CN113684849A - 钢板桩围堰支撑和防撞转换结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构及施工方法,通过在第一回填砂石层、第二回填砂石层的回填砂上浇筑第一砼圈梁、第二砼圈梁及第三砼圈梁，利用回填砂和第一至第三砼圈梁的自身的强度及混凝土的微膨胀性为钢板桩围堰提供充足的支撑力，保证钢板桩围堰根据浇筑钢板桩围堰内第一、二承台及桥墩的需要依次拆除第一内支撑结构、第二内支撑结构、第三内支撑结构后仍能确保钢板桩围堰安全可靠，同时为后续浇筑的承台、桥墩施工创造了干净、平整的作业平台。且能够在主桥完工通车或拆除钢板桩围堰后，使第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁形成防撞转换圈梁且在防撞转换圈梁,可有效防止船只因操作失误或水中物撞击承台和桥墩，这种良好的防撞防御措施，即没有成本投入，但能取得良的附加效果。

Description

钢板桩围堰支撑和防撞转换结构及施工方法

技术领域

本发明涉及围堰支撑领域，特别是涉及一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构及施工方法。

背景技术

在江河中建设桥墩或主桥承台需采用钢板桩围堰施工，形成钢板桩围堰后，为抵触钢板桩围堰外的水压力需在钢板桩围堰内由下至上设置多层由支撑柱和工字钢组成的内支撑结构，通常内支撑结构的工字钢紧贴同层对应处的钢板桩围堰内壁，再用数根支撑柱支撑位于钢板桩围堰内壁同层两侧面的工字钢内端面形成各层内支撑结构；如：河谷大桥主桥长420m，主桥跨度为（110+200+110）m的部分斜拉桥，主桥承台位于汉江中，尺寸为长24m、宽19m、高5.5m，主桥承台采用钢板桩围堰施工，围堰平面尺寸为长28.8m，宽22.8m，设计水位时钢围堰外侧水深为5.9m，基坑开挖后围堰外钢板桩的入土深度为11.5m，围堰内钢板桩的入土深度为5.3m。而后在钢板桩围堰内地下设桩基，桩基上端设承台，承台分两层浇筑施工，第一层浇筑高度为2.5m，第二层浇筑高度为3m，桥墩位于承台上端。钢板桩围堰共有三层内支撑结构，第一层内支撑结构在第一层承台顶面以上50cm，第一层内支撑结构会影响第二层承台的施工，因此，施工第二层承台之前，需要拆除位于底面的第一层内支撑结构，同时要保证围堰结构安全，由于同层承台与同层围堰之间存在约2m的缝隙，因此第一层承台施工完成后，需要将缝隙回填。钢围堰结构设计时，采用传统回填砂的方式，回填砂后且拆除第一层内支撑结构后发现钢板桩围堰底部变形已超过规范容许值，严重危害结构安全，需要在第一层内支撑结构上再增加一层内支撑结构若采用单个围堰支撑则用钢量增加约57t，或将钢板桩的型号加大（单个围堰用钢量增加约118.9t），传统工艺中需要增加的钢材用量太大，费工费力，增加施工成本，延长工期；且各层内支撑结构的布置亦影响承台施工空间。同理在第二层承台施工后进行的墩柱或塔柱施工前，也需要拆除位于的第二层内支撑结构，仍面临相同问题。

另一方面，主桥完工或通车后，常有船只因操作失误或水中物撞击承台和桥墩，造成承台和桥墩损坏，而对此撞击目前无良好防御措施。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构及施工方法，能在拆除部分内支撑后保证了钢围堰的结构安全，且节约了钢材的用量，为浇筑层施工创造干净、平整的作业环境，且施工后还具有防撞功能。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，由若干桩基和在若干桩基上端依次浇筑的第一承台和第二承台所组成，其中：

第一砼圈梁，用于在形成浇筑的第一承台后且拆除第一内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第一砼圈梁位于浇筑的第一承台的上部外侧，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第一承台侧面；或第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第一承台侧面；

第二砼圈梁，用于在形成浇筑的第二承台后且拆除第二内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第二砼圈梁位于浇筑的第二承台的上部外侧，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第二承台侧面；或第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第二承台侧面；

