CN114086605A - 一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法,止水结构包括桩基护筒和预制承台套箱,预制承台套箱套设在桩基护筒上,其底板顶部通过预埋件焊接有剪力键,其底板底部预埋有胶囊托盘,胶囊托盘呈环形并环绕桩基护筒设置,其顶端埋设在预制承台套箱底板内,其底端延伸至预制承台套箱下方并形成一环形凹槽,环形凹槽内设置有止水胶囊,止水胶囊呈圆环状,其囊体外侧设置有充注嘴,且其囊体内部充注有带压气体或带压液体,囊体的内外环面分别贴紧桩基护筒外壁和胶囊托盘内壁,并形成一道竖向止水密封带。本发明结构简单,安装方便,通过胶囊托盘的设置,避免了止水胶囊与混凝土表面的直接接触,有效确保了水下承台的无水施工作业环境。

Description

一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及水下承台施工技术领域,具体涉及一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法。
背景技术
桥梁建设中,水下承台施工的止水工艺是整个工程建设的核心,止水效果直接影响到承台混凝土浇筑的质量和耐久性。传统的止水工艺有:套箱底板浇筑一定厚度的水下混凝土,达到止水效果;用水泥砂浆、环氧树脂等材料进行堵漏止水;钢护筒四周浇筑水下不离析混凝土进行止水。上述止水方式均为硬性止水工艺,具有适应性强、工艺成熟等优点。
近年来,我国城市交通基础设施建设发展迅速,跨海跨湖跨江大桥的建造技术不断突破,随着青岛海湾大桥、港珠澳大桥等跨海大桥相继建成,桥梁建设中的关键环节水中预制承台套箱止水结构设计施工技术日臻成熟,上述两座跨海大桥部分承台采用了新型柔性止水结构,通过橡胶胶囊膨胀对桩基护筒产生握裹力,实现桩基与承台间隙止水的目的。
但是现有的柔性止水结构中均需要将橡胶胶囊安装在预制承台套箱底板预留凹槽中,为了达到预期的止水效果,对预制承台套箱混凝土凹槽的平整度要求极高,如果混凝土完成面出现蜂窝状麻面以及轻微阶梯面等不平整面时,将严重影响胶囊与预制承台套箱底板之间的贴合度,进而出现渗水漏水等现象,甚至出现止水失败的情况,直接影响到整个承台的后续施工工序,且止水胶囊容易被水中坚硬外壳的动植物划伤或被未清理干净的桩基护筒上残留的焊渣等异物损伤胶囊外壁,进而出现胶囊外壁受损、止水效果降低的情况。
发明内容
本发明目的在于提出一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法,以解决背景技术中所述的技术问题。
为实现上述技术目的,本发明采用如下技术方案:
一种一体式水下承台柔性止水结构,包括桩基护筒和预制承台套箱,所述预制承台套箱套设在桩基护筒上,其底板顶部于桩基护筒周侧埋设有预埋件并于预埋件处焊接有剪力键,且其底板底部于桩基护筒周侧预埋有胶囊托盘,所述胶囊托盘呈环形并环绕桩基护筒设置,其顶端埋设在预制承台套箱底板内,其底端延伸至预制承台套箱下方并形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有止水胶囊,所述止水胶囊呈圆环状,其囊体外侧设置有充注嘴,且其囊体内部充注有带压气体或带压液体,所述充注嘴通过充注软管延伸至预制承台套箱底板上方施工空间处并与充注设备相连,所述囊体的内外环面分别贴紧桩基护筒外壁和胶囊托盘内壁,并形成一道竖向止水密封带。
优选地,传统止水胶囊的充注嘴均设置在囊体外环面中部,因此需要在止水胶囊安装凹槽内设置预留孔,本发明将充注嘴设置于囊体内环面顶部位置,所述充注软管沿预制承台套箱与桩基护筒之间的拼缝延伸至预制承台套箱底板上方施工空间处无需额外设置预留孔,且预制承台套箱与桩基护筒之间的拼缝通过接缝灌浆料封堵严密。
