CN110847020B - 钢管桩钢栈桥端及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了钢管桩钢栈桥端及施工方法，属于桥梁建筑技术领域。本发明包括钢管桩、毛渣挡板、堤坝、混凝土搭板、贝雷主梁、加强立杆等，所述钢管桩内设带竖杆隔板，钢管桩内焊限位端，隔板带尺寸匹配槽口放入后旋转限位，隔板均匀环向布置带套管锚索，管桩内灌注微膨胀混凝土，锚索张拉对灌芯钢管桩施加预应力；在钢管桩四周设置水平加筋体，减少钢管桩侧向土压力及变形，并设置混凝土搭板进行搭接过渡，减少钢栈桥对堤坝的冲击。本发明通过钢管桩增加桩基的承载力，并且钢管桩与毛渣碎石嵌固性好使得桩基跟家的稳定，保证提高桥端使用寿命。

Description

钢管桩钢栈桥端及施工方法

技术领域

本发明属于桥梁建筑技术领域，特别是涉及钢管桩钢栈桥端施工方法。

背景技术

目前，钢栈桥施工平台作为一种临时结构，处在恶劣的环境之中，受环境的影响较大，特别是对于大流速的江河之中，钢栈桥施工平台的设计所考虑的荷载很多，如：水流力、波浪力、钻机荷载、运输机械、超重机械、货物堆载等，这些因素均会对钢栈桥造成重要影响，容易出现以下病害：1）钢栈桥桥端与桥台搭接处由于承载力不同，出现跳坎现象，导致行车施工不便。2）钢管桩处于岸边，易受水流力的冲刷作用以及侧向土压力的挤排作用，导致钢管桩与周围的土体连接性不强，桩体移位大，承载力差。

鉴于此，为了提高钢栈桥桥端与桥台的连接性能，增强钢管桩与周围填筑体之间的嵌固性，提高钢管桩的承载力。亟待发明一种简单有效的钢管桩钢栈桥端及施工方法，提高施工的安全性，减少财产损失。

发明内容

本发明的目的在于提高钢栈桥桥端与桥台的连接性能，增强钢管桩与周围填筑体之间的嵌固性，提高钢管桩的承载力。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为钢管桩钢栈桥端施工方法，包括如下步骤：

一、钢管桩制作：通过螺旋卷预制短钢管桩，后现场拼接形成钢管桩，在短钢管桩或钢管桩内焊接两层限位端；

二、采用吊车将钢管桩吊至设计位置，在确认桩位与钢管桩的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动沉桩时，实时监测桩位与钢管桩的垂直度，若发现偏差，纠正下沉角度；

三、灌注微膨胀混凝土：当钢管桩沉桩后，通过竖杆将隔板插入到钢管桩内，隔板上设有匹配槽口与钢管桩内的限位端相匹配，隔板插入后旋转，将隔板限位在下层限位端上，隔板上固定土工布模袋，然后向土工布模袋内灌注微膨胀混凝土，当钢管桩内微膨胀混凝土达到设计的强度后，同时张拉多根锚索对灌芯钢管桩施加预应力；

四、安装水平加筋体及毛渣挡板：当钢管桩安装完成后，在钢管桩上装设套箍，套箍上环向设置多根水平加筋体，回填毛渣碎石形成毛渣碎石坡，水平加筋体嵌固在毛渣碎石坡中，在回填毛渣碎石的同时，在钢管桩侧部设置毛渣挡板，在毛渣挡板两侧继续填充毛渣碎石形成毛渣碎石坡。

五、枕头梁及贝雷主梁施工：在毛渣挡板安装完成后，切割钢管桩顶部，枕头梁，在枕头梁肋板处焊接加劲板；在枕头梁上安装贝雷主梁，并在贝雷主梁端部设置加强立杆进行加强；

六、工字钢分配梁及桥面施工：贝雷主梁安装完成后，其上逐片铺设工字钢分配主梁，工字钢分配主梁与贝雷主梁间采“U”型螺栓固定，然后在工字钢分配主梁上铺设工字钢分配次梁，工字钢分配次梁上焊接花纹钢面板；