第三砼圈梁，用于在形成的第二承台上端浇筑围堰内桥墩时拆除第三内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第三砼圈梁位于浇筑围堰内同平面的桥墩外侧，第三砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第三砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应的桥墩浇筑层外侧面；

第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁在拆除钢板桩围堰后形成防撞转换圈梁。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的第一砼圈梁下表面与第一承台侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内设有第一回填砂石层，第二砼圈梁下表面与第一砼圈梁及对应处的钢板桩围堰内壁和第二承台侧面之间围成的空间内设有第一回填砂石层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一砼圈梁高的高度为40～50cm、第二砼圈梁高度为40～50cm、第三砼圈梁高度为40～50cm。

作为本发明的一种优选技术方案,所述第一、二砼圈梁采用微膨胀混凝土浇筑。

作为本发明的一种优选技术方案,所述第三砼圈梁和支撑梁采用钢筋微膨胀混凝土浇筑或钢筋混凝土浇筑。

作为本发明的一种优选技术方案,所述防撞转换圈梁外侧设有防撞轮胎。

一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)浇筑第一承台：依设计在钢板桩围堰内地下设桩基，桩基上端设承台，承台分两层浇筑施工，第一承台浇筑高度为2～2.8m，第二承台浇筑高度为2.5～3.5m，在桩基上端先浇筑第一承台，在浇筑的第一承台上部外侧面根据第一砼圈梁高度预留第一砼圈梁内侧混凝土对接口或根据第一砼圈梁内侧面上的各支撑梁位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第一承台；

(2)施工第一回填砂石层：在第一承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内施工第一回填砂石层，压实第一回填砂石层，第一回填砂石层下端压在对应的钢板桩围堰内地面上，第一回填砂石层的上端面距第一承台上端面高度为第一砼圈梁高度；

(3)浇筑第一砼圈梁：

(a)若第一承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离小于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧混凝土对接口与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内；

(b)若第一承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，依据设计的第一砼圈梁的内端面及各支撑梁和对应的预留混凝土对接口位置设置第一砼圈梁的内端面模板和各支撑梁侧模板，第一砼圈梁的内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为70～100cm；对应同一支撑梁两侧模板之间距离为1.2～1.5m，相邻两支撑梁间距为3～4m，在支撑梁侧模板内设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第一砼圈梁的内端面模板内，在第一回填砂石层的上端面、同一支撑梁两侧模板及浇筑的第一承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内；填满和压实第一回填砂石层至与第一砼圈梁的上端面齐平；

(4) 拆除第一内支撑结构；

(5)浇筑第二承台：依设计在第一承台上端浇筑施工第二承台，在浇筑的第二承台上部外侧面根据第二砼圈梁高度预留第二砼圈梁内侧混凝土对接口或根据第二砼圈梁内侧面上的各支撑梁位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第二承台；

(6)施工第二回填砂石层：在第二承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内施工第二回填砂石层，压实第二回填砂石层，第二回填砂石层下端压在第一砼圈梁或第一回填砂石层上端面上，第二回填砂石层的上端面距第二承台上端面高度为第二砼圈梁高度；

(7)浇筑第二砼圈梁：

(a)若第二承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离小于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第二承台的上部外侧混凝土对接口与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，形成第二砼圈梁，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第二承台侧面混凝土对接口内；

(b)若第二承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第二承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，依据设计的第二砼圈梁的内端面及各支撑梁和对应的预留混凝土对接口位置设置第二砼圈梁的内端面模板和各支撑梁侧模板，第二砼圈梁的内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为70～100cm；对应同一支撑梁两侧模板之间距离为1.2～1.5m，相邻两支撑梁间距为3～4m，在支撑梁侧模板内设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第二砼圈梁的内端面模板内，在第二回填砂石层的上端面、同一支撑梁两侧模板及浇筑的第二承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第二砼圈梁，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第二承台侧面混凝土对接口内；填满和压实第二回填砂石层至与第二砼圈梁的上端面齐平；