优选地,所述囊体内部设置有内胆,所述充注嘴贯穿囊体并与内胆连通,且充注嘴与囊体和内胆密封相连,内胆膨胀带动囊体膨胀实现止水,囊体可有效保护内胆,当囊体被海水中尖锐的动植物刮伤或者因施工中可能出现的突发事故造成囊体刮伤损坏时,内胆可立刻进入止水工作状态,确保预制承台套箱内的无水施工条件,同时囊体可对内胆进行有效隔离防护,防止内胆的破损。
优选地,所述内胆呈圆环状,其外壁贴紧囊体内壁,且其内环面或外环面中部内陷,使内胆的横截面呈“0”字形、“B”字形或者“8”字形,进而对囊体形成多点压力支撑,增大其与桩基护筒和胶囊托盘的抵接面积。
优选地,所述胶囊托盘包括竖向设置的托盘侧板,所述托盘侧板远离桩基护筒一侧的顶端垂直焊接有预埋顶板,且其靠近桩基护筒一侧的顶底两端分别垂直焊接有托盘顶板和托盘底板,所述托盘顶板、托盘侧板和托盘底板围合成容纳止水胶囊的环形凹槽。
优选地,为提高胶囊托盘的结构强度,所述预埋顶板与托盘侧板之间垂直焊接有若干块加劲支撑板,所述加劲支撑板截面呈直角三角形,其短直角边的长度与环形凹槽宽度相等,且其长直角边的长度与托盘侧板长度相匹配。
优选地,若干块加劲支撑板按圆形阵列间隔设置于胶囊托盘上,且加劲支撑板的数量为8-10块。
优选地,所述胶囊托盘包括竖向设置的托盘侧板,所述托盘侧板远离桩基护筒一侧的顶端垂直焊接有预埋顶板,且其靠近桩基护筒一侧的底端垂直焊接有托盘底板,所述预制承台套箱底板、托盘侧板和托盘底板围合成容纳止水胶囊的环形凹槽,根据实际施工工况及水域条件,考虑到止水胶囊充气膨胀后对上部贴合面的精度及平整度要求不高的特性,胶囊托盘可不设托盘顶板,止水胶囊充气膨胀后,其顶部直接与预制承台套箱底板混凝土面相贴合,既简化了胶囊托盘的整体结构,又减轻了胶囊托盘的整体重量,节省了材料,降低了承台整体荷载。
优选地,为保证止水胶囊的安装位置,所述止水胶囊外环面中部通过AB胶粘贴在环形凹槽内。
另外,本发明还提供了上述一种一体式水下承台柔性止水结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤一,制作胶囊托盘,根据设计尺寸将各型号钢板裁切成型并焊接成胶囊托盘;
步骤二,预制承台套箱,制作模板、绑扎内部配筋、设置预埋件和胶囊托盘并浇筑混凝土;
步骤三,止水胶囊预充注,通过充注设备向止水胶囊内充注带压气体至内部压力达到0.2-0.4MPa,检查膨胀状态下止水胶囊的密封程度及膨胀率,确保止水胶囊能够达到承受2-4MPa压力的状态,检查达标后,排出止水胶囊内带压气体;
步骤四,安装止水胶囊,预制承台套箱混凝土养护完成后,检查胶囊托盘环形凹槽内表面的平整度和清洁度,检查达标后将止水胶囊放入胶囊托盘的环形凹槽内并在止水胶囊侧面中心位置涂抹少量AB胶,使止水胶囊在未工作状态下能够固定在环形凹槽中心位置,AB胶凝固定之前调整止水胶囊位置将充注软管从预制承台套箱底板通孔中延伸至预制承台套箱底板上方施工空间处;
步骤五,止水胶囊初次充注,通过充注设备向止水胶囊内充注带压气体或带压液体至内部压力达到0.1-0.15MPa使止水胶囊达到微膨胀状态以便于更好地将其固定在环形凹槽内侧壁板上;
步骤六,套设预制承台套箱,先设置预制承台套箱安装梁,在桩基护筒上适宜标高处设置牛腿及预制承台套箱支撑梁,通过吊运设备将已安装好止水胶囊的预制承台套箱吊起,并复核桩基护筒和预制承台套箱底板通孔的中心位置,将预制承台套箱按复核位置精准套放到桩基护筒安装梁上,确保桩基护筒与预制承台套箱底板之间间隙的均匀度;
步骤七,安装预制承台套箱,使用连续千斤顶将整个预制承台套箱起吊10cm,拆卸设置在桩基护筒上的预制承台套箱安装梁和牛腿,在桩基护筒表面标示出预制承台套箱拟下放水下标高,并将标高位置上方桩基护筒表面的焊渣、水草、海贝、海蛎等能够刮伤止水胶囊的异物清理干净,确保桩基护筒表面的平整度和清洁度,清理完毕后,将预制承台套箱下放至水下设计标高处;
