（7）外侧钢筋布置，同时，外侧间隙宽度不宜过大，只要满足止水材料与外壁板及环形槽外侧密贴，方便外壁板（8）与预埋件B（2）连接，有助于检查连接后的质量即可。
3.根据权利要求1所述一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接结构，其特征在于：环形槽（3）的深度应根据计算确定，满足受力的需要，环形槽（3）深度介于冠梁（7）宽度的1/12至1/6之间；环形槽（3）底部宽度应满足安装预埋件B（2）及预埋件B（2）与外壁板（8）的连接需要，其尺寸介于冠梁宽度的1/10到1/5之间；环形槽（3）与外壁板（8）内侧间隙应填充止水材料，其斜边为圆弧形，斜边在冠梁（7）顶部的投影宽度应不大于环形槽（3）底部宽度，同时圆弧形斜边其斜率变化应满足越接近槽底越小的要求，有助于外壁板沿圆弧面滑入环形槽，安装定位方便；锚筋伸入冠梁及双壁钢围堰内部的长度应满足相应规范的要求；夹舱内浇筑的混凝土应密实，同时与内外壁板密贴，其浇筑高度在保证钢材向混凝土材料刚度平缓过渡的基础上，同时满足实际受力的需要。
4.一种咬合桩-双壁钢组合围堰连接施工操作工艺，其特征在于：施工工艺流程如下；
a、在施工冠梁的时候，在冠梁内设置一定长度的锚筋（5），并伸出冠梁顶部一定的长度；在冠梁顶部设置环形槽（3），安装预埋件A（1）和预埋件B（2）；
b、双壁钢围堰首节段外壁板滑入环形槽预定位置以后，连接内壁板（9）与预埋件A（1），连接外壁板（8）与预埋件B（2），同时在环形槽（3）外侧间隙与内侧间隙填充止水材料（4）；
c、接高双壁钢围堰；
d、在钢围堰高度高于设计浇筑夹舱混凝土高度以后，凿毛内外壁板之间冠梁顶部混凝土，并浇筑夹舱混凝土（6）。
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