CN202017213U - 一种逆作法水上承台结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种逆作法水上承台结构，由桩基、承台、上部结构组成，承台由桩基支撑，承台采用混凝土结构，承台由一期承台和二期承台组成。一期承台可以位于二期承台的上方，也可以被二期承台包围在内，或部分被二期承台包围在内。承台的施工顺序是先施工一期承台并与桩基形成稳定结构，利用一期承台和桩基作为二期承台施工模板的支撑基础，施工二期承台并与一期承台形成完整的承台。由此减少海上承台施工的大型模板，降低承台施工难度和施工费用。

Description

一种逆作法水上承台结构及其施工方法

技术领域

本实用新型涉及水上墩台的承台结构。

背景技术

随着我国沿海地区社会经济的发展，海上风电、跨海大桥、海上灯塔等海上工程不断向深水、波浪强烈的海域推进，高桩墩台结构得到广泛应用。高桩墩台一般由桩基、承台和上部结构组成，承台一般采用钢筋混凝土结构。

在航路附近或渔船比较多的水域，为了更好抵抗船舶意外碰撞或漂浮物的撞击，保护桩基安全，往往需要把承台的底面设置在低水位附近或在低水位以下，既能够有效保护桩基避免被直接撞击，又有利于桩基特别是钢管桩的耐久性。承台结构一般采用现浇混凝土结构，施工方案多种多样，有些工程通过筑岛形成陆地进行干施工，有些工程采用止水钢围堰进行施工，有些工程采用预制安装套箱浇筑封底混凝土后干施工。

常年波浪比较强或者潮差大的海域，受到波浪、潮汐的影响，海上作业条件差，常见的水上现浇承台施工方案要承受比较大的波浪力和浮托力，或者由于水深大模板结构比较大，造成施工成本显著增加。此外，由于施工时间长，承台桩基处于简单联系状态的时间长，抵抗波浪和意外桩基的能力弱，加大了承台在施工期不安全的风险。

随着混凝土耐久性技术研究的进步，可以通过增大配筋量、加强焊接质量控制等措施提高钢筋接头质量，分层混凝土在结合面附近可以添加硅粉、阻锈剂等外加剂改善混凝土性能，新老混凝土结合面处可以布置连接钢筋，提高分层浇筑混凝土的结合面的质量。

为了减小二次浇筑墩台混凝土的收缩的影响，可以添加混凝土抗收缩外加剂，减小混凝土的收缩率。为了提高混凝土的耐久性，可以采用高性能混凝土、添加阻锈剂、混凝土涂层等防腐蚀措施。

为此，我们考虑采用逆作法施工方案施工水上承台，将整个承台划分为一期承台和二期承台，一期承台是承台的上部或者中部的一部分，承台余下的部分作为二期承台，在桩基施工完成后，先施工一期承台并与桩基形成稳定结构，然后利用一期承台和桩基作为二期承台的施工模板的支撑基础，以减小模板工程量，方便施工。

一期承台的施工，桩基可以预先设计进入一期承台，或者加高桩基进入一期承台。一期承台施工预留二期承台施工的预留孔、埋设模板支撑支座、在新老混凝土结合面处设置连接钢筋。一期承台施工的夹桩、模板设置、钢筋和混凝土施工与常见承台的施工方法基本相同。

一期承台施工完成后，结构强度和刚度很大，可以作为二期承台施工的模板支撑基础，一期承台和桩基为二期承台的模板施工提供便利条件。二期承台模板安装完成后，可以绑扎钢筋、浇筑混凝土，形成完整的承台结构。

利用工程结构本身的一期承台作为二期承台施工模板的支撑基础，一方面够尽快将孤立的桩基连接形成整体提高结构在施工期的安全性，另一方面能够有效减小模板支撑系统的规模，降低墩台施工的总成本。

水运工程的设计、施工、防腐技术，可以实现逆作法水上承台结构的实施。

为此，我们提出一种逆作法水上承台结构及其施工方法。

发明内容

为了克服海上承台浇筑模板工程量大、施工时间长、受波浪潮汐影响大等缺点，适应海上承台建设的发展需要，本发明提供一种逆作法水上承台结构及其施工方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是承台由桩基支撑，承台采用混凝土结构，承台由一期承台和二期承台组成，一期承台可以位于二期承台的上方，也可以被二期承台包围在内，或部分被二期承台包围在内。承台的施工顺序是先施工一期承台并与桩基形成稳定结构，利用一期承台和桩基作为二期承台施工模板的支撑基础，施工二期承台并与一期承台形成完整的承台。

