CN114215093B - 一种承台基础施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种承台基础施工方法。该承台基础施工方法包括以下步骤：在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛以及其外侧围堰的施工，直至完成筑岛和围堰的施工；在筑岛顶面进行钻孔桩及承台施工形成承台基础。本发明采用的筑岛加上内侧钢管桩和外侧钢板桩形成围堰的方案，可避免在裸岩河床施工钢质钻孔平台，同时能够使水上基础按常规陆域法施工，提高基础施工工效；在近岸倾斜河床上采用离散型构件组拼围堰，一方面有利于围堰结构适应起伏河床面，另一方面能够解决现有技术中施工难度大，效率低下的问题。

Description

一种承台基础施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种承台基础施工方法。

背景技术

承台是桩与柱或墩联系部分。承台把几根，甚至十几根桩联系在一起形成桩基础。承台分为高桩承台和低桩承台：低桩承台一般埋在土中或部分埋进土中，高桩承台一般露出地面或水面。

目前在桥梁工程中，对于倾斜裸岩河床承台基础鲜有施工实例和研究。为数不多的研究当中，大致分为两个方向：一、先搭设水上施工平台施工桩基，后安装围堰施工承台；二、先爆破至承台底，再安装双壁钢围堰，然后在双壁钢围堰内施工桩基承台。

但是，前者由于裸岩河床上水上施工平台桩基施工困难，采用先将平台多根管柱焊接成可稳定放置在河床上的单元体，然后将多个单元体焊接成整体，再水下灌注底板混凝土将管柱底端连接成整体以提高平台稳定性，最后搭设平台上部结构的施工方法。此方法平台须采用底板混凝土，仅适用于高桩承台，且钻孔平台结构用量大。后者须采用水下爆破，工效较低，同时对环境影响也较大；承台施工完成后，其周边回填为水下施工，施工难度较大，回填质量不易保证。

因此，现有技术中的方案都存在施工难度大，且效率低下的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种承台基础施工方法，能够解决现有技术中施工难度大，效率低下的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种承台基础施工方法，包括以下步骤：

在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛以及其外侧围堰的施工，直至完成筑岛和围堰的施工；

在筑岛顶面进行钻孔桩及承台施工形成承台基础。

在一些可选的方案中，所述在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛以及其外侧围堰的施工，直至完成筑岛和围堰施工，包括：

在倾斜裸岩河床上进行筑岛施工，填土至所述筑岛的坡脚距离围堰的设计位置设定距离；

以部分筑岛为基础，开始在筑岛外围进行围堰施工，至完成围堰第一层混凝土隔板的施工；

继续筑岛施工至所述围堰的内侧钢管桩设计位置；

完成后续围堰的施工。

在一些可选的方案中，在倾斜裸岩河床上进行筑岛施工时，在低水位期间从下游侧开始施工筑岛。

在一些可选的方案中，所述的以部分筑岛为基础，开始在筑岛外围进行围堰施工，至完成围堰第一层混凝土隔板的施工，包括：

插打内侧钢管桩和外侧钢板桩至设计位置；

安装第一层圈梁和第一层拉杆，浇筑封底混凝土并施工第一层填芯，以及施工第一层混凝土隔板。

在一些可选的方案中，所述的插打内侧钢管桩和外侧钢板桩至设计位置，包括：

在筑岛上利用履带吊机插打内侧钢管桩至自稳；

利用所述履带吊机配合静压植桩机插打外侧钢板桩至设计锚固深度。

在一些可选的方案中，所述第一层混凝土隔板在水位涨至所述筑岛顶面之前施工完成。

在一些可选的方案中，所述的完成后续围堰的施工，包括：

安装第二层圈梁和第二层拉杆；

依次施工第二层填芯和第二层混凝土隔板。

在一些可选的方案中，所述围堰呈“槽钢”型，开口朝向岸边，并且所述围堰开口端与岸边连接，所述围堰包括靠近岸边的内侧钢管桩和远离岸边的外侧钢板桩两层钢板桩，所述内侧钢管桩的入土深度小于所述外侧钢板桩的入土深度，所述内侧钢管桩和外侧钢板桩之间在第一高度处通过第一层拉杆连接，并在内侧钢管桩和外侧钢板桩的外侧设有第一层圈梁，所述内侧钢管桩和外侧钢板桩之间依次填有封底混凝土和第一层填芯至第一高度，并在第一高度处设有第一层混凝土隔板；所述内侧钢管桩和外侧钢板桩之间在第二高度处通过第二层拉杆连接，并在内侧钢管桩和外侧钢板桩的外侧设有第二层圈梁，其中第一高度小于第二高度，在所述第一层混凝土隔板上方以及所述内侧钢管桩和外侧钢板桩之间填有第二层填芯，并在第二高度处设有第二层混凝土隔板。