(8)拆除第二内支撑结构；

(9)浇筑桥墩： 在第二承台上端及钢板桩围堰内搭建桥墩浇筑模板和支架，在桥墩浇筑模板内浇筑桥墩至支撑同层钢板桩围堰的第三内支撑结构的下端；

(10) 浇筑第三砼圈梁和同层桥墩：搭建第三砼圈梁浇筑模板和支架及与同层桥墩对接的若干根支撑梁模板，第三砼圈梁内端面为钢板桩围堰内壁，在第三砼圈梁浇筑模板内和若干根支撑梁模板内设钢筋骨架，支撑梁内的钢筋骨架一端与浇筑桥墩内对应侧边钢筋骨架对接，钢筋骨架另一端与第一砼圈梁内对应侧边的钢筋骨架对接；在第三砼圈梁浇筑模板和若干根支撑梁模板内浇筑混凝土或微膨胀混凝土，在同层桥墩模板内浇筑混凝土；待微膨胀混凝土或混凝土达到设计强度后，拆除各模板，形成第三砼圈梁，第三砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第三砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁接在对应浇筑的桥墩侧面；

(11)拆除第三内支撑结构，继续完成浇筑桥墩的施工；

(12)拆除钢板桩围堰后第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁形成防撞转换圈梁，在防撞转换圈梁外侧绑设1～2层防撞轮胎。

作为本发明的一种优选技术方案,每立方米微膨胀混凝土中：水泥278Kg、粉煤灰54 Kg、混合砂792 Kg、卵石1094 Kg、水157 Kg、减水剂3.21 Kg、水泥膨胀剂25 Kg；

所述减水剂为聚羧酸减水剂，卵石为合成级配5～31.5mm，其中5～15mm卵石占40%、16～20mm卵石占40%、21～31.5mm卵石占20%。

作为本发明的一种优选技术方案,所述与第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁同层的钢板桩围堰内壁在浇筑时涂有防粘模板油。

与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：

1、本发明通过在第一回填砂石层、第二回填砂石层的回填砂上浇筑第一砼圈梁、第二砼圈梁及第三砼圈梁，利用回填砂和第一至第三砼圈梁的自身的强度及混凝土的微膨胀性为钢板桩围堰提供充足的支撑力，保证钢板桩围堰根据浇筑钢板桩围堰内的第一、二承台及桥墩的需要依次拆除第一内支撑结构、第二内支撑结构、第三内支撑结构后仍能确保钢板桩围堰安全可靠，同时为后续浇筑的承台、桥墩施工创造了干净、平整的作业平台。

2、本发明保证已浇筑承台及桥墩与钢板桩之间的结合更紧密，为钢板桩提供充足的支撑力，使得钢板桩围堰拆除部分内支撑后钢板桩无变形，结构安全可靠并有围堰封底阻水效果，可有效阻止钢板桩围堰下及砼圈梁外渗水进入围堰内，同时为后续钢板桩围堰内施工创造了干净、平整的作业平台。

3、本发明能够在主桥完工通车或拆除钢板桩围堰后，使第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁形成防撞转换圈梁且在防撞转换圈梁外侧绑设1～2层防撞轮胎，可有效防止船只因操作失误或水中物撞击承台和桥墩，造成承台和桥墩损坏的事件发生，这种良好的防撞防御措施，即没有成本投入，但能取得良的附加效果。

附图说明

图1为传统的钢板桩围堰内施工结构示意图；

图2为本发明的第一砼圈梁结构的示意图；

图3为图2中的A-A剖面结构的示意图；

图4为本发明的结构示意图；

图5为本发明作为防撞转换圈梁时的结构示意图

其中：1、桩基；2、第一承台；3、钢板桩围堰；4、第一回填砂石层；5、第二承台；6、钢板桩围堰内空间；7、第一内支撑结构；8、第二内支撑结构；9、第三内支撑结构；10、桥墩；11、第一砼圈梁；12、第二砼圈梁；13、支撑梁；14、第二回填砂石层；15、第三砼圈梁浇筑模板；16、第三砼圈梁；17、桥墩浇筑模板；18、轮胎；19、支架。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1:如图1～5所示，河谷大桥主桥长420m，主桥跨度为（110+200+110）m的部分斜拉桥，主桥的第X号承台位于汉江中，尺寸为长24m、宽19m、高5.5m，第X号承台采用钢板桩围堰3施工，钢板桩围堰平面尺寸为长28.8m，宽22.8m。在钢板桩围堰内空间6中共有三层内支撑结构为第一内支撑结构7、第二内支撑结构8和第三内支撑结构9。第一内支撑结构7在第一承台2顶面以上50cm，第一内支撑结构7会影响第二承台5的施工，因此，施工第二承台之前，需要拆除位于钢板桩围堰底面的第一内支撑结构7。