七、垫层及混凝土搭板施工：在毛渣碎石坡填充到预定高度后，在其上面铺筑一层30cm厚砂浆垫层，在砂浆垫层上浇筑1m厚混凝土搭板；

八、混凝土面层及伸缩缝施工：在混凝土搭板施工过程中，混凝土搭板与钢栈桥接触界面处设置伸缩缝，然后铺筑20cm厚混凝土路面；

九、边坡施工：毛渣碎石坡填筑的边坡角度比例为1：1.5，在边坡表面层采用30cm厚的浆砌片石进行护坡，在坡脚处设置混凝土坡脚。

进一步地，限位端在短钢管预制时焊接，一层一圈，其中限位端呈扇形，每圈至少焊接有三个限位端，每圈内相邻两限位端之间角度相同，隔板具有一圈匹配槽口，匹配槽口可以与钢管桩内的限位端相匹配，方便隔板插入后旋转固定。

进一步地，步骤三中，隔板焊接于竖杆的下端，灌注微膨胀混凝土完成后，切除漏出钢管桩上端的竖杆。进一步地，步骤四中，通过毛渣挡板固定螺栓将毛渣挡板固定在“U”形夹上，将“U”形夹两侧的钢管桩固定螺栓固定在钢管桩上。

进一步地，安装枕头梁之前，清理钢管桩上端毛渣碎石坡，预留出贝雷主梁的安装位。

进一步地，混凝土搭板、混凝土路面与钢栈桥接触界面处预留的伸缩缝宽均为5cm。

进一步地，钢管桩上画有切割线，拆除钢栈桥时，拔出钢管桩，沿钢管桩上的切割线进行切割，采用顶推装置将微膨胀混凝土灌芯体从钢管桩顶出。

一种钢管桩钢栈桥端，其特征在于，由其上施工方法得到。

本发明具有以下有益效果：

（1）本发明钢管桩内设置带套管锚索的隔板，并灌注微膨胀混凝土，通过张拉锚索对灌芯钢管桩施加预应力，有效的提高了钢管桩的承载力。

（2）本发明钢管桩四周设置水平加筋体以及毛渣挡板，并回填毛渣碎石，增大钢管桩与毛渣碎石之间的嵌固性，提高了其抗击水平波浪力及侧向土体压力的性能，减少了钢管桩的移位。

（3）本发明在钢栈桥结构与桥台交界处设置混凝土搭板进行搭接过渡，钢栈桥结构与桥台连接性好，不会出现跳坎现象，车辆从钢栈桥驶向堤坝平稳，安全性好。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明钢管桩钢栈桥桥端构造图。

图2是本发明桥台构造剖面图。

图3是U形可拆螺栓夹构造图。

图4是本发明灌芯钢管桩构造图。

图5是带匹配槽口的隔板平面图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-钢管桩、2-水平加筋体、3-毛渣挡板、4-“U”形螺栓夹、5-堤坝、6-垫层、7-毛渣碎石坡、8-混凝土路面、9-混凝土搭板、10-伸缩缝、11-枕头梁、12-贝雷主梁、13-工字钢分配主梁、14-工字钢分配次梁、15-花纹钢面板、16-加强立杆、17-浆砌片石、18-混凝土坡脚、19-“U”形夹、20-钢管桩固定螺栓、21-毛渣挡板固定螺栓、22-竖杆、23-隔板、24-带套管锚索、25-匹配槽口、26-限位端、27-微膨胀混凝土。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件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的限制。

