CN111270698A - 一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构及其施工方法，所述桥梁基桩浇筑在河床上，包括表面处理层、弹性缓冲层和防冲刷保护体，表面处理层浇筑在桥梁基桩的外侧，弹性缓冲层套设在表面处理层外，防冲刷保护体套设在弹性缓冲层外，弹性缓冲层在受到冲击时，可发生一定的变形吸收能量，作为桩基与防冲刷保护体之间的缓冲，防冲刷保护体围绕桥梁基桩布置，具有较强的整体性和较大的重量，可随河床下切而共同下沉，实现动态防护，并且防冲刷保护体不会被汛期洪水掀起，可抵抗洪水的局部冲刷及山洪期间河流中大量石块的刮擦、冲击破坏。
Description
技术领域
本发明涉及河道桥梁领域，具体涉及一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害防护结构的施工方法。
背景技术
山区采砂河道内桥梁桩基存在典型的桩基外露病害，其桩基外露病害的主要原因包括两部分：1、河道内由于常年采砂作业，导致河床常年整体下切；2、每年汛期山洪爆发，山洪对河床的整体冲刷作用和山洪对桩基的局部冲刷作用。桩基外露后，在河道水流作用，特别是山洪期间河流中夹杂大量石块，进一步刮擦、冲击桩基，导致桩基混凝土表层剥落、缩径、钢筋外露及锈蚀，影响桥梁结构安全。因此，山区采砂河道内桥梁桩基外露病害处治的关键，是如何实现河床常年整体下切的动态防护以及山洪的冲刷防护。
目前，针对桩基外露病害通常采用增大截面外包处理等常规的处治方法。但是，由于河床整体下切及山洪冲刷，河床面标高降低，桩基未外包部分持续外露。因此，常规方法无法对桩基外露病害进行根治。
山洪冲刷防护采用河底铺砌加固河床的方法，但由于上下游的采砂作业影响，河床坡率变化，河底铺砌会逐步外露。由于河床铺砌非整体受力结构，在山洪爆发时铺砌往往被洪水冲毁破坏，甚至石块被洪水卷起刮擦桩基，对桩基造成二次破坏。
因此，开发一种适用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的处治方法，可以实现河床常年整体下切的动态防护以及山洪的冲刷防护，保证桥梁结构安全，具有非常积极的意义。
发明内容
针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构及其施工方法，本结构的构造简单、施工便捷、建设成本低，可实现河床常年整体下切的动态防护以及山洪的冲刷防护的处治方法。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，
一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，所述桥梁基桩浇筑在河床上，包括表面处理层、弹性缓冲层和防冲刷保护体，表面处理层浇筑在桥梁基桩的外侧，弹性缓冲层套设在表面处理层外，防冲刷保护体套设在弹性缓冲层外。
进一步的，河床在浇筑桥梁基桩的位置挖设有基坑，在基坑上端面铺设有河床硬化层。
进一步的，防冲刷保护体包括上层保护体和下层保护体，下层保护体堆砌在基坑内，上层保护体堆砌在下层保护体上。
进一步的，上层保护体和下层保护体均由保护体单元堆砌而成，保护体单元包括钢丝网兜和填充石块，填充石块填充在钢丝网兜内。
进一步的，下层保护体的上端面高于河床平面，下层保护体的上端面低于弹性缓冲层的高度。
进一步的，弹性缓冲层与表面处理层可滑动连接，防冲刷保护体与弹性缓冲层可滑动连接。
进一步的，防冲刷保护体与弹性缓冲层之间设有间隙，间隙的宽度为5cm。
进一步的，弹性保护体环绕堆砌在桥梁基桩的外侧，弹性保护体包括弹性袋和缓冲材料，缓冲材料填充在弹性袋内。
上述防护结构的施工方法，包括以下施工步骤：
步骤(1)对桥梁桩基处治范围内河床进行适当开挖、平整，局部冲刷凹坑位置采用块片石填平；
步骤(2)对桥梁桩基处治范围内开挖的河床进行硬化处理；
步骤(3)对桥梁桩基表面病害进行加固、维修处治，表面处理层施工；
步骤(4)桥梁桩基外侧采用弹性缓冲材料包裹；
步骤(5)桥梁防冲刷保护体围绕弹性缓冲材料布置于开挖河床的硬化铺砌之上，防冲刷保护体各构件之间连接形成整体；
步骤(6)混凝土回填开挖河床，使防冲刷保护体嵌入河床；