一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)浇筑第一承台2：依设计在钢板桩围堰3内地下设桩基1，桩基上端设承台，承台分两层浇筑施工，第一承台2浇筑高度为2.8m，第二承台5浇筑高度为3.5m。设计第一砼圈梁11的高度为50cm、宽度90cm；第二砼圈梁12的高度为50cm、宽度90cm；第三砼圈梁16的高度为45cm、宽度100cm；各砼圈梁与对应的各承台或桥墩侧面之间通过若干根支撑梁13对接，每根支撑梁高度为50cm、宽度1.3m，同层相邻两支撑梁间距为3.5m。

在桩基上端先浇筑第一承台，在浇筑的第一承台上部外侧面根据第一砼圈梁11高度50cm、宽度90cm预留第一砼圈梁11内侧面上的各支撑梁13位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第一承台2。

(2)施工第一回填砂石层4：在第一承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内回填砂石，压实填砂石层，形成第一回填砂石层4。第一回填砂石层下端压在对应的钢板桩围堰内地面上，第一回填砂石层的上端面距第一承台上端面高度为第一砼圈梁高度的50cm。

(3)浇筑第一砼圈梁11：由于第一承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在第一回填砂石层4的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，设立第一砼圈梁的内端面模板，内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为宽度90cm；在预留各支撑梁对接口位置两侧设同一支撑梁两侧模板，同一支撑梁两侧模板之间距离为1.3m，相邻两支撑梁间距为3.5m。在各支撑梁侧模板内分别设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第一砼圈梁11的内端面模板内。显然，对应的第一回填砂石层的上端面是作为第一砼圈梁11和各支撑梁的底模板。在同一支撑梁两侧模板及浇筑的第一承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，微膨胀混凝土配比见如下表1：

表1

其中所述减水剂为聚羧酸减水剂，卵石为合成级配5～31.5mm，其中5～15mm卵石占40%、16～20mm卵石占40%、21～31.5mm卵石占20%。水泥为425普通硅酸盐水泥。

待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内。

(4)填满和压实第一回填砂石层至与第一砼圈梁的上端面齐平。第一砼圈梁及其各支撑梁的上端面与第一承台上端面在同一平面上。

(5) 拆除第一内支撑结构7。此时，第一砼圈梁11代替第一内支撑结构7对同层的钢板桩围堰内壁进行有效内支撑；且净化了第二承台浇筑施工的空间。

(6)浇筑第二承台5：依设计在第一承台2上端浇筑施工第二承台5，在浇筑的第二承台上部外侧面根据第二砼圈梁12内侧面上的各支撑梁13位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第二承台；

(7)施工第二回填砂石层14：在第二承台5外侧面及对应处的钢板桩围堰3内壁之间围成的空间内施工第二回填砂石层，压实第二回填砂石层，第二回填砂石层下端压在第一砼圈梁或第一回填砂石层上端面上，第二回填砂石层的上端面距第二承台上端面高度为第二砼圈梁高度的50cm；

(8)浇筑第二砼圈梁12：由于第二承台5外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第二承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，依据设计的第二砼圈梁的内端面及各支撑梁和对应的预留混凝土对接口位置设置第二砼圈梁的内端面模板和各支撑梁侧模板，第二砼圈梁的内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为90cm，浇筑的第二砼圈梁高度为50cm；在预留各支撑梁对接口位置两侧设同一支撑梁两侧模板，同一支撑梁两侧模板之间距离为1.3m，相邻两支撑梁间距为3.5m。在各支撑梁侧模板内分别设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第二砼圈梁12的内端面模板内。显然，对应的第二回填砂石层14的上端面是作为第二砼圈梁12和各支撑梁的底模使用。在同一支撑梁两侧模板及浇筑的第二承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，微膨胀混凝土配比同表1。

待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第二砼圈梁12，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第二承台侧面混凝土对接口内。

