CN210737452U - 水上装配式靠船墩 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水上装配式靠船墩，钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件内部喇叭形通孔与每个基础钢管桩内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；上节预制构件、中节预制构件通过模腔内井字形钢板支架或者钢管芯柱与混凝土浇筑固定连接在底节预制构件上，分节预制后在现场拼接施工，减少现场浇筑的工序，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量，建筑施工不需打设施工围堰，占用水域面积小，缩短了现场施工周期，节约了临水作业措施成本投入，降低了水上施工安全隐患，避免了对水源的污染，有利于环保，通过承载构件为预制构件提供安装支撑，提高整体抗撞击能力和稳定性。

Description

水上装配式靠船墩

技术领域

本实用新型涉及水中靠船墩永久结构物设计和施工技术中的一种水上装配式靠船墩。

背景技术

水中靠船结构物通常采用钢筋扶壁式、浆砌块石、素混凝土重力式独立墩和联排墙、锚碇地连墙、下部钻孔灌注桩基础与上部空箱式现浇墩台相结合等结构型式，建筑施工存在需要打设施工围堰、水中结构施工过程易受潮汐影响、占用水域面积大、施工周期长、水上施工存在安全隐患、临水作业措施成本投入高、墩身水中现浇施工质量控制困难、钻孔灌注桩施工对环境污染大等缺陷。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种墩身分节预制后拼接施工，减少现场浇筑的工序，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量，提高整体挨肩抗撞击能力和稳定性的水上装配式靠船墩。

本实用新型涉及一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩，其特征在于：基础钢管桩上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件、第一上节预制构件，底节预制构件内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔，每个喇叭形通孔与每个基础钢管桩内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；第一上节预制构件内部设置有中空内腔，沿中空内腔内壁环绕设置有钢模板构成模腔，模腔内设置有井字形钢板支架，钢板支架通过混凝土浇筑固定连接在模腔内，底节预制构件、第一上节预制构件通过钢板支架与混凝土浇筑固定连接构成整体结构；第一上节预制构件顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶，压顶顶端一侧固定设置有系船柱；

所述每个基础钢管桩外圆周面上沿圆周方向均匀分布、固定连接有多个竖直承重支撑加强筋板，承重支撑加强筋板顶端固定连接有圆环形支撑环板，底节预制构件底端支撑在支撑环板上；底节预制构件位于迎水面侧壁底端设置有向下延伸的防护段；

所述井字形钢板支架、钢模板焊接连接有若干能够固定连接在浇筑混凝土内的 V字形第一锚筋；

所述靠船墩迎水面上设置有护面钢板，护面钢板通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋固定连接在底节预制构件、第一上节预制构件、压顶的浇筑混凝土内；

所述靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔；井字形钢板支架底端分别对应四个喇叭形通孔位置；

所述靠船墩整体外形为矩形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯；

本实用新型还涉及一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩，其特征在于：基础钢管桩上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件，底节预制构件内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔，每个喇叭形通孔与每个基础钢管桩内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件内部相应位置设置有自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔，柱孔内插装有钢管芯柱，钢管芯柱与中节预制构件、第二上节预制构件之间间隙内填塞有环氧砂浆；第二上节预制构件顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶，压顶顶端一侧固定设置有系船柱；

所述每个基础钢管桩外圆周面上沿圆周方向均匀分布、固定连接有多个竖直承重支撑加强筋板，承重支撑加强筋板顶端固定连接有圆环形支撑环板，底节预制构件底端支撑在支撑环板上；底节预制构件位于迎水面侧壁底端设置有向下延伸的防护段；

所述靠船墩迎水面上设置有护面钢板，护面钢板通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋固定连接在底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件、压顶的浇筑混凝土内；

所述靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔，底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件内部设置有四个自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔，每个柱孔与底节预制构件上的相应喇叭形通孔互相连通；