在一些可选的方案中，所述内侧钢管桩为锁口钢管桩。

在一些可选的方案中，所述的在筑岛顶面进行钻孔桩及承台施工形成承台基础，包括：

在所述筑岛顶面利用钻机进行钻孔桩的施工；

在所述钻孔桩施工完成后，依次进行承台的基坑开挖、垫层的混凝土浇筑和所述承台混凝土浇筑，以形成承台基础。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本方案中在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛以及其外侧围堰的施工，直至完成筑岛和围堰的施工后，在筑岛顶面进行钻孔桩及承台施工形成承台基础。本方案可避免在裸岩河床施工钢质钻孔平台，同时能够使水上基础按常规陆域法施工，提高基础施工工效；在近岸倾斜河床上采用离散型构件组拼围堰，一方面有利于围堰结构适应起伏河床面，另一方面在提高设防水位时，仅需增大内侧钢管桩和外侧钢板桩的间距，或增加外侧钢板桩的锚固深度即可满足设防稳定性要求，工程量增量较小。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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申请的一些实施例，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为本发明实施例中承台基础施工完成后的俯视示意图；

图2为本发明实施例中围堰的结构示意图；

图3为本发明实施例中插打内侧钢管桩的示意图；

图4为本发明实施例中插打外侧钢管桩的示意图；

图5为本发明实施例中第一层圈梁和第一层拉杆施工示意图；

图6为本发明实施例中封底混凝土和第一层填芯施工示意图；

图7为本发明实施例中第一层混凝土隔板的施工示意图；

图8为本发明实施例中筑岛施工完成示意图；

图9为本发明实施例中围堰施工完成示意图；

图10为本发明实施例中钻孔桩施工示意图；

图11为本发明实施例中承台基础施工完成示意图。

图中：1、筑岛；11、坡脚；2、围堰；21、第一层混凝土隔板；22、内侧钢管桩；23、外侧钢板桩；24、第一层圈梁；25、第一层拉杆；26、封底混凝土；27、第一层填芯；28、第二层圈梁；29、第二层拉杆；210、第二层填芯；211、第二层混凝土隔板；3、钻孔桩；4、承台；5、履带吊机；6、钻机。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

本发明提供一种承台基础施工方法，包括以下步骤：

如图1至图9所示，S1：在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛1以及其外侧围堰2的施工，直至完成筑岛1和围堰2施工。

在本实施例中，铺设筑岛1是为后续的承台基础做准备，在筑岛1的外侧设置围堰2是为了保护筑岛1在涨水后不会被淹没，方便筑岛1上后续的承台基础施工。但是直接进行围堰2的施工，由于岸边离围堰2的设计位置较远，会增加施工的难度；若先施工筑岛1至围堰2的设计位置，会导致筑岛1的坡脚延伸到较远的位置，并且，筑岛1的坡脚还会影响围堰2的施工。因此需要进行交替进行筑岛1以及其外侧围堰2的施工，先铺设部分筑岛1，然后在铺设的部分筑岛1上进行部分围堰2的施工，以挡住筑岛1的坡脚，然后在完成筑岛1的施工。

在一些可选的实施例中，步骤S1具体包括以下步骤：

参见图3所示，S11：在倾斜裸岩河床上进行筑岛1施工，填土至筑岛1的坡脚11距离围堰2的设计位置一定距离。

在本实施例中，填土至筑岛1的坡脚11距离围堰2的设计位置设定距离，这样不会使筑岛1的坡脚11影响围堰2的施工，也可以使筑岛1形成一定的基础，方便进行围堰2的施工。

在一些可选的实施例中，在倾斜裸岩河床上进行筑岛1施工时，在低水位期间从上游侧开始施工筑岛1。本例中，在低水位期间从上游侧开始施工筑岛1，可避免填料被水冲走，提高施工效率。