请参阅图1-5所示，一种钢管桩钢栈桥端：

在桥段的建造时首选要预埋一排钢管桩1，将钢管桩1埋设在堤坝5迎水侧面，在埋设钢管桩1之前，需要在钢管桩1内焊接两圈限位端26，限位端26为扇形钢板，之后将带有适配限位端26的隔板23，即隔板23为边缘分布有匹配槽口25的圆板，该匹配槽口25适配限位端26，隔板23插入钢管桩1后旋转，隔板23的匹配槽口25与上圈限位端26错位，从而将隔板23卡在下圈限位端26上，相应的可通过控制竖杆22进行操控隔板23的动作，即隔板23上设置有竖杆22，竖杆22上端伸出钢管桩1，并且隔板23的上表面设有多条带套管锚索24，带套管锚索24的另一端伸出钢管桩1的上端口，当钢管桩1沉桩后，通过竖杆22将隔板23插入到钢管桩1内旋转限位，利用隔板23固定土工布模袋，然后向土工布模袋内灌注微膨胀混凝土形成微膨胀混凝土27，当钢管桩1内微膨胀混凝土27达到设计的强度后，同时张拉多根锚索24，对灌芯钢管桩1施加预应力，张拉锚索24对灌芯钢管桩1施加预应力。

之后切除多余的伸出钢管桩1上多余的竖杆22，在钢管桩1上安装有枕头梁11。

焊接水平加筋体2，钢管桩1上套设有套箍，套箍上焊接水平加筋体2，在钢管桩1四周回填毛渣碎石形成毛渣碎石坡7。

在回填毛渣碎石时，在所述钢管桩1的一侧设毛渣挡板3，钢管桩1的外壁上安装有“U”形螺栓夹4包括“U”形夹19和钢管桩固定螺栓20，钢管桩固定螺栓20连接于钢管桩1，“U”形夹19和毛渣挡板3之间通过毛渣挡板固定螺栓21连接。

贝雷主梁12的端部支承在枕头梁11上，贝雷主梁12上依次安装有工字钢分配主梁13和工字钢分配次梁14，工字钢分配次梁14上铺设有花纹钢面板15，贝雷主梁12和枕头梁11之间通过加强立杆16连接进行加强支撑。

贝雷主梁12下方毛渣碎石坡7的坡面铺设有浆砌片石17，毛渣碎石坡7的坡底铺设有混凝土坡脚18，毛渣碎石坡7填筑的基础边坡比例为1：1.5，边坡上方采用30cm厚的浆砌片石17进行护坡，在坡脚处采用混凝土坡脚18进行基础的防冲刷。

毛渣碎石坡7的顶部铺设有垫层6，垫层6上铺设有混凝土路面8，混凝土路面8与钢栈桥接触界面接触处设置混凝土搭板9，混凝土搭板9和贝雷主梁12之间留有伸缩缝10。

具体的，在毛渣碎石填充到设计的高度后，在其上面铺筑一层30cm厚砂浆垫层6，待砂浆垫层6强度达到设计要求后，在砂浆垫层6上浇筑1m厚C20混凝土搭板9，使钢栈桥结构与桥台交界处平稳过渡。

在混凝土搭板9施工过程中，混凝土搭板9与钢栈桥接触界面处设置伸缩缝10，伸缩缝10宽度为5cm，然后铺筑20cm厚C20混凝土路面8，混凝土路面8也设置5cm宽度的伸缩缝10。

可在钢管桩1上设有切割线，在拆除该桥后，拔出钢管桩1，沿钢管桩1上的切割线进行切割，采用顶推装置将微膨胀混凝土27灌芯体从钢管桩1顶出，从而实现钢管重复利用

本发明为钢管桩钢栈桥端施工方法：

一、钢管桩1制作：通过螺旋卷预制短钢管桩，后现场拼接形成钢管桩1，在短钢管桩或钢管桩1内焊接两层限位端26，优选的在预制的短钢管桩中其中一个焊接；

二、采用吊车将钢管桩1吊至设计位置，在确认桩位与钢管桩1的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动沉桩时，实时监测桩位与钢管桩1的垂直度，若发现偏差，纠正下沉角度；

三、灌注微膨胀混凝土：当钢管桩1沉桩后，通过竖杆22将隔板23插入到钢管桩1内，隔板23上设于匹配槽口25与钢管桩1内的限位端26相匹配，隔板23插入后旋转，隔板23插入钢管桩1后旋转，隔板23的匹配槽口25与上圈限位端26错过，从而将隔板23卡在下圈限位端26上，隔板23上固定土工布模袋，然后向土工布模袋内灌注微膨胀混凝土27，当钢管桩1内微膨胀混凝土27达到设计的强度后，同时张拉多根锚索24对灌芯钢管桩1施加预应力；