一期承台的施工，桩基可以事先加大桩长进入一期承台，也可以现场接长桩基进入一期承台。

一期承台预留二期承台施工的预留孔，埋设模板支撑支座，可以在新老混凝土结合面处设置连接钢筋。

本实用新型的有益效果，减少海上承台施工的大型模板，降低承台施工难度和施工费用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是墩台结构立面图；

图2是承台结构立面示意图；

图3是一期承台施工后的墩台结构立面示意图；

图4是一期承台的预留孔布置平面示意图；

图5是预留孔连接件和连接钢筋示意图；

图6是桩基加高示意图；

图7是夹桩平台平面示意图；

图8是夹桩结构立面示意图；

图9是桩抱箍平面图；

图10是二期承台模板结构的断面示意图；

图11是承台结构立面示意图(一期承台侧面被包围)；

图12是承台结构立面示意图(一期承台整个被包围)。

图中：1.墩台结构，2.桩基，3.承台，4.上部结构，5.地基，6.泥面线，7.水位线，8.二期承台，9.一期承台，10.预留孔，11.预留孔连接件，12.连接钢筋，13.混凝土，14.接桩连接件，15.桩内空心段，16.夹桩平台，17.桩抱箍，18.夹桩梁，19.接头节点，20.桩顶梁，21.对拉螺栓，22.模板和止水结构，23.二期承台模板结构，24.模板主梁，25.模板次梁，26.模板面板，27.模板支座，28.对顶柱。

具体实施方式

图1表示墩台结构立面图。墩台结构(1)由桩基(2)、承台(3)、上部结构(4)组成。桩基(2)穿越泥面线(6)设置在地基(5)中。桩基(2)可以采用钢管桩或混凝土桩，采用打桩打入地基(5)中，或采用灌注桩埋设在地基(5)中。承台(3)由一期承台(9)和二期承台(8)组成。承台(3)采用混凝土结构，现场浇筑形成。上部结构(4)根据墩台功能设置，可以是支撑立柱，也可以是钢结构基础，图中仅绘制示意图。水位线(7)如图所示，由于潮汐作用，水位线(7)在一定高度范围内变化。

图2表示承台结构立面示意图。承台(3)按照施工顺序分为二期承台(8)和一期承台(9)。承台(3)采用逆做法施工形成，先完成一期承台(9)，然后以一期承台(9)作为二期承台(8)的模板的支撑基础，安装二期承台(8)的模板、钢筋，浇筑混凝土形成二期承台(8)。其他说明参见图1。

图3表示一期承台施工后的墩台结构立面示意图。一期承台(9)施工形成后，一期承台(9)和桩基(2)形成稳定的结构。桩基(2)的设计伸入到一期承台(9)内，则桩基(2)不必加高，如果桩基(2)的顶部在一期承台(9)的下方，可以将桩基加高到一期承台(9)内。打入桩如钢管桩、混凝土桩可以加大桩长，灌注桩可以提高桩顶高程，都能够方便地实现桩顶伸入到一期承台(9)内。钢管桩或混凝土管桩，也可以加高桩芯混凝土进入一期承台(9)内。一期承台(9)布置预留孔(10)，方便二期承台(8)的模板安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑和人员上下。预留孔(10)还可以作为加强二期承台(8)和一期承台(9)的连接结构，新老混凝土结合面处，可以埋设连接钢筋，加强新老混凝土的结合效果，参见图5。预留孔(10)的周边，可以设置环形钢筋进行加固。一期承台(9)的夹桩、施工平台设置、模板安装等施工方法与常见墩台施工相同，不再叙述。

图4表示一期承台的预留孔布置平面示意图。预留孔(10)布置在一期承台(9)上，预留孔(10)的数量和布置考虑混凝土浇筑、振捣、二期承台(8)和一期承台(9)的连接需要、施工人员上下、通风要求、结构钢筋布置等方面综合确定。预留孔(10)的直径可以采用200～1600mm，同一个二期承台(8) 的预留孔(10)可以根据不同功能需要采用不同的大小的尺度，也可以采用矩形、方形等开孔形式。图中桩基(2)绘制了截面线，以区别预留孔(10)。