步骤八,止水胶囊二次充注,预制承台套箱就位后,向止水胶囊内充注带压气体或带压液体,使止水胶囊充气压力达到0.2-0.4Mpa;
步骤九,止水胶囊封闭,检查止水胶囊与桩基护筒之间的握裹力以及其与胶囊托盘之间的贴合力,保证其与桩基护筒之间达到最佳止水效果后用气门芯封住充注嘴,使止水胶囊持续保持有效止水工作状态,需要注意的是止水胶囊充注时要采用循序渐进的充注方式,避免止水胶囊充气过量,出现爆裂情况;
步骤十,缝隙封闭,止水胶囊充注完成后,保持2-3个小时,观察其止水工作效果,待观察完毕、止水胶囊的止水效果满足施工要求后,将止水胶囊顶部、预制承台套箱底板与桩基护筒之间的缝隙用接缝灌浆料封闭,接缝灌浆料既可以保护止水胶囊不被后续焊接工作烫伤,又增加了一道二次止水防护结构,当采用水下微膨胀不分散混凝土作为接缝灌浆料时,先在止水胶囊顶部、预制承台套箱底板与桩基护筒之间的缝隙内浇筑水下微膨胀不分散混凝土,然后对预制承台套箱内部进行抽排水,保证预制承台套箱内部的无水施工环境,当采用接缝灌浆料作为接缝灌浆料时,先进行预制承台套箱内部抽排水,达到无水施工环境后,再在止水胶囊顶部、预制承台套箱底板与桩基护筒之间的缝隙内浇筑接缝灌浆料;
步骤十一,承台主体施工,在预埋件与桩基护筒之间焊接剪力键,然后进行承台后续施工工序直至承台施工完成。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
1、本发明结构简单,安装方便,通过胶囊托盘的设置,避免了止水胶囊与混凝土表面的直接接触,进而避免了混凝土表面不平整造成的漏水风险,有效确保了水下承台的无水施工作业环境;
2、本发明将充注嘴从止水胶囊囊体外环面中部改移至囊体内环面顶部,进而使得充注软管可以沿桩基护筒和预制承台套箱的安装间隙延伸至预制承台套箱底板上方施工空间处,无需在预制承台套箱底板内额外开设预留孔,降低了施工难度,提高了施工质量;
3、本发明通过囊体和内胆形成双层止水胶囊结构,囊体可有效保护内胆,当囊体被海水中尖锐的动植物刮伤或者因施工中可能出现的突发事故造成囊体刮伤损坏时,内胆可立刻进入止水工作状态,确保预制承台套箱内的无水施工条件,同时囊体可对内胆进行有效隔离防护,防止内胆的破损,内胆的截面形状可根据具体施工工况设置成“0”字形、“B”字形或者“8”字形,进而对囊体形成多点压力支撑,增大其与桩基护筒和胶囊托盘的抵接面积,进而提高封闭止水效果。
附图说明
通过结合以下附图所作的详细描述,本发明的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解,这些附图只是示意性的,并不限制本发明,其中:
图1为本发明的纵剖结构示意图;
图2为本发明的横剖结构示意图;
图3为本发明带有预埋顶板的胶囊托盘的纵剖面结构示意图;
图4为本发明不带预埋顶板的胶囊托盘的纵剖面结构示意图;
图5为本发明内环面中部内陷的止水胶囊的纵剖面结构示意图;
图6为本发明内环面中部无内陷的止水胶囊的纵剖面结构示意图。
附图标记:1-桩基护筒、2-预制承台套箱、3-预埋件、4-剪力键、5-胶囊托盘、501-预埋顶板、502-托盘顶板、503-托盘侧板、504-托盘底板、505-加劲支撑板、6-止水胶囊、601-囊体、602-内胆、603-充注嘴、604-充注软管、7-接缝灌浆料。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述本发明的一种一体式水下承台柔性止水结构及其施工方法的实施例。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,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装置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。
