CN114214961B - 整体下放的水下承台安装结构 - Google Patents

Abstract

一种整体下放的水下承台施工结构，包括有套箱以及设于套箱内的承台钢筋骨架，套箱的内侧设置有周向围闭的侧模，承台钢筋骨架和侧模之间设有起到缓冲作用的垫块。本发明可延长承台钢筋骨架与侧模寿命，提高承台钢筋骨架的稳定性。

Description

整体下放的水下承台安装结构

本申请为专利申请“整体下放的水下承台施工结构”的分案申请，原申请的申请日为2018年05月18日，申请号为2018104814897，公开号为CN108468278A。

技术领域

本发明主要涉及建筑、桥梁建造领域，特别是涉及一种适应水下施工的整体下放的水下承台安装结构。

背景技术

在跨越水体的桥梁施工中，常常需要在水体区域施工，这就需要应用到在水下的施工方法以及施工技术。目前在河、海等水体进行桥梁施工，需要考虑水道潮汐涨潮时间、退潮时间、涨退潮时间间隔、潮差水位等水文因素。高潮位时，桥梁的承台部分没于水面之下。低潮位时，承台部分又完全暴露于水面以上。由于需要考虑的水文因素比较多，施工只能在完全退潮时期，时间极短，导致工期拖延，无法完成建造任务。

对应这种情况，现有技术常规采用先安装下放套箱，再对套箱封底，然后进行承台钢筋施工的方法。现有技术的方法导致在低潮时，封底混凝土未起到封底作用。但是，若在高潮位时，套箱没有封底混凝土，又将导致套箱被潮水侵蚀的情况。

另一方面，在水下承台施工过程中，桩基钢筋经常与套箱内承台钢筋冲突，将导致施工定位不精准等问题。此外，潮水上涨时，潮水对承台结构底部，由于浮力产生顶托作用，影响承台结构的稳定性。

发明内容

本发明旨在提出一种水下承台施工结构的施工方法，能够解决上述问题。

本发明提供一种整体下放的水下承台施工结构，所述施工结构至少包括套箱以及套箱内的承台钢筋骨架，所述套箱具有底板，所述承台钢筋骨架和底板之间设有在所述承台标高下方的垫高层。

优选地，所述垫高层高度为20cm～50cm。

优选地，所述承台钢筋骨架的顶端边界高于预设的护筒钢筋的顶端边界，所述护筒钢筋至少包括直身钢筋以及喇叭钢筋。

更优选地，所述直身钢筋与喇叭钢筋之间通过焊接、套筒、绑扎中的至少一种接驳方式；和/或，所述直身钢筋与喇叭钢筋的接驳处低于所述承台钢筋骨架的顶端边界。

进一步优选地，所述套筒接驳方式采用直螺纹套筒、锥螺纹套筒、冷轧套筒中的至少一种接驳方式。

更优选地，所述底板下还包括交叉布设的承重梁以及分配梁，所述承重梁以及分配梁架设于护筒钢筋分布区域的两侧，部分所述分配梁分段设置以避开护筒钢筋的分布区域。

优选地，所述底板包括若干底板块单元，所述底板上的护筒钢筋孔由至少两个所述底板块单元拼接形成。

更优选地，所述底板块单元包括主底板块以及拼接于主底板块两侧的边底板块。

优选地，所述套箱还包括侧模，所述侧模内部设有至少一层垂直于侧模的内支撑；和/或，所述内支撑与侧模之间采用法兰连接；和/或，所述内支撑上设有加劲板。

更优选地，所述内支撑上还布设有用于定位墩身钢筋的定位支架。

更优选地，所述套箱还包括套设在侧模外部的围囹，所述内支撑与对应的围囹布设在同一水平面上。

本发明提供了一种整体下放的水下承台施工结构，能够较好解决部分技术问题，并具有下述优点：

(1)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，设具有支撑以及防水作用的垫高层，通过垫高层垫高套箱内部结构，避免潮水渗入套箱内部，能够有效抵御来自套箱底部潮水的侵蚀；

(2)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，通过直螺纹套筒等连接方式将直身钢筋和喇叭钢筋接驳为护筒钢筋，通过改造护筒钢筋的结构，能够解决护筒钢筋在下放过程中与所述水下承台施工结构的冲突问题；