参见图2所示，在一些可选的实施例中，采用的围堰2结构如下：围堰2呈“槽钢”型，开口朝向岸边，并且围堰2开口端与岸边连接，围堰2包括靠近岸边的内侧钢管桩22和远离岸边的外侧钢板桩23两层钢板桩，内侧钢管桩22的入土深度小于外侧钢板桩23的入土深度，并内侧钢管桩22和外侧钢板桩23在入土后顶部高度相同，内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间在第一高度处通过第一层拉杆25连接，并在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的外侧设有第一层圈梁24，内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间依次填有封底混凝土26和第一层填芯27至第一高度，并在第一高度处设有第一层混凝土隔板21；内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间在第二高度处通过第二层拉杆29连接，并在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的外侧设有第二层圈梁28，其中第一高度小于第二高度，在第一层混凝土隔板21上方以及内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间填有第二层填芯210，并在第二高度处设有第二层混凝土隔板211。

本例中，由于围堰2呈“槽钢”型，开口朝向岸边，并且围堰2开口端与岸边连接，这样会导致围堰2的内支撑难以设计，并且设计内支撑也可能会影响后续的施工。因此采用双层桩围堰的设计方案，这样可以使围堰2在无内支撑的情况下，具有足够的稳定性。内侧钢管桩22可以为外侧钢板桩23提供一定的支撑力，以承受水压力。在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间依次填满封底混凝土26、第一层填芯27和第二层填芯210，也可使整个围堰2有更好的密封性和整体性。另外，内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间通过第一层拉杆25和第二层拉杆29连接，设置第一层混凝土隔板21和第二层混凝土隔板211，并在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的外侧设置第一层圈梁24和第二层圈梁28，可提高围堰2各种工况的整体性和稳定性。

另外，本例中，内侧钢管桩22为锁口钢管桩。锁口钢管桩结构简单、使用方便、搭接容易、受压性能高，密封性好，可提高施工效率，并且是围堰2有更好的密封性。

S12：以部分筑岛1为基础，开始在筑岛1外围进行围堰2施工，至完成围堰2第一层混凝土隔板21的施工。

在本实施例中，在以部分筑岛1为基础进行围堰2施工只完成至围堰2第一层混凝土隔板21步骤，可尽早切断围堰2内外水的关系，防止围堰2内水位高于筑岛1顶面。

在一些可选的实施例中，步骤S12具体包括以下步骤：

参见图3和图4所示，S121：插打内侧钢管桩22和外侧钢板桩23至设计位置；具体地，在筑岛1上利用履带吊机5插打内侧钢管桩22至自稳；利用履带吊机5配合静压植桩机插打外侧钢板桩23至设计锚固深度。本例中，内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间形成一填充空间，填充后可增加围堰的密封性，并且内侧钢管桩22可提高一定的支撑，提高围堰2的整体性和稳定性。

参见图5和图6所示，S122：安装第一层圈梁24和第一层拉杆25，浇筑封底混凝土26并施工第一层填芯27，以及施工第一层混凝土隔板21。

本例中，采用第一层拉杆25连接内侧钢管桩22和外侧钢板桩23，并在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的外侧设置第一层圈梁24，可提高内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间连接强度。

在一些可选的实施例中，第一层混凝土隔板21在水位涨至筑岛1顶面之前施工完成。

本例中，需要第一层混凝土隔板21在水位涨至筑岛1顶面之前施工完成，，因此，在开始进行围堰2施工前，只进行部分筑岛1的施工也是有必要的，可以节省时间，避免在涨水前无法将围堰2的第一层混凝土隔板21施工完成，就会使围堰2内水位高于筑岛1顶面，影响后续的施工。

参见图7所示，S13：继续筑岛1施工至围堰2的内侧钢管桩22设计位置。

在本例中，由于外侧的围堰2已可挡住上涨的水，并且可挡住筑岛1的坡脚11，因此，可以将筑岛1铺设至内侧钢管桩22设计位置，即筑岛1抵持在内侧钢管桩22上，并且将筑岛1修筑到设计高度，低于或者等于第一层混凝土隔板21的设计高度。这样可使后续的围堰2施工中，施工设备可更加靠近围堰2的施工位置，方便后续施工，提高施工效率。

参见图8和图9所示，S14：完成后续围堰2的施工。该步骤具体包括：安装第二层圈梁28和第二层拉杆29；依次施工第二层填芯210和第二层混凝土隔板211。

本例中，采用第二层拉杆29连接内侧钢管桩22和外侧钢板桩23，并在内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的外侧设置第二层圈梁28，可提高内侧钢管桩22和外侧钢板桩23之间连接强度。