本说明书的附图为示意图,辅助说明本发明的构思,示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意,为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构,各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述,所举实施例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。下面结合图1-6,对本发明的优选实施例作进一步详细说明:
如图1-2所示,本发明优选的一种一体式水下承台柔性止水结构,包括桩基护筒1和预制承台套箱2,所述预制承台套箱2套设在桩基护筒1上,其底板顶部于桩基护筒1周侧埋设有预埋件3并于预埋件3处焊接有剪力键4,且其底板底部于桩基护筒1周侧预埋有胶囊托盘5,所述胶囊托盘5呈环形并环绕桩基护筒1设置,其顶端埋设在预制承台套箱2底板内,其底端延伸至预制承台套箱2下方并形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有止水胶囊6,所述止水胶囊6呈圆环状,其囊体601外侧设置有充注嘴603,且其囊体601内部充注有带压气体或带压液体,所述充注嘴603设置于囊体601内环面顶部位置,并通过充注软管604延伸至预制承台套箱2底板上方施工空间处与充注设备相连,所述充注软管604沿预制承台套箱2与桩基护筒1之间的拼缝延伸至预制承台套箱2底板上方施工空间处,且预制承台套箱2与桩基护筒1之间的拼缝通过接缝灌浆料7封堵严密,充注完毕后,所述囊体601的内外环面分别贴紧桩基护筒1外壁和胶囊托盘5内壁,并形成一道竖向止水密封带;
如图3-4所示,所述胶囊托盘5包括竖向设置的托盘侧板503,所述托盘侧板503远离桩基护筒1一侧的顶端垂直焊接有预埋顶板501,且其靠近桩基护筒1一侧的顶底两端分别垂直焊接有托盘顶板502和托盘底板504,所述托盘顶板502、托盘侧板503和托盘底板504围合成容纳止水胶囊6的环形凹槽,为提高胶囊托盘5的结构强度,所述预埋顶板501与托盘侧板503之间垂直焊接有若干块加劲支撑板505,所述加劲支撑板505截面呈直角三角形,其短直角边的长度与环形凹槽宽度相等,且其长直角边的长度与托盘侧板503长度相匹配,若干块加劲支撑板505按圆形阵列间隔设置于胶囊托盘5上,且加劲支撑板505的数量根据桩基护筒1的直径尺寸确定,可设置为8-10块;
为保证胶囊托盘5的结构强度,所述预埋顶板501采用30mm厚钢板制作而成,所述托盘顶板502、托盘侧板503和托盘底板504均采用20mm厚钢板制作而成,所述加劲支撑板505采用10mm厚钢板制作而成;
根据实际施工工况及水域条件,考虑到止水胶囊6充气膨胀后对上部贴合面的精度及平整度要求不高的特性,胶囊托盘5可不设托盘顶板502,止水胶囊6充气膨胀后,其顶部直接与预制承台套箱2底板混凝土面相贴合,既简化了胶囊托盘5的整体结构,又减轻了胶囊托盘5的整体重量,节省了材料,降低了承台整体荷载;
如图5-6所示,根据实际施工工况及水域条件,所述囊体601内部可增设内胆602,所述充注嘴603贯穿囊体601并与内胆602连通,且充注嘴603与囊体601和内胆602密封相连,所述内胆602呈圆环状,其外壁贴紧囊体内壁,且其内环面或外环面中部内陷,使内胆的横截面呈“0”字形、“B”字形或者“8”字形,进而对囊体形成多点压力支撑,增大其与桩基护筒和胶囊托盘的抵接面积,进而提高竖向止水效果,内胆602横截面的具体形状可根据具体施工工况及水域条件合理选择,以达到最佳止水效果。