(3)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，通过拼装套箱的底板，以满足多种不同样式、尺寸的底板需求。底板采用螺栓连接等连接方式，由多块主底板块以及边底板块拼装而成，具有较好的适应性；

(4)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，通过主底板块与边底板块还可以拼装形成护筒钢筋孔，护筒钢筋孔可以与护筒对应对准并供护筒钢筋穿过。拼装形成护筒钢筋孔的设计，避免钢板焊接再切割出孔的步骤，避免材料的浪费，底板拆除后还可以循环使用；

(5)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，通过设置内支撑加强所述水下承台施工结构的稳定性，所述内支撑还设有定位支架，可以定位墩身钢筋、承台钢筋骨架等内部的钢筋结构，提高钢筋的位置准确性以及稳定性，即便在下放时和下放后，钢筋结构不会发生影响工程的变化；

(6)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构中底板的主底板块与边底板块还设有加劲结构(如肋板)，加劲结构可以提升底板抗弯能力，底板的负载能力也因此大幅提升；

(7)本发明所涉及的一种整体下放的水下承台施工结构，其中的套箱设有围囹，围囹单独使用或与内支撑配合，能够增强所述水下承台施工结构的稳定性，增强结构强度。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明一种整体下放的水下承台施工结构；

图2为本发明一种整体下放的水下承台施工结构的底板仰视图；

图3为本发明一种整体下放的水下承台施工结构的底板俯视图；

图4为本发明一种整体下放的水下承台施工结构主底板块剖面图；

图5为图3中主底板块与边底板块连接处A的剖面放大示意图；

图6为本发明中水下承台施工结构的中层内支撑截取示意图；

图7为本发明一种整体下放的水下承台施工结构下放完成示意图，示出水下承台施工结构以及护筒；

图8为本发明中水下承台施工结构与护筒承接细节的示意图；

图9为本发明水下承台施工结构所连接护筒的梁托局部放大示意图；

图10为图9中梁托的B-B剖面局部放大示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。为了便于展示所述一种水下承台施工结构的实际施工结构，下述实施例将引入水下承台及具体的组成部分，使所述水下承台施工结构的应用和连接关系展示更充分和便于理解，值得注意的是，本发明的保护范围不受所限。

请参考图1，图1展示了一种水下承台施工结构1的具体结构以及连接关系。所述水下承台施工结构1主要包括套箱11、垫高层12、承台钢筋骨架13。所述垫高层12以及承台钢筋骨架13位于套箱11内部，套箱11具有底板111，所述垫高层12设置在承台钢筋骨架13和底板111之间，并位于所述承台钢筋骨架13底标高的下方。具体地，所述垫高层12的高度在本实施例中为30cm，在其它可能的实施例中，所述垫高层12的高度在20cm～50cm之间。在本实施例中，所述垫高层12由垫高部件——马凳筋121垂直方向上布满垫高层12所在区域，平面方向上马凳筋121布满底板111所在区域，垫高层12所在区域更具体地即指承台钢筋骨架13与底板111之间的区域。

更具体地，请继续参考图1。图1为了展示了所述水下承台施工结构1应用在实际施工中与其他承接机构的连接关系，在本实施例中，引入护筒2，并将所述水下承台施工结构吊放至护筒2上。护筒2内周向设置有护筒钢筋24，所述承台钢筋骨架13的顶端边界高于预设的护筒钢筋24的顶端边界，即所述护筒钢筋24埋置于承台钢筋骨架13内。

进一步具体地，所述护筒钢筋24包括直身钢筋241、套筒连接部件——直螺纹套筒242、喇叭钢筋243。直身钢筋241与喇叭钢筋243之间依靠直螺纹套筒242连接，进而达到驳长的目的。在其它可能的实施方式中，所述直身钢筋241与喇叭钢筋243之间还可以通过焊接、钢筋绑扎、套筒连接的方式接驳或接长。在本实施例中，优选采用套筒连接的方式，尤其是采用了直螺纹套筒242旋接。在其它可能的实施方式中，套筒连接还可以采用锥螺纹套筒、冷轧套筒等套筒实现接驳。