隔板23焊接于竖杆22的下端，灌注微膨胀混凝土27完成后，切除漏出钢管桩1上端的竖杆22。

进一步地，限位端26在短钢管预制时焊接，一层一圈，其中限位端26呈扇形，每圈至少焊接有三个限位端26，每圈内相邻两限位端26之间角度相同，隔板23具有一圈匹配槽口25，匹配槽口25可以与钢管桩1内的限位端26相匹配，方便隔板23插入后旋转固定。

安装水平加筋体2及毛渣挡板3：当钢管桩1安装完成后，在钢管桩1上装设套箍，套箍上环向设置多根水平加筋体2，在回填毛渣碎石的同时，

在钢管桩1侧部设置毛渣挡板3，在毛渣挡板3两侧继续填充毛渣碎石形成1:1.5毛渣碎石坡7。

进一步地，步骤四中，在回填毛渣碎石前，在钢管桩1侧安装毛渣挡板3，通过毛渣挡板固定螺栓21将毛渣挡板3固定在“U”形夹19上，将“U”形夹19两侧的钢管桩固定螺栓20固定在钢管桩1上。

四、枕头梁11及贝雷主梁12施工：在毛渣挡板3安装完成后，切割钢管桩1顶部，枕头梁11，在枕头梁11肋板处焊接加劲板；在枕头梁11上安装贝雷主梁12，并在贝雷主梁12端部设置加强立杆16进行加强；

进一步地，安装枕头梁11之前，清理出钢管桩1上端的毛渣碎石，预留出贝雷主梁12的安装位，即毛渣碎石坡7的迎水坡体上具有一个安装平坡，该平坡不高于枕头梁11的上表面。

六、工字钢分配梁及桥面施工：贝雷主梁12安装完成后，其上逐片铺设工字钢分配主梁13，工字钢分配主梁13与贝雷主梁12间采“U”型螺栓固定，然后在工字钢分配主梁13上铺设工字钢分配次梁14，工字钢分配次梁14上焊接花纹钢面板15，工字钢分配主梁13、工字钢分配次梁14均采用I25工字钢。

七、垫层及混凝土搭板施工：在毛渣碎石7填充到设计的高度后，在其上面铺筑一层30cm厚砂浆垫层6，待砂浆垫层6强度达到设计要求后，在砂浆垫层6上浇筑1m厚C20混凝土搭板9，使钢栈桥结构与桥台交界处平稳过渡。

八、 混凝土面层及伸缩缝施工：在混凝土搭板9施工过程中，混凝土搭板9与钢栈桥接触界面处设置伸缩缝10，伸缩缝10宽度为5cm，然后铺筑20cm厚C20混凝土路面8，混凝土路面8也设置5cm宽度的伸缩缝10；

九、边坡施工：毛渣碎石坡7填筑的边坡角度比例为1：1.5，在边坡表面层采用30cm厚的浆砌片石17进行护坡，在坡脚处设置混凝土坡脚18，在坡脚处设置混凝土坡脚18进行基础防冲刷。

进一步地，钢管桩1上画有切割线，拆除钢栈桥时，拔出钢管桩1，沿钢管桩1上的切割线进行切割，采用顶推装置将微膨胀混凝土27灌芯体从钢管桩1顶出。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.钢管桩钢栈桥端施工方法，包括如下步骤：

一、钢管桩（1）制作：通过螺旋卷预制短钢管桩，后现场拼接形成钢管桩（1），在短钢管桩或钢管桩（1）内焊接两层限位端（26）；

二、采用吊车将钢管桩（1）吊至设计位置，在确认桩位与钢管桩（1）的垂直度满足要求后，开动振桩锤振动，在振动沉桩时，实时监测桩位与钢管桩（1）的垂直度，若发现偏差，纠正下沉角度；