另外,本发明还提供了上述整体式水下承台柔性止水结构的施工方法(本施工方法仅针对承台止水结构,承台整个施工方法不在此进行详细描述),包括以下步骤:
步骤一,制作胶囊托盘5,根据设计尺寸将各型号钢板裁切成型并焊接成胶囊托盘5;
步骤二,预制承台套箱2,制作模板、绑扎内部配筋、设置预埋件3和胶囊托盘5并浇筑混凝土;
步骤三,止水胶囊6预充注,通过充注设备向止水胶囊6内充注带压气体至内部压力达到0.2-0.4MPa,检查膨胀状态下止水胶囊6的密封程度及膨胀率,确保止水胶囊6能够达到承受2-4MPa压力的状态,检查达标后,排出止水胶囊6内带压气体;
步骤四,安装止水胶囊6,预制承台套箱2混凝土养护完成后,检查胶囊托盘5环形凹槽内表面的平整度和清洁度,检查达标后将止水胶囊6放入胶囊托盘5的环形凹槽内并在止水胶囊6侧面中心位置涂抹少量AB胶,使止水胶囊6在未工作状态下能够固定在环形凹槽中心位置,AB胶凝固定之前调整止水胶囊6位置将充注软管604从预制承台套箱2底板通孔中延伸至预制承台套箱2底板上方施工空间处;
步骤五,止水胶囊6初次充注,通过充注设备向止水胶囊6内充注带压气体或带压液体至内部压力达到0.1-0.15MPa使止水胶囊6达到微膨胀状态以方便更好地将其固定在环形凹槽内侧壁板上;
步骤六,套设预制承台套箱2,先设置预制承台套箱2安装梁,在桩基护筒1上适宜标高处设置牛腿及预制承台套箱2支撑梁,通过吊运设备将已安装好止水胶囊6的预制承台套箱2吊起,并复核桩基护筒1和预制承台套箱2底板通孔的中心位置,将预制承台套箱2按复核位置精准套放到桩基护筒1安装梁上,确保桩基护筒1与预制承台套箱2底板之间间隙的均匀度;
步骤七,安装预制承台套箱2,使用连续千斤顶将整个预制承台套箱2起吊10cm,拆卸设置在桩基护筒1上的预制承台套箱2安装梁和牛腿,在桩基护筒1表面标示出预制承台套箱2拟下放水下标高,并将标高位置上方桩基护筒1表面的异物清理干净,确保桩基护筒1表面的平整度和清洁度,清理完毕后,将预制承台套箱2下放至水下设计标高处;
步骤八,止水胶囊6二次充注,预制承台套箱2就位后,向止水胶囊6内充注带压气体或带压液体,使止水胶囊6充气压力达到0.2-0.4Mpa;
步骤九,止水胶囊6封闭,检查止水胶囊6与桩基护筒1之间的握裹力以及其与胶囊托盘5之间的贴合力,保证其与桩基护筒1之间达到最佳止水效果后用气门芯封住充注嘴603,使止水胶囊6持续保持有效止水工作状态,需要注意的是止水胶囊6充注时要采用循序渐进的充注方式,避免止水胶囊6充气过量,出现爆裂情况,囊体601可有效保护内胆602,当囊体601被海水中尖锐的动植物刮伤或者因施工中可能出现的突发事故造成囊体601刮伤损坏时,内胆602可立刻进入止水工作状态,确保预制承台套箱2内的无水施工条件,同时囊体601可对内胆602进行有效隔离防护,防止内胆602的破损;
步骤十,缝隙封闭,止水胶囊6充注完成后,保持2-3个小时,观察其止水工作效果,待观察完毕、止水胶囊6的止水效果满足施工要求后,将止水胶囊6顶部、预制承台套箱2底板与桩基护筒1之间的缝隙用接缝灌浆料7封闭,当采用水下微膨胀不分散混凝土作为接缝灌浆料7时,先在止水胶囊6顶部、预制承台套箱2底板与桩基护筒1之间的缝隙内浇筑水下微膨胀不分散混凝土,然后对预制承台套箱2内部进行抽排水,保证预制承台套箱2内部的无水施工环境,当采用接缝灌浆料作为接缝灌浆料7时,先进行预制承台套箱2内部抽排水,达到无水施工环境后,再在止水胶囊6顶部、预制承台套箱2底板与桩基护筒1之间的缝隙内浇筑接缝灌浆料7;