进一步具体地，所述直身钢筋241与喇叭钢筋243之间的接驳处低于所述承台钢筋骨架13的最高处。在本实施例中，接驳处(即直螺纹套筒242连接位置)低于承台钢筋骨架13的顶端边界，同时意味着直身钢筋241的末端同样低于承台钢筋骨架13的顶端边界。由于护筒钢筋24周向环绕在护筒2内部，整体观察护筒钢筋24将呈现喇叭状或开花状。在图1中，为了展示的简洁，图1仅展示其中一支护筒钢筋24的具体结构。

进一步具体地，请参考图2，所述底板111下还交叉布设承重梁14以及分配梁15。承重梁14与分配梁15垂直相交连接，所述承重梁14与分配梁15分布在所述护筒钢筋24的分布区域的两侧，护筒钢筋24的分布区域，即护筒2的区域。在护筒2的两侧夹设至少两条承重梁14，所述分配梁15在护筒钢筋24的分布区域之外分布，部分分配梁15分段设置，目的在于避开护筒钢筋24的分布区域。分配梁15截止于护筒钢筋24的分布区域之外，目的在于避免分配梁15与护筒2，尤其是与护筒钢筋24之间的冲突。在本实施例中，所述分配梁15连接于底板111，所述承重梁14进一步连接在分配梁15之下，承重梁14与分配梁15的合理布置，合理有效分布载荷。在本实施例中，承重梁14、分配梁15、底板111之间通过焊接连接，在其它可能的实施方式中，可以采用螺栓连接等方式固定连接。

具体地请进一步参考图3，所述套箱11的底板111包括若干底板块单元。同时，所述底板111上还包括有若干护筒钢筋孔111-C，所述护筒钢筋孔111-C是供护筒钢筋24穿过，穿入套箱11中。所述护筒钢筋孔111-C由两块底板块单元拼接形成。

进一步具体地，所述底板块单元包括至少两种——主底板块111-A以及边底板块111-B。在本实施例中，所述边底板块111-B拼装在主底板块111-A的两侧。仅在本实施例中，两块边底板块111-B分别拼装在主底板块111-A的两侧，进一步形成底板块单元，多块底板块单元可以进一步拼装成底板111。在其它可能的实施方式中，底板块单元由主底板块111-A、边底板块111-B拼装的方式不限于本实施例示例性展示的一种。在不脱离本发明指引的范围內，技术人员可以根据底板111面积、具体尺寸、护筒钢筋孔111-C的数量和位置等因素，进一步调整拼装方式。

具体到本实施例中，以主底板块111-A为例介绍底板块单元的具体结构，以及拼装方式实例。请参考图4，图4展示了所述主底板块111-A的侧面结构，主底板块111-A上设有垂直于主底板块表面111-A4以及连接板111-A3的肋板111-A1。所述连接板111-A3设有连接结构111-A2。肋板111-A1能够加强主底板块111-A的整体稳定性，提升抗弯距能力，为承重能力的提升有着重要意义。值得注意的是，此处仅以主底板块111-A作为示例，边底板块111-B以及最后拼装形成的底板111也同样设有类似肋板111-A1的加劲结构。

进一步请参考图5，图5示例性地展示了主底板块111-A以及一块边底板块111-B的连接处(即图3中圆形虚线A所指区域)，主底板块111-A与边底板块111-B之间通过连接结构111-A2固定连接。本实施例以及本发明的底板111拼装形式和方法以主底板块111-A和边底板块111-B展示的固定连接方式为实例说明。在拼装主底板块111-A与边底板块111-B时，先吊装主底板块111-A的连接板111-A3至紧贴边底板块111-B连接板状结构的位置。进一步调整垂直位置，使主底板块111-A与边底板块111-B的表面齐平。再进一步对准主底板块111-A连接结构111-A2上的螺栓孔，旋上并扭紧螺栓。所述主底板块111-A与边底板块111-B以螺栓固定连接，使拼装成的底板111具有较好的平面度和稳定性，同时便于后续拆卸时的操作。