所述靠船墩整体外形为梯台形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯。

本实用新型的水上装配式靠船墩，分节预制后拼接施工，减少现场浇筑的工序，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量，建筑施工不需打设施工围堰，占用水域面积小，缩短了现场施工周期，节约了临水作业措施成本投入，降低了水上施工安全隐患，避免了对水源的污染，有利于环保，通过承载构件为预制构件提供安装支撑，提高整体抗撞击能力和稳定性。

(1)采用钢管桩与管内填芯作为结构基础，管桩采用“浮吊+振动锤”在导向框架内沉桩，钢管桩具有自身刚度大、施工无污染、可表面焊接承重构件等优点。

(2)各拼装预制构件竖向采用内置型钢井字形钢架和内置钢管芯柱将各拼装构件连接整体，并现浇二期混凝土形成整体受力，内置连接件将分块预制构件竖向串联，使得整体构件在拼接缝处的弯矩和抗剪力满足船舶撞击力。

(3)墩身采用工业化分节段预制，现场起吊逐节段拼装，克服了以往水上现浇受潮汐影响无法施工作业的问题，工业化构件预制不仅提高施工效率，也易于质量控制，结构尺寸规范统一。

(4)各层预制构件平面及侧面拼接缝处预埋定位钢板，拼装后将拼接缝处定位钢板焊接，定位钢板不仅利于构件拼装时的轴线位置校准和对成品的保护，也增加了构件整体稳定。

(5)导向框架平台有效控制墩身设计管桩中心偏位及管桩垂直度。

(6)墩身分节工厂化预制，墩身结构可与基础同步施工，大大缩短施工周期。

(7)墩身分节工厂化预制，减少水中施工工序，避免受潮汐水位影响的施工作业。

附图说明

图1是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩迎水面平面结构示意图；

图2是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩剖面结构示意图；

图3是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩桩位布置结构示意图；

图4是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩迎水面第一锚筋布置结构示意图；

图5是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩侧面第一锚筋布置结构示意图；

图6是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩背水面第一锚筋布置结构示意图；

图7是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩内置钢模板的第一锚筋布置结构示意图；

图8是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩的第一锚筋平面结构放大示意图；

图9是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩压顶部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图10是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩第一上节预制构件部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图11是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩底节预制构件部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图12是本实用新型实施例一水上装配式靠船墩护面钢板的第二锚筋布置俯视结构示意图；

图13是本实用新型实施例水上装配式靠船墩护面钢板的第二锚筋平面结构放大示意图；

图14是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩迎水面平面结构示意图；

图15是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩背水面平面结构示意图；

图16是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩剖面结构示意图；

图17是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩桩位布置结构示意图；

图18是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩第二上节预制构件部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图19是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩中节预制构件部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图20是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩底节预制构件部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图21是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩压顶部位护面钢板的第二锚筋布置结构示意图；

图22是本实用新型实施例二水上装配式靠船墩护面钢板的第二锚筋布置俯视结构示意图；

图23是本实用新型实施例水上装配式靠船墩的圆环形支撑环板平面结构放大示意图；

图24是本实用新型实施例水上装配式靠船墩的工艺流程框图。

具体实施方式

如图所示，实施例一的一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩1，基础钢管桩1上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件2、第一上节预制构件3，底节预制构件1内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔10，每个喇叭形通孔10与每个基础钢管桩1内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；第一上节预制构件3内部设置有中空内腔，沿中空内腔内壁环绕设置有钢模板4构成模腔，模腔内设置有井字形钢板支架9，钢板支架9通过混凝土浇筑固定连接在模腔内，底节预制构件2、第一上节预制构件3通过钢板支架9与混凝土浇筑固定连接构成整体结构；第一上节预制构件3顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶5，压顶 5顶端一侧固定设置有系船柱7；底节预制构件2、第一上节预制构件3在预制工厂分节预制后，吊装运输至施工现场拼接施工，不需打设施工围堰，减少现场浇筑的工序，占用水域面积小，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量。

每个基础钢管桩1外圆周面上沿圆周方向均匀分布、固定连接有多个竖直承重支撑加强筋板12，承重支撑加强筋板12顶端固定连接有圆环形支撑环板11，底节预制构件2底端支撑在支撑环板12上；通过承载构件为预制构件提供安装支撑，支撑可靠。