步骤十一,承台主体施工,在预埋件3与桩基护筒1之间焊接剪力键4,然后进行承台后续施工工序直至承台施工完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:包括桩基护筒(1)和预制承台套箱(2),所述预制承台套箱(2)套设在桩基护筒(1)上,其底板顶部于桩基护筒(1)周侧埋设有预埋件(3)并于预埋件(3)处焊接有剪力键(4),且其底板底部于桩基护筒(1)周侧预埋有胶囊托盘(5),所述胶囊托盘(5)呈环形并环绕桩基护筒(1)设置,其顶端埋设在预制承台套箱(2)底板内,其底端延伸至预制承台套箱(2)下方并形成一环形凹槽,所述环形凹槽内设置有止水胶囊(6),所述止水胶囊(6)呈圆环状,其囊体(601)外侧设置有充注嘴(603),且其囊体(601)内部充注有带压气体或带压液体,所述充注嘴(603)通过充注软管(604)延伸至预制承台套箱(2)底板上方施工空间处并与充注设备相连,所述囊体(601)的内外环面分别贴紧桩基护筒(1)外壁和胶囊托盘(5)内壁,并形成一道竖向止水密封带。
2.根据权利要求1所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述充注嘴(603)设置于囊体(601)内环面顶部位置,所述充注软管(604)沿预制承台套箱(2)与桩基护筒(1)之间的拼缝延伸至预制承台套箱(2)底板上方施工空间处,且预制承台套箱(2)与桩基护筒(1)之间的拼缝通过接缝灌浆料(7)封堵严密。
3.根据权利要求1所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述囊体(601)内部设置有内胆(602),所述充注嘴(603)贯穿囊体(601)并与内胆(602)连通,且充注嘴(603)与囊体(601)和内胆(602)密封相连。
4.根据权利要求3所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述内胆(602)呈圆环状,其外壁贴紧囊体(601)内壁,且其内环面或外环面中部内陷。
5.根据权利要求1所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述胶囊托盘(5)包括竖向设置的托盘侧板(503),所述托盘侧板(503)远离桩基护筒(1)一侧的顶端垂直焊接有预埋顶板(501),且其靠近桩基护筒(1)一侧的顶底两端分别垂直焊接有托盘顶板(502)和托盘底板(504),所述托盘顶板(502)、托盘侧板(503)和托盘底板(504)围合成容纳止水胶囊(6)的环形凹槽。
6.根据权利要求5所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述预埋顶板(501)与托盘侧板(503)之间垂直焊接有若干块加劲支撑板(505),所述加劲支撑板(505)截面呈直角三角形,其短直角边的长度与环形凹槽宽度相等,且其长直角边的长度与托盘侧板(503)长度相匹配。
7.根据权利要求6所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:若干块加劲支撑板(505)按圆形阵列间隔设置于胶囊托盘(5)上,且加劲支撑板(505)的数量为8-10块。
8.根据权利要求1所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述胶囊托盘(5)包括竖向设置的托盘侧板(503),所述托盘侧板(503)远离桩基护筒(1)一侧的顶端垂直焊接有预埋顶板(501),且其靠近桩基护筒(1)一侧的底端垂直焊接有托盘底板(504),所述预制承台套箱(2)底板、托盘侧板(503)和托盘底板(504)围合成容纳止水胶囊(6)的环形凹槽。