图5表示预留孔连接件和连接钢筋示意图。预留孔连接件(11)布置在预留孔(10)并伸进二期承台(8)一定长度，预留孔连接件(11)可以采用钢筋笼、钢筋或型钢。连接钢筋(12)埋设在新老混凝土结合面上，一端预埋在先浇的混凝土内，伸出另一端预留在后浇的混凝土内，连接钢筋(12)采用钢筋。浇筑混凝土(13)后，提高新老混凝土的连接效果。

图6表示桩基加高示意图。对于空心的钢管桩或混凝土桩，在桩内空心段(15)布置接桩连接件(14)，接桩连接件(14)采用钢筋笼或型钢，浇筑混凝土(13)就加高了桩基(2)，如图所示。对于实心混凝土桩，接桩连接件(14)采用钢筋笼并与桩基(2)的伸出钢筋连接，浇筑混凝土(13)就加高了桩基(2)，图略。

图7表示夹桩平台平面示意图。夹桩平台(16)由桩抱箍(17)和夹桩梁(18)组成。桩抱箍(17)由2个有橡胶内衬的半圆形组成，通过对拉螺栓(21)紧固在桩基(2)的外表面，通过接头节点(19)与夹桩梁(18)连接形成整体。夹桩梁(18)可以采用型钢结构，端部布置接头节点(19)，实现与桩抱箍(17)和夹桩梁(18)相互连接。接头节点(19)可以采用螺栓连接，也可以焊接连接。

图8表示夹桩结构立面示意图。桩抱箍(17)由2个有橡胶内衬的半圆形组成，通过对拉螺栓(21)紧固在桩基(2)的外表面，通过接头节点(19)与夹桩梁(18)连接形成整体。在桩基(2)的顶部设置桩顶梁(20)，通过对拉螺栓(21)将桩顶梁(20)和桩抱箍(17)连接在一起，以承受垂直力。模板和止水结构(22)，可以设置在夹桩梁(18)的顶部，这种情况下夹桩梁(18)的顶面局部降低，也可以设置在夹桩梁(18)的相同平面上，此时夹桩梁(18)的顶面和模板和止水结构(22)的顶面平齐。在桩基(2)没有伸入承台(3)的情况下，可以在桩基(2)的顶部架设支撑桩顶梁(20)的钢结构支架以支撑夹桩平台(16)的垂直力，具体图省略。

图9表示桩抱箍平面图。桩抱箍(17)由2个有橡胶内衬的半圆形组成，通过对拉螺栓(21)紧固在桩基(2)的外表面。桩抱箍(17)根据需要设置多处接头节点(19)，以便与夹桩梁(18)连接。图中仅示意桩抱箍(17)的一半。

图10表示二期承台模板结构的断面示意图。二期承台模板结构(23)由模板主梁(24)、模板次梁(25)、模板面板(26)、模板支座(27)、对顶柱(28)、对拉螺栓(21)组成。模板主梁(24)、模板次梁(25)、模板面板(26)可以采用型钢结构，通过螺栓连接或焊接形成。模板主梁(24)可以分段安装，在现场螺栓连接或焊接形成整体，以方便安装。模板支座(27)采用钢结构，锚固在一期承台(9)上面，具体可以根据受力要求进行设计。对顶柱(28)采用混凝土结构，支撑在一期承台(9)的下面和模板面板(26)之间，以克服波浪或水流的浮托力，在浇筑混凝土后埋设在混凝土中。对顶柱(28)在能够方便回收的情况下，可以采用钢结构。对拉螺栓(21)将二期承台模板结构(23)吊在一期承台(9)上，以减小模板主梁(24)的内力。在模板主梁(24)的承载力足够时，可以不设拉螺栓(21)。预留孔(10)为二期承台(8)的钢筋、模板、混凝土浇筑等工作提供有利条件。夹桩平台等其他说明参见图8和图9。

图11和图12表示承台结构的不同形式。本说明书是以一期承台(9)位于二期承台(8)上方、承台为矩形、桩基断面为圆形作为基础绘制图形的。一期承台(9)与二期承台(8)可以有不同的组合，一期承台(9)可以位于二期承台(8)的上方，也可以被二期承台(8)包围在内，或部分被二期承台(8)包围在内。不同形式的承台结构，其结构设计、施工的原则不变，不再叙述，可以参照图1～图10及其说明。

Claims (1)

1.一种逆作法水上承台结构，承台结构由桩基支撑，承台采用混凝土结构，承台由一期承台和二期承台组成，其特征在于：一期承台可以位于二期承台的上方，也可以被二期承台包围在内，或部分被二期承台包围在内。 

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