参见图10和图11所示，S2：在筑岛1顶面进行钻孔桩3及承台4施工形成承台基础。

在一些可选的实施例中，步骤S2具体包括：

S21：在筑岛1顶面利用钻机6进行钻孔桩3的施工；

S22：在钻孔桩3施工完成后，依次进行承台4的基坑开挖、垫层的混凝土浇筑和承台4混凝土浇筑，以形成承台基础。

综上所述，本方案中采用的筑岛1加上内侧钢管桩22和外侧钢板桩23形成围堰2的方案，可避免在裸岩河床施工钢质钻孔平台，同时能够使水上基础按常规陆域法施工，提高基础施工工效；在近岸倾斜河床上采用离散型构件组拼围堰2，一方面有利于围堰2结构适应起伏河床面，另一方面在提高设防水位时，仅需增大内侧钢管桩22和外侧钢板桩23的间距，或增加外侧钢板桩23的锚固深度即可满足设防稳定性要求，工程量增量较小。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的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申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请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申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种承台基础施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

在倾斜裸岩河床上交替进行筑岛(1)以及其外侧围堰(2)的施工，直至完成筑岛(1)和围堰(2)的施工；包括：

在倾斜裸岩河床上进行筑岛(1)施工，填土至所述筑岛(1)的坡脚(11)距离围堰(2)的设计位置设定距离；

以部分筑岛(1)为基础，开始在筑岛(1)外围进行围堰(2)施工，至完成围堰(2)第一层混凝土隔板(21)的施工；

继续筑岛(1)施工至所述围堰(2)的内侧钢管桩(22)设计位置；

完成后续围堰(2)的施工；

在筑岛(1)顶面进行钻孔桩(3)及承台(4)施工形成承台基础；

所述围堰(2)呈“槽钢”型，开口朝向岸边，并且所述围堰(2)开口端与岸边连接，所述围堰(2)包括靠近岸边的内侧钢管桩(22)和远离岸边的外侧钢板桩(23)，所述内侧钢管桩(22)的入土深度小于所述外侧钢板桩(23)的入土深度，所述内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)之间在第一高度处通过第一层拉杆(25)连接，并在内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)的外侧设有第一层圈梁(24)，所述内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)之间依次填有封底混凝土(26)和第一层填芯(27)至第一高度，并在第一高度处设有第一层混凝土隔板(21)；所述内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)之间在第二高度处通过第二层拉杆(29)连接，并在内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)的外侧设有第二层圈梁(28)，其中第一高度小于第二高度，在所述第一层混凝土隔板(21)上方以及所述内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)之间填有第二层填芯(210)，并在第二高度处设有第二层混凝土隔板(211)。

2.如权利要求1所述的承台基础施工方法，其特征在于，在倾斜裸岩河床上进行筑岛(1)施工时，在低水位期间从下游侧开始施工筑岛(1)。

3.如权利要求1所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述的以部分筑岛(1)为基础，开始在筑岛(1)外围进行围堰(2)施工，至完成围堰(2)第一层混凝土隔板(21)的施工，包括：

插打内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)至设计位置；

安装第一层圈梁(24)和第一层拉杆(25)，浇筑封底混凝土(26)并施工第一层填芯(27)，以及施工第一层混凝土隔板(21)。

4.如权利要求3所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述的插打内侧钢管桩(22)和外侧钢板桩(23)至设计位置，包括：

在筑岛(1)上利用履带吊机(5)插打内侧钢管桩(22)至自稳；

利用所述履带吊机(5)配合静压植桩机插打外侧钢板桩(23)至设计锚固深度。

5.如权利要求3所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述第一层混凝土隔板(21)在水位涨至所述筑岛(1)顶面之前施工完成。

6.如权利要求2所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述的完成后续围堰(2)的施工，包括：

安装第二层圈梁(28)和第二层拉杆(29)；

依次施工第二层填芯(210)和第二层混凝土隔板(211)。

7.如权利要求1所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述内侧钢管桩(22)为锁口钢管桩。

8.如权利要求1所述的承台基础施工方法，其特征在于，所述的在筑岛(1)顶面进行钻孔桩(3)及承台(4)施工形成承台基础，包括：

在所述筑岛(1)顶面利用钻机(6)进行钻孔桩(3)的施工；

在所述钻孔桩(3)施工完成后，依次进行承台(4)的基坑开挖、垫层的混凝土浇筑和所述承台(4)混凝土浇筑，以形成承台基础。