9.根据权利要求1所述的一种一体式水下承台柔性止水结构,其特征在于:所述止水胶囊(6)外环面中部通过AB胶粘贴在环形凹槽内。
10.一种施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,制作胶囊托盘(5),根据设计尺寸将各型号钢板裁切成型并焊接成胶囊托盘(5);
步骤二,预制承台套箱(2),制作模板、绑扎内部配筋、设置预埋件(3)和胶囊托盘(5)并浇筑混凝土;
步骤三,止水胶囊(6)预充注,通过充注设备向止水胶囊(6)内充注带压气体至内部压力达到0.2-0.4MPa,检查膨胀状态下止水胶囊(6)的密封程度及膨胀率,确保止水胶囊(6)能够达到承受2-4MPa压力的状态,检查达标后,排出止水胶囊(6)内带压气体;
步骤四,安装止水胶囊(6),预制承台套箱(2)混凝土养护完成后,检查胶囊托盘(5)环形凹槽内表面的平整度和清洁度,检查达标后将止水胶囊(6)放入胶囊托盘(5)的环形凹槽内,并调整止水胶囊(6)位置将充注软管(604)从预制承台套箱(2)底板通孔中延伸至预制承台套箱(2)底板上方施工空间处;
步骤五,止水胶囊(6)初次充注,通过充注设备向止水胶囊(6)内充注带压气体或带压液体至内部压力达到0.1-0.15MPa使止水胶囊(6)达到微膨胀状态并固定在环形凹槽内侧壁板上;
步骤六,套设预制承台套箱(2),先设置预制承台套箱(2)安装梁,在桩基护筒(1)上适宜标高处设置牛腿及预制承台套箱(2)支撑梁,通过吊运设备将已安装好止水胶囊(6)的预制承台套箱(2)吊起,并复核桩基护筒(1)和预制承台套箱(2)底板通孔的中心位置,将预制承台套箱(2)按复核位置精准套放到桩基护筒(1)安装梁上,确保桩基护筒(1)与预制承台套箱(2)底板之间间隙的均匀度;
步骤七,安装预制承台套箱(2),使用连续千斤顶将整个预制承台套箱(2)起吊10cm,拆卸设置在桩基护筒(1)上的预制承台套箱(2)安装梁和牛腿,在桩基护筒(1)表面标示出预制承台套箱(2)拟下放水下标高,并将标高位置上方桩基护筒(1)表面的异物清理干净,确保桩基护筒(1)表面的平整度和清洁度,清理完毕后,将预制承台套箱(2)下放至水下设计标高处;
步骤八,止水胶囊(6)二次充注,预制承台套箱(2)就位后,向止水胶囊(6)内充注带压气体或带压液体,使止水胶囊(6)充气压力达到0.2-0.4Mpa;
步骤九,止水胶囊(6)封闭,检查止水胶囊(6)与桩基护筒(1)之间的握裹力以及其与胶囊托盘(5)之间的贴合力,保证其与桩基护筒(1)之间达到最佳止水效果后用气门芯封住充注嘴(603),使止水胶囊(6)持续保持有效止水工作状态;
步骤十,缝隙封闭,止水胶囊(6)充注完成后,保持2-3个小时,观察其止水工作效果,待观察完毕、止水胶囊(6)的止水效果满足施工要求后,将止水胶囊(6)顶部、预制承台套箱(2)底板与桩基护筒(1)之间的缝隙用接缝灌浆料(7)封闭,当采用水下微膨胀不分散混凝土作为接缝灌浆料(7)时,先在止水胶囊(6)顶部、预制承台套箱(2)底板与桩基护筒(1)之间的缝隙内浇筑水下微膨胀不分散混凝土,然后对预制承台套箱(2)内部进行抽排水,保证预制承台套箱(2)内部的无水施工环境,当采用接缝灌浆料作为接缝灌浆料(7)时,先进行预制承台套箱(2)内部抽排水,达到无水施工环境后,再在止水胶囊(6)顶部、预制承台套箱(2)底板与桩基护筒(1)之间的缝隙内浇筑接缝灌浆料(7);
步骤十一,承台主体施工,在预埋件(3)与桩基护筒(1)之间焊接剪力键(4),然后进行承台后续施工工序直至承台施工完成。
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