(9)填满和压实第二回填砂石层至与第二砼圈梁的上端面齐平；第二砼圈梁及其各支撑梁的上端面与第二承台上端面在同一平面上。

(10)拆除第二内支撑结构8；

(11)浇筑桥墩10： 在第二承台5上端及钢板桩围堰内搭建桥墩浇筑模板17和支架19，在桥墩浇筑模板内浇筑桥墩至支撑同层钢板桩围堰的第三内支撑结构的下端。

(12) 浇筑第三砼圈梁16和同层桥墩：搭建第三砼圈梁浇筑模板15(包括两侧模板及底部模板)和支架及与同层桥墩对接的若干根支撑梁模板(包括两侧模板及底部模板)。第三砼圈梁内端面为钢板桩围堰内壁，第三砼圈梁浇筑模板15距对应的钢板桩围堰内壁的长度为100cm，第三砼圈梁浇筑模板内涛筑高度为45cm。在预留各支撑梁对接口位置两侧设同一支撑梁两侧模板及底部模板，同一支撑梁两侧模板之间距离为1.3m，相邻两支撑梁间距为3.5m。在第三砼圈梁浇筑模板内和若干根支撑梁模板内设钢筋骨架，各支撑梁内的钢筋骨架一端与浇筑桥墩内对应侧边钢筋骨架对接，钢筋骨架另一端与第三砼圈梁内对应侧边的钢筋骨架对接；在第三砼圈梁浇筑模板和若干根支撑梁模板内浇筑混凝土或微膨胀混凝土，在同层桥墩模板内浇筑混凝土；待微膨胀混凝土或混凝土达到设计强度后，拆除各模板，形成第三砼圈梁16，第三砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第三砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁接在对应浇筑的桥墩侧面。

(13)拆除第三内支撑结构9，继续完成浇筑桥墩的施工。

(14)拆除钢板桩围堰3：由于在浇筑第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁前在同层的钢板桩围堰内壁上均涂有防粘模板油，则在拆除钢板桩围堰时，不会对各砼圈梁产生损坏。拆除钢板桩围堰后第一砼圈梁11、第二砼圈梁12、第三砼圈梁16形成防撞转换圈梁，在防撞转换圈梁外侧绑设1～2层防撞轮胎18。可有效防止船只因操作失误或水中物撞击承台和桥墩，造成承台和桥墩损坏的事件发生，这种良好的防撞防御措施，即没有成本投入，但能取得良的附加效果。

实施例2:如图1～5所示，测得第一承台2、第二承台5外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离小于1.2m。

则，钢板桩围堰支撑和防撞转换结构的施工方法是：依设计在钢板桩围堰3内地下设桩基1，桩基上端设承台，承台分两层浇筑施工，第一承台2浇筑高度为2.5m，第二承台5浇筑高度为3.2m。在桩基上端先浇筑第一承台2，在浇筑的第一承台上部外侧面根据第一砼圈梁11高度50cm、预留第一砼圈梁11内侧面上的对接口，形成第一承台2。在第一承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内回填砂石，压实填砂石层，形成第一回填砂石层4。第一回填砂石层下端压在对应的钢板桩围堰内地面上，第一回填砂石层的上端面距第一承台上端面高度为第一砼圈梁高度的50cm。

浇筑第一砼圈梁11，在回填砂石层的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧混凝土对接口与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内。第一砼圈梁的上端面与第一承台上端面在同一平面上。

拆除第一内支撑结构7。此时，第一砼圈梁11代替第一内支撑结构7对同层的钢板桩围堰内壁进行有效内支撑；且净化了第二承台浇筑施工的空间。

浇筑第二承台5：依设计在第一承台2上端浇筑施工第二承台5，在浇筑的第二承台上部外侧面根据第二砼圈梁12内侧面上的各支撑梁13位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第二承台。

施工第二回填砂石层14，在第二承台5外侧面及对应处的钢板桩围堰3内壁之间围成的空间内施工第二回填砂石层，压实第二回填砂石层，第二回填砂石层下端压在第一砼圈梁上端面上，第二回填砂石层的上端面距第二承台上端面高度为第二砼圈梁高度的50cm。