步骤(7)后期根据河床下切程度，可垒砌加高弹性缓冲材料和防冲刷保护体。
在上述步骤(5)中，根据桥梁桩基外露高度，确定防冲刷保护体的单层高度和层数。
本发明的有益效果是，
(1)可实现动态防护，防冲刷保护体和弹性缓冲材料会随着河床的下切一同下沉，后期可根据河床下切情况，垒砌加高防冲刷保护体和弹性缓冲材料，无需重新施工。
(2)施工方便、快捷，防冲刷保护体和弹性缓冲材料均采用垒砌施工，对施工设备要求低。
(3)材料来源丰富，造价经济，防冲刷保护体和弹性缓冲材料均采用土石材料，可就地取材，节省工程造价。
(4)冲刷防护效果好，对外露桩基采用防冲刷保护体、弹性缓冲材料、桩基表面处治三层防护，保证结构安全。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
图2是本发明的俯视图。
附图标记：桥梁基桩1，河床2，表面处理层3，弹性缓冲层4，防冲刷保护体5，基坑6，河床硬化层7，上层保护体8，下层保护体9，保护体单元10，钢丝网兜11，填充石块12，弹性袋13，缓冲材料14，回填层15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步描述。
一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，所述桥梁基桩1浇筑在河床2上，包括表面处理层3、弹性缓冲层4和防冲刷保护体5，表面处理层3浇筑在桥梁基桩1的外侧，弹性缓冲层4套设在表面处理层3外，防冲刷保护体5套设在弹性缓冲层4外，弹性缓冲层4在受到冲击时，可发生一定的变形吸收能量，作为桩基与防冲刷保护体之间的缓冲，防冲刷保护体5围绕桥梁基桩1布置，具有较强的整体性和较大的重量，可随河床2下切而共同下沉，实现动态防护，并且防冲刷保护体不会被汛期洪水掀起，可抵抗洪水的局部冲刷及山洪期间河流中大量石块的刮擦、冲击破坏。
河床2在浇筑桥梁基桩的位置挖设有基坑6，在基坑6上端面铺设有河床硬化层7，采用水下混凝土材料，对河床2表面进行硬化，河床硬化层的厚度为20cm至30cm，保证河床底工作面平整，通过河床硬化层7的设置，可以防止河床下移。
表面处理层3采用增大截面法，即通过植筋、混凝土外包、钢模板保护的方法或者玻纤套筒保护、内灌环氧灌浆料的方法将强梁基桩1进入水中部分进行拓宽。
防冲刷保护体5包括上层保护体8和下层保护体9，下层保护体9堆砌在基坑6内，上层保护体8堆砌在下层保护体9上，上层保护体8和下层保护体9均由保护体单元10堆砌而成，保护体单元10包括钢丝网兜11和填充石块12，填充石块12填充在钢丝网兜11内，钢丝网兜采用扇形或矩形结构，可根据桩基大小匹配。网兜所采用材料具备较强抗腐蚀性的高强钢丝，包括但不限于镀锌钢丝、不锈钢丝等。填充块石尺寸应不小于网兜孔尺寸的两倍。钢丝网兜之间采用钢筋串联，保证结构的整体性。
下层保护体9的上端面高于河床3平面，下层保护体9的上端面低于弹性缓冲层4的高度，基坑6边缘与下层保护体9边缘之间浇筑有回填层15，提高基坑6边沿的强度，防止基坑6的边沿在受到冲刷时破裂。
弹性缓冲层4与表面处理层3可滑动连接，即，弹性缓冲层4与表面处理层3之间可以发生相互移动，防冲刷保护体5与弹性缓冲层4可滑动连接，即，防冲刷保护体5与弹性缓冲层4之间可以发生相对移动，使得防冲刷保护体5和弹性缓冲层4可随河床下切共同下沉，实现动态防护，后期可根据河床下切情况，垒砌加高防冲刷保护体5和弹性缓冲层4，无需重新施工，经济、方便。
防冲刷保护体6与弹性缓冲层4之间设有间隙，间隙的宽度为5cm，便于弹性缓冲层4随河床共同下沉以及后期的维修更换。
弹性保护体5环绕堆砌在桥梁基桩1的外侧，弹性保护体5包括弹性袋13和缓冲材料14，缓冲材料14填充在弹性袋13内，缓冲材料14为沙土，袋子采用微孔聚合物材料制成，持久耐用。
上述防护结构的施工方法，包括以下施工步骤：
步骤(1)对桩基处治范围内河床进行适当开挖、平整，局部冲刷凹坑位置采用块片石填平；
步骤(2)对桩基处治范围内开挖的河床进行硬化处理；
步骤(3)对桩基表面病害进行加固、维修处治；
步骤(4)桩基外侧采用弹性缓冲材料包裹；
步骤(5)防冲刷保护体围绕弹性缓冲材料布置于开挖河床的硬化铺砌之上，防冲刷保护体各构件之间连接形成整体；