井字形钢板支架9、钢模板4焊接连接有若干能够固定连接在浇筑混凝土内的 V字形第一锚筋13，连接强度高。

靠船墩迎水面上设置有护面钢板8，护面钢板8通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋14固定连接在底节预制构件2、第一上节预制构件3、压顶5的浇筑混凝土内，提高整体抗撞击能力和稳定性。

靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔；井字形钢板支架底端分别对应四个喇叭形通孔位置，整体结构受力均衡。

靠船墩整体外形为矩形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯，便于固定船舶缆绳。

本实用新型实施二的一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩，基础钢管桩1上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件2、中节预制构件20、第二上节预制构件30，底节预制构件2内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔10，每个喇叭形通孔 10与每个基础钢管桩1内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；底节预制构件2、中节预制构件20、第二上节预制构件30内部相应位置设置有自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔40，柱孔40内插装有钢管芯柱，钢管芯柱与中节预制构件20、第二上节预制构件30之间间隙内填塞有环氧砂浆；第二上节预制构件30顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶5，压顶5 顶端一侧固定设置有系船柱7，底节预制构件2、中节预制构件20、第二上节预制构件30进一步缩小了各节预制件体积、重量，在预制工厂分节预制后，吊装运输至施工现场拼接施工，不需打设施工围堰，减少现场浇筑的工序，占用水域面积小，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量。

每个基础钢管桩外圆周面上沿圆周方向均匀分布、固定连接有多个竖直承重支撑加强筋板，承重支撑加强筋板顶端固定连接有圆环形支撑环板，底节预制构件底端支撑在支撑环板上；

靠船墩迎水面上设置有护面钢板，护面钢板通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋固定连接在底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件、压顶的浇筑混凝土内；

靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔，底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件内部设置有四个自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔，每个柱孔与底节预制构件上的相应喇叭形通孔互相连通；

靠船墩整体外形为梯台形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯。

本实用新型的水上装配式靠船墩，分节预制后拼接施工，减少现场浇筑的工序，避免潮汐水位影响施工进程和施工质量，建筑施工不需打设施工围堰，占用水域面积小，缩短了现场施工周期，节约了临水作业措施成本投入，降低了水上施工安全隐患，避免了对水源的污染，有利于环保，通过承载构件为预制构件提供安装支撑，提高整体挨肩抗撞击能力和稳定性。

具体设计策划方案：

应用于水中装配式靠船墩的施工，属于水中靠船墩永久结构物设计和施工技术领域。

传统水中靠船结构物常用钢筋扶壁式、浆砌块石、素混凝土重力式独立墩和联排墙、锚碇地连墙、下部钻孔灌注桩基础+上部空箱式现浇墩台等四种结构型式占主导地位，其主要缺点:需要打设施工围堰，水中结构施工受潮汐影响较大。

1、占用水域大；2、施工周期长；3、水上施工安全风险大；4、临水作业措施费用高；5、墩身水中现浇施工质量难以控制；6、钻孔灌注桩施工对环境污染大。

装配式分节墩身的预制方法；

分节预制墩身结构的起吊安装与节段间拼接工艺；

结构拼装后内置加强钢结构提升整体稳定抗撞击能力；

墩身结构采用预制拼接施工，减少现场浇筑的工序，避免了潮汐水位影响；

5、钢管桩基础避免了对水源的污染，有利于环保，也同时承载构件安装的支撑。

具体技术结构：

(一)结构形式

装配式靠船墩结构共分两种形式，一种为钢管桩基础+内置钢架两节段预制拼装墩身结构；一种为钢管桩基础+内置钢管芯柱三节段预制拼装墩身结构。

两种形式装配式靠船墩均为钢管桩填芯基础，桩长为20m，单个靠船墩共设4 根钢管桩。

内置钢管芯柱装配式靠船墩墩身顶底平面尺寸分别为2.8m*4.8m、4.5m*4.8m，箱壁厚度分别为1.0m、1.9(0.5)m、0.6m，内置4根Φ40cm钢管；内置钢架空箱型装配式靠船墩身为直立式，顶底面平面尺寸均为4.5×4.8(m)，箱壁厚度分别为 1.2m、1.7(0.3)m、0.7m。