三、灌注微膨胀混凝土（27）：当钢管桩（1）沉桩后，通过竖杆（22）将隔板（23）插入到钢管桩（1）内，隔板（23）上设有匹配槽口（25）与钢管桩（1）内的限位端（26）相匹配，隔板（23）插入后旋转，将隔板（23）限位在下层限位端（26）上，隔板（23）上固定土工布模袋，然后向土工布模袋内灌注微膨胀混凝土（27），当钢管桩（1）内微膨胀混凝土（27）达到设计的强度后，同时张拉多根锚索（24）对灌芯钢管桩（1）施加预应力；

四、安装水平加筋体（2）及毛渣挡板（3）：当钢管桩（1）安装完成后，在钢管桩（1）上装设套箍，套箍上环向设置多根水平加筋体（2），回填毛渣碎石，水平加筋体（2）嵌固在毛渣碎石，在回填毛渣碎石的同时，

在钢管桩（1）侧部设置毛渣挡板（3），在毛渣挡板（3）两侧继续填充毛渣碎石形成毛渣碎石坡（7）；

五、枕头梁（11）及贝雷主梁（12）施工：在毛渣挡板（3）安装完成后，切割钢管桩（1）顶部，枕头梁（11），在枕头梁（11）肋板处焊接加劲板；在枕头梁（11）上安装贝雷主梁（12），并在贝雷主梁（12）端部设置加强立杆（16）进行加强；

六、工字钢分配梁及桥面施工：贝雷主梁（12）安装完成后，其上逐片铺设工字钢分配主梁（13），工字钢分配主梁（13）与贝雷主梁（12）间采“U”型螺栓固定，然后在工字钢分配主梁（13）上铺设工字钢分配次梁（14），工字钢分配次梁（14）上焊接花纹钢面板（15）；

七、垫层及混凝土搭板施工：在毛渣碎石坡（7）填充到预定高度后，在其上面铺筑一层30cm厚砂浆垫层（6），在砂浆垫层（6）上浇筑1m厚混凝土搭板（9）；

八、混凝土面层及伸缩缝施工：在混凝土搭板（9）施工过程中，混凝土搭板（9）与钢栈桥接触界面处设置伸缩缝（10），然后铺筑20cm厚混凝土路面（8）；

九、边坡施工：毛渣碎石坡（7）填筑的边坡角度比例为1：1.5，在边坡表面层采用30cm厚的浆砌片石（17）进行护坡，在坡脚处设置混凝土坡脚（18）。

2.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，限位端（26）在短钢管预制时焊接，一层一圈，其中限位端（26）呈扇形，每圈至少焊接有三个限位端（26），每圈内相邻两限位端（26）之间角度相同，隔板（23）具有一圈匹配槽口（25），匹配槽口（25）可以与钢管桩（1）内的限位端（26）相匹配，方便隔板（23）插入后旋转固定。

3.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，步骤三中，隔板（23）焊接于竖杆（22）的下端，灌注微膨胀混凝土（27）完成后，切除漏出钢管桩上端的竖杆（22）。

4.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，步骤四中，通过毛渣挡板固定螺栓（21）将毛渣挡板（3）固定在“U”形夹（19）上，将“U”形夹（19）两侧的钢管桩固定螺栓（20）固定在钢管桩（1）上。

5.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，安装枕头梁（11）之前，清理钢管桩（1）上端毛渣碎石坡（7），预留出贝雷主梁（12）的安装位。

6.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，混凝土搭板（9）与钢栈桥接触界面处预留的伸缩缝（10）宽均为5cm。

7.根据权利要求1所述的钢管桩钢栈桥端施工方法，其特征在于，钢管桩（1）上画有切割线，拆除钢栈桥时，拔出钢管桩（1），沿钢管桩（1）上的切割线进行切割，采用顶推装置将微膨胀混凝土（27）灌芯体从钢管桩（1）顶出。

8.钢管桩钢栈桥端，其特征在于，由实施权利要求1-7任意一种 施工方法得到。

Images