具体地请进一步参考图6。所述套箱11还包括侧模112，侧模112周向围闭，形成套箱11的围闭空间，上述承台钢筋骨架13等结构紧贴侧模112布设。在本实施例中，所述承台钢筋骨架13与侧模112之间还设有垫块(图中未出示)。垫块作为承台钢筋保护层的同时，作为缓冲、支撑部件，能够充当水下承台施工结构1下放过程中承台钢筋骨架13与侧模112之间的缓冲，延长承台钢筋骨架13与侧模112寿命，提高承台钢筋骨架13的稳定性。

具体地，所述侧模112内部还设有至少一层垂直于侧模112内支撑114。在本实施例中，设有两层内支撑114。图6为套箱11在其中一层内支撑114处截取而形成的俯视图。内支撑114在本实施例中体现为多段空心钢管相贯焊接而成的十字结构。十字形的内支撑114上还设有加劲板114-1，加劲板114-1垂直于内支撑114且平行于底板111。具体地，所述内支撑114与侧模112之间的连接方式是法兰连接。

更具体地，图6结合图1，所述内支撑114上还布设有用于定位墩身钢筋19、承台钢筋骨架13等内部钢筋结构的定位支架(图中未出示)。所述定位支架在本实施例中，优选采用井字型的定位支架，定位支架在安装、吊装、下放、修整钢筋结构时，具有定位、稳定的作用。

进一步具体地，所述套箱11还包括套设在侧模112外部的围囹113，所述内支撑114对应于围囹113布设在同一水平面。所述围囹113用于箍围侧模112，并与内支撑114配合，用以加强侧模112的稳定性。进一步地参考图1，在本实施例中，所述围囹113还可以设置在承台钢筋骨架13的对应位置，具体为设置在介于承台钢筋骨架13顶端边界和底端边界之间的区域。围囹113在本实施例中为一段具有一定宽度的金属框条，可以根据工程需要调整围囹113的宽度。

进一步具体地，请结合图1参考图7，所述水下承台施工结构1中的垫高层12中除了马凳筋121之外，浇筑有布满马凳筋121区域的垫高混凝土16。在所述水下承台施工结构1下放至护筒2完成后，将混凝土通过连通管18浇筑在马凳筋121布设区域，固化后即为垫高混凝土16。所述连通管18还可以用于浇筑布设在图1中的承台钢筋骨架13对应区域的承台混凝土17。具体地，在垫高混凝土16固化后，将混凝土通过连通管18灌注在承台钢筋骨架13布设区域，固化后即为承台混凝土17。连通管18的位置优选设置在垫高层12的顶端边界附近。在本实施例中，所述垫高混凝土16以及承台混凝土17可以一同浇筑固化，以缩短混凝土浇筑固化时间。所述垫高混凝土16可以抵抗潮水侵蚀，并偕同承台混凝土17提升所述水下承台施工结构1的重量，克服潮水的浮力，保持水下承台施工结构1的稳定性。

为了更好展示本实施例的水下承台施工结构1，本发明还适应提供了一种可以与所述水下承台施工结构1配合的护筒2，图8、图9、图10进一步解释护筒2的具体结构及改进。首先参考图8，图8为本实施例中底板111与护筒2的连接示意图。底板111上的护筒钢筋孔111-C对应护筒2区域对准。所述护筒2的护筒外壁21外部周向区域还焊接有梁托22。梁托22承托整个水下承台施工结构1。具体地，护筒2的梁托22承托底板111以及底板111上连接的承重梁14和分配梁15。

更具体地，请参考图9，图9展示了护筒2与梁托22的连接，所述梁托22上还焊接有支撑钢筋23。请参考图10，图10为图9中梁托22的剖视图，可以观察支撑钢筋23焊接在梁托22的上部，支撑钢筋23不接触护筒外壁21，但尽可能覆盖梁托22的区域，起到较好的支撑作用。