浇筑第二砼圈梁12：依浇筑第一砼圈梁11的步骤浇筑第二砼圈梁。第二砼圈梁的上端面与第二承台上端面在同一平面上。

拆除第二内支撑结构8。以下步骤：浇筑桥墩10，浇筑第三砼圈梁16和同层桥墩，拆除第三内支撑结构9，继续完成浇筑桥墩的施工，拆除钢板桩围堰等施工步骤与实施例1相同，故不再累述。

拆除钢板桩围堰后第一砼圈梁11、第二砼圈梁12、第三砼圈梁16形成防撞转换圈梁，在防撞转换圈梁外侧绑设1～2层防撞轮胎18。可有效防止船只因操作失误或水中物撞击承台和桥墩，造成承台和桥墩损坏的事件发生，这种良好的防撞防御措施，即没有成本投入，但能取得良的附加效果。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之 “上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，由若干桩基和在若干桩基上端依次浇筑的第一承台和第二承台所组成，其特征在于：

第一砼圈梁，用于在形成浇筑的第一承台后且拆除第一内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第一砼圈梁位于浇筑的第一承台的上部外侧，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第一承台侧面；或第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第一承台侧面；

第二砼圈梁，用于在形成浇筑的第二承台后且拆除第二内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第二砼圈梁位于浇筑的第二承台的上部外侧，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第二承台侧面；或第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第二承台侧面；

第三砼圈梁，用于在形成的第二承台上端浇筑围堰内桥墩时拆除第三内支撑结构前支撑同平面的钢板桩围堰内壁，第三砼圈梁位于浇筑围堰内同平面的桥墩外侧，第三砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第三砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应的桥墩浇筑层外侧面；

第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁在拆除钢板桩围堰后形成防撞转换圈梁。

2.根据权利要求1所述的钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，其特征在于：所述的第一砼圈梁下表面与第一承台侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内设有第一回填砂石层，第二砼圈梁下表面与第一砼圈梁及对应处的钢板桩围堰内壁和第二承台侧面之间围成的空间内设有第一回填砂石层。

3.根据权利要求1所述的钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，其特征在于：所述第一砼圈梁高的高度为40～50cm、第二砼圈梁高度为40～50cm、第三砼圈梁高度为40～50cm。

4.根据权利要求1所述的一种钢板桩围堰支撑体系转换结构，其特征在于：所述第一、二砼圈梁采用微膨胀混凝土浇筑。

5.根据权利要求1所述的钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，其特征在于：所述第三砼圈梁和支撑梁采用钢筋微膨胀混凝土浇筑或钢筋混凝土浇筑。

6.根据权利要求1所述的钢板桩围堰支撑和防撞转换结构，其特征在于：所述防撞转换圈梁外侧设有防撞轮胎。

7.一种施工如权利要求1所述的钢板桩围堰支撑和防撞转换结构的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)浇筑第一承台：依设计在钢板桩围堰内地下设桩基，桩基上端设承台，承台分两层浇筑施工，第一承台浇筑高度为2～2.8m，第二承台浇筑高度为2.5～3.5m，在桩基上端先浇筑第一承台，在浇筑的第一承台上部外侧面根据第一砼圈梁高度预留第一砼圈梁内侧混凝土对接口或根据第一砼圈梁内侧面上的各支撑梁位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第一承台；

(2)施工第一回填砂石层：在第一承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内施工第一回填砂石层，压实第一回填砂石层，第一回填砂石层下端压在对应的钢板桩围堰内地面上，第一回填砂石层的上端面距第一承台上端面高度为第一砼圈梁高度；

(3)浇筑第一砼圈梁：

(a)若第一承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离小于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧混凝土对接口与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内；

(b)若第一承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第一承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，依据设计的第一砼圈梁的内端面及各支撑梁和对应的预留混凝土对接口位置设置第一砼圈梁的内端面模板和各支撑梁侧模板，第一砼圈梁的内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为70～100cm；对应同一支撑梁两侧模板之间距离为1.2～1.5m，相邻两支撑梁间距为3～4m，在支撑梁侧模板内设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第一砼圈梁的内端面模板内，在第一回填砂石层的上端面、同一支撑梁两侧模板及浇筑的第一承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第一砼圈梁，第一砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第一砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第一承台侧面混凝土对接口内；填满和压实第一回填砂石层至与第一砼圈梁的上端面齐平；