(二)工艺原理

两种形式装配式靠船墩管桩基础施工均为先在水上搭设钢管桩沉桩导向平台，采用浮吊+振动锤水上沉设钢管桩，并在管桩外壁焊接承重加劲板和环板。墩身节段均为工厂化预制，采用船舶运输构件，现场浮吊起吊安装。两种形式底节段安装后管桩冲泥并管内填芯浇筑混凝土及底节构件预留孔洞二期混凝土。

内置型钢钢架装配式靠船墩底节施工完成后将拼装焊接的内置型钢钢架吊入底节构件顶面并调整位置，然后安装上节预制构件，将节段拼接缝处钢板沿墩身四周焊接，再安装内置钢模板，浇筑墩身内节段间二期混凝土，最后绑扎压顶钢筋安装模板浇筑压顶混凝土。

内置钢管芯柱装配式靠船墩底节施工完成后逐节段安装中节和上节预制构件，安装过程将节段间拼接缝平面钢板沿墩身四周焊接，再将钢管芯柱自上而下从中上节预制节段的预留孔洞中插入，钢管芯柱与中上节预留孔洞之间间隙采用环氧砂浆填塞，最后绑扎压顶钢筋安装模板浇筑压顶混凝土。

(三)工艺流程

工艺流程如图24；

(四)施工方法

1、沉桩导向框架平台施工

为保证钢管桩沉桩垂直度及桩中心轴线位置，沉桩前在航道内搭设导向框架平台，对管桩位置进行限位及沉桩导向控制。导向框架是钢管桩沉桩质量的保证，管桩的轴线位置和相对位置是预制构件安装的基础。

(1)平台采用φ630mm×3.5mm作为锚桩，共设置4根，垂直航道桩中心间距为3.65m，沿航道方向桩中心间距5.5m，锚桩高度为12m，锚桩沉入河床深度不小于6m。

(2)锚桩顺航道方向顶口切割开槽，槽口顶面焊接1cm平面钢板，顺航道方向两根锚桩槽口内安装横梁，横梁采用I36工字钢，横梁中心与桩中心重合。横梁与锚桩之间采用钢板焊接固定。

(3)横梁顶面安装纵梁，纵梁采用I28工字钢，横梁中心与桩中心重合，纵横梁之间采用钢板两侧斜向焊接固定。纵梁既作为垂直航道方向限位框架的承重梁也同时作为导向框架顺航道方向的的限位梁。

(4)根据纵梁顶面恢复的桩中心点位划分横向限位梁，共4根，采用[18槽钢，横向限位梁顶面采用[18槽钢安装2根纵向限位梁。各限位梁内边间距为1.02m，管桩设计直径为φ1000mm×10mm，限位梁边与管桩外边间距为1cm。井型框架各层限位梁之间采用钢板焊接固定。

(5)导向框架平台锚桩顶面标高一致，桩间连接横梁顶面与管口顶面齐平，框架各限位梁均以中心点控制平面位置，限位梁内间距误差控制在5mm以内。

导向框架平台搭设后，专人验收，确保平台稳固，框架整体稳定。

2、钢管沉桩

钢管沉桩采用浮吊+振动锤施工，振动锤为双夹具，保证管桩初始沉入的垂直度。采用两台全站仪按90度夹角交汇法控制管桩沉入过程中的垂直度。

管桩壁面标识2道控制线，一为构件承重加劲板焊接位置线，二为管桩设计顶标高位置线。浮吊沉桩需根据浮吊桁架起吊高度和潮汐水位情况现场计算，沉桩需在高水位且水位不漫过平台的期间施工，既为了管桩起吊后管桩下端可以插入框架内，也为了管桩起吊后可以清晰的看到框架位置。