步骤(6)混凝土回填开挖河床，使防冲刷保护体嵌入河床。
步骤(7)后期根据河床下切程度，可垒砌加高弹性缓冲材料和防冲刷保护体。
进一步的，在上述步骤(5)中，根据桩基外露高度，确定防冲刷保护体的单层高度和层数，优选的，放冲刷保护体的高度不低于河水的液面高度。
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。
尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，所述桥梁基桩(1)浇筑在河床(2)上，其特征在于，包括表面处理层(3)、弹性缓冲层(4)和防冲刷保护体(5)，表面处理层(3)浇筑在桥梁基桩(1)的外侧，弹性缓冲层(4)套设在表面处理层(3)外，防冲刷保护体(5)套设在弹性缓冲层(4)外。
2.根据权利要求1所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，河床(2)在浇筑桥梁基桩(1)的位置挖设有基坑(6)，在基坑(6)上端面铺设有河床硬化层(7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，防冲刷保护体(5)包括上层保护体(8)和下层保护体(9)，下层保护体(9)堆砌在基坑(6)内，上层保护体(8)堆砌在下层保护体(9)上。
4.根据权利要求3所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，上层保护体(8)和下层保护体(9)均由保护体单元(10)堆砌而成，保护体单元(10)包括钢丝网兜(11)和填充石块(12)，填充石块(12)填充在钢丝网兜(11)内。
5.根据权利要求4所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，下层保护体(9)的上端面高于河床(2)平面，下层保护体(9)的上端面低于弹性缓冲层(4)的高度，基坑(6)边缘与下层保护体(9)边缘之间浇筑有回填层(15)。
6.根据权利要求1所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，弹性缓冲层(4)与表面处理层(3)可滑动连接，防冲刷保护体(5)与弹性缓冲层(4)可滑动连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，防冲刷保护体(5)与弹性缓冲层(4)之间设有间隙，间隙的宽度为5cm。
8.根据权利要求1所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害的防护结构，其特征在于，弹性保护体环绕堆砌在桥梁基桩(1)的外侧，弹性保护体包括弹性袋(13)和缓冲材料(14)，缓冲材料(14)填充在弹性袋(13)内。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害防护结构的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
步骤(1)对桥梁桩基处治范围内河床进行适当开挖、平整，局部冲刷凹坑位置采用块片石填平；
步骤(2)对桥梁桩基处治范围内开挖的河床进行硬化处理；
步骤(3)对桥梁桩基表面病害进行加固、维修处治，表面处理层施工；
步骤(4)桥梁桩基外侧采用弹性缓冲材料包裹；
步骤(5)桥梁防冲刷保护体围绕弹性缓冲材料布置于开挖河床的硬化铺砌之上，防冲刷保护体各构件之间连接形成整体；
步骤(6)混凝土回填开挖河床，使防冲刷保护体嵌入河床；
步骤(7)后期根据河床下切程度，可垒砌加高弹性缓冲材料和防冲刷保护体。
10.根据权利要求9所述的一种用于山区采砂河道内桥梁桩基外露病害防护结构的施工方法，其特征在于，在上述步骤(5)中，根据桥梁桩基外露高度，确定防冲刷保护体的单层高度和层数。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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