本实施例中的所述水下承台施工结构1中采用垫高层12，能够有效抵御来自套箱11底部潮水的冲击，一定程度保护了套箱11内部的结构，垫高层12具有支撑以及防水的作用。垫高层12具有一定高度，将承台钢筋骨架13垫高，避免潮水渗入套箱11内部，侵蚀承台钢筋骨架13。水下承台施工结构1中还通过直螺纹套筒242等连接方式连接直身钢筋241和喇叭钢筋243，并接驳为护筒钢筋24。通过改造护筒钢筋24的结构，能够解决护筒钢筋24在下放过程中与所述水下承台施工结构1的冲突问题。进一步地，本发明以及本实施例中的水下承台施工结构1还通过拼装套箱11的底板111，以满足多种不同样式、尺寸的底板111需求。具体地，底板111在本发明以及本实施例中采用螺栓连接的方式，由多块主底板块111-A以及边底板块111-B拼装而成，具有较好的适应性。同时，主底板块111-A与边底板块111-B之间还可以拼装形成护筒钢筋孔111-C，护筒钢筋孔111-C可以与护筒2对应对准并供护筒钢筋24穿过。拼装形成护筒钢筋孔111-C的设计避免现有技术中需要用整块钢板或多块钢板焊接再切割出孔的步骤，避免材料的浪费，还可以循环使用。所述底板111的主底板块111-A与边底板块111-B还设有加劲结构(如肋板111-A1)，加劲结构可以提升底板111抗弯能力，底板111的负载能力也因此大幅提升。

本发明以及本实施例中还通过设置内支撑114加强所述水下承台施工结构1的稳定性，所述内支撑114还设有定位支架，可以定位墩身钢筋19、承台钢筋骨架13等内部的钢筋结构，提高钢筋的位置准确性以及稳定性，即便在下放时和下放后，钢筋结构不会发生影响工程的变化。所述套箱11还设有围囹113，围囹113单独使用或者与内支撑114配合，能够增强所述水下承台施工结构1的稳定性，增强结构强度。本实施例以及本发明还适应所述水下承台施工结构1提出护筒2，护筒2通过护筒梁托22以及支撑钢筋23与连接在底板111上的承重梁14、分配梁15配合，提升护筒2的承载能力。综上所述，所述水下承台施工结构1在节省封底混凝土的情况下，能一定程度防水防渗，强度以及承载能力较好，能适应在水下的施工，同时节省材料，避免材料浪费，节约资源。所述水下承台施工结构1能够在整体拼装完成的情况下一并整体下放，节省在现场拼装的时间，可以一定程度推进工程进程。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种整体下放的水下承台安装结构，其特征在于，包括有套箱以及设于所述套箱内的承台钢筋骨架，所述套箱的内侧设置有周向围闭的侧模，所述承台钢筋骨架和所述侧模之间设有起到缓冲作用的垫块；所述套箱具有底板，所述底板和所述承台钢筋骨架之间设有垫高层，所述垫高层包括若干垫高部件，所述垫高部件垂直方向上布满所述垫高层所在区域，所述垫高部件平面方向上布满所述底板的上端面所在区域；

所述底板设有若干供护筒穿过的护筒钢筋孔，所述底板包括若干相互拼装的底板块单元，所述底板上的护筒钢筋孔由至少两个所述底板块单元拼接形成；所述底板块单元设有若干均匀分布的肋板，所述肋板的纵长方向与所述底板块单元的表面之间垂直设置；所述底板的下方包括有垂直相交设置的分配梁和承重梁，所述护筒钢筋孔的两侧至少夹设两条承重梁；

所述套箱设置有连通内外的连通管，所述连通管的高度与所述垫高部件的顶端边界高度相同设置，使得混凝土通过所述连通管浇筑在所述垫高部件的所在区域；

所述侧模内部设有至少一层垂直于侧模的十字形内支撑，所述内支撑还设有用于定位所述承台钢筋骨架的井字型的定位支架；

所述整体下放的水下承台安装结构拼装完成之后整体下放至与护筒配合。

2.如权利要求1所述整体下放的水下承台安装结构，其特征在于，所述垫高部件的高度范围设为20cm～50cm。

3.如权利要求1所述整体下放的水下承台安装结构，其特征在于，所述底板块单元的侧面设有若干交叉分布的连接结构。

4.如权利要求1所述整体下放的水下承台安装结构，其特征在于，还包括有穿过所述护筒钢筋孔的护筒，所述护筒的外壁分别设置有若干用于承托所述底板的梁托。

5.如权利要求4所述整体下放的水下承台安装结构，其特征在于，所述梁托埋设有与所述护筒外壁垂直设置的支撑钢筋，所述支撑钢筋的一端位于所述梁托靠近所述护筒的一侧，所述支撑钢筋的另一端从所述梁托之中延出。