(4) 拆除第一内支撑结构；

(5)浇筑第二承台：依设计在第一承台上端浇筑施工第二承台，在浇筑的第二承台上部外侧面根据第二砼圈梁高度预留第二砼圈梁内侧混凝土对接口或根据第二砼圈梁内侧面上的各支撑梁位置预留各支撑梁混凝土对接口，形成第二承台；

(6)施工第二回填砂石层：在第二承台外侧面及对应处的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内施工第二回填砂石层，压实第二回填砂石层，第二回填砂石层下端压在第一砼圈梁或第一回填砂石层上端面上，第二回填砂石层的上端面距第二承台上端面高度为第二砼圈梁高度；

(7)浇筑第二砼圈梁：

(a)若第二承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离小于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第二承台的上部外侧混凝土对接口与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，形成第二砼圈梁，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面连接在对应浇筑的第二承台侧面混凝土对接口内；

(b)若第二承台外侧面距对应钢板桩围堰内壁之间距离大于1.2m，则在回填砂石层的上端面、浇筑的第二承台的上部外侧与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，依据设计的第二砼圈梁的内端面及各支撑梁和对应的预留混凝土对接口位置设置第二砼圈梁的内端面模板和各支撑梁侧模板，第二砼圈梁的内端面模板距对应的钢板桩围堰内壁之间距离为70～100cm；对应同一支撑梁两侧模板之间距离为1.2～1.5m，相邻两支撑梁间距为3～4m，在支撑梁侧模板内设钢筋骨架，钢筋骨架一端与预留混凝土对接口预留钢筋对接，钢筋骨架另一端延伸至第二砼圈梁的内端面模板内，在第二回填砂石层的上端面、同一支撑梁两侧模板及浇筑的第二承台的上部外侧之间、内端面模板内与同层的钢板桩围堰内壁之间围成的空间内，浇筑微膨胀混凝土层，待微膨胀混凝土层达到设计强度后，拆除各模板，形成第二砼圈梁，第二砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第二砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁连接在对应浇筑的第二承台侧面混凝土对接口内；填满和压实第二回填砂石层至与第二砼圈梁的上端面齐平；

(8)拆除第二内支撑结构；

(9)浇筑桥墩： 在第二承台上端及钢板桩围堰内搭建桥墩浇筑模板和支架，在桥墩浇筑模板内浇筑桥墩至支撑同层钢板桩围堰的第三内支撑结构的下端；

(10) 浇筑第三砼圈梁和同层桥墩：搭建第三砼圈梁浇筑模板和支架及与同层桥墩对接的若干根支撑梁模板，第三砼圈梁内端面为钢板桩围堰内壁，在第三砼圈梁浇筑模板内和若干根支撑梁模板内设钢筋骨架，支撑梁内的钢筋骨架一端与浇筑桥墩内对应侧边钢筋骨架对接，钢筋骨架另一端与第一砼圈梁内对应侧边的钢筋骨架对接；在第三砼圈梁浇筑模板和若干根支撑梁模板内浇筑混凝土或微膨胀混凝土，在同层桥墩模板内浇筑混凝土；待微膨胀混凝土或混凝土达到设计强度后，拆除各模板，形成第三砼圈梁，第三砼圈梁的外端面顶持在同层的钢板桩围堰内壁上，第三砼圈梁的内端面通过呈间隔距离分布的若干根支撑梁接在对应浇筑的桥墩侧面；

(11)拆除第三内支撑结构，继续完成浇筑桥墩的施工；

(12)拆除钢板桩围堰后第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁形成防撞转换圈梁，在防撞转换圈梁外侧绑设1～2层防撞轮胎。

8.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：每立方米微膨胀混凝土中：水泥278Kg、粉煤灰54 Kg、混合砂792 Kg、卵石1094 Kg、水157 Kg、减水剂3.21 Kg、水泥膨胀剂25 Kg；

所述减水剂为聚羧酸减水剂，卵石为合成级配5～31.5mm，其中5～15mm卵石占40%、16～20mm卵石占40%、21～31.5mm卵石占20%。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：所述与第一砼圈梁、第二砼圈梁、第三砼圈梁同层的钢板桩围堰内壁在浇筑时涂有防粘模板油。

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