浮吊吊桩，立直后振动锤下放完成夹桩，夹桩须牢靠。浮吊转体，将管桩放入框架内，入河床后先对桩静压，然后开启振动锤缓慢沉桩。整个沉桩过程共分两个阶段施工。

第一阶段：当承重加劲板位置线低于导向平台纵梁50cm时停止沉桩，在管桩壁面双面焊接承重加劲板，加劲板采用-10×200×100×500钢板，单个管桩焊接6 个，加劲板间距沿管桩均匀分布。加劲板顶标高误差不大于2mm。

第二阶段：承重加劲板焊接完成检查焊缝质量，验收后进行第二阶段沉桩，采用同样沉桩工艺将管桩沉入设计位置，以管桩标识的设计顶标高线控制。

在水位最低时采用2mm钢板对加劲板进行高程调平，安装止水承重环板，环板采用1cm钢板制作，环板内径为φ1000mm，外径为φ1300mm。环板外径大于构件预留孔洞直径5cm，检查焊接质量、高程及平面位置后采用槽钢将管桩之间连接，槽钢焊接位置位于加劲板顶标高下端20cm，桩间连接固定防止平台拆除后桩中心移位。

3、墩身构件预制及运输

为克服潮汐水位对施工作业的影响，墩身实行工厂化分节段预制，厂内预制规范统一，质量易于控制。

底节构件在胎架上预制施工，胎架设计为定型结构，即作为胎架承重也作为构件底模，将墩身底节与靠船挂板构件整体施工。胎架立柱采用φ400mm钢管，共4 根，钢管立柱间采用I32工字钢连接固定。

钢管立柱顶部放置5mm厚封头板，防止钢管顶部壁口在受力作用下，发生变形，进而影响底模平整度。立柱顶面底模面板采用1cm钢板，背肋采用6cm钢板，纵横向间距30cm。

胎架底模必须平整，钢管立柱(纵向、横向)均采用带线控制标高，确保平面底模钢板在同一水平面上误差控制在2mm以内。

为便于构件安装，底节构件预制时预留孔洞，孔洞高度与构件高度相同，下口直径φ1100mm，上口直径φ1400mm，孔洞预留采用定制钢筒，根据底模上的孔洞中心点安装钢筒，采用垂球校验中心偏位。检查钢筒平面位置后绑扎钢筋，安装迎水侧钢板护面和其余面钢模板。为保证船闸运行使用安全，以及钢板护面耐久性，选择横缝焊接，优点是船舶撞击影响小，并且美观。

预制钢架式靠船墩构件时需严格控制构件内空箱槽口的断面尺寸及轴线位置，确保构件拼装后墩内空箱边错台不大于5mm，定型钢架与底节和上节构件内边尺寸误差不大于5mm；预制芯柱式靠船墩构件需严格控制芯柱钢管预留孔洞直径及轴线位置，确保构件拼装后，钢管芯柱可以自上而下从各节段构件预留孔洞中穿入。

底节构件顶面拼接缝平面钢板根据设计尺寸厂内机床切割整板，钢板开孔按间距开设卸料孔及振捣孔，钢板现场焊接锚筋后实施吊装预埋，将钢板与构件钢筋骨架点焊固定，拼接缝平面钢板安装后平整度不大于2mm。

节段构件拼接缝钢板与钢板护面衔接处均在相接处内口焊接，点焊固定，保证错边量不大于1mm。

中上节构件在平整的混凝土地基上施工，首先铺装构件底端拼接缝钢板，钢板平整度不大于2mm，再绑扎钢筋骨架后安装迎水侧钢板护面及其余面钢模板。

内侧空箱部分采用木模安装，木模与外侧钢模拉条螺栓紧固。最后安装顶层拼接缝钢板，安装工艺及要求同底节构件顶面拼接缝钢板。预制构件均采用泵车浇筑，振捣棒伸入拼接缝钢板预留洞内振捣密实，确保钢板下端不空鼓。

构件采用土工布覆盖洒水养生，同条件养护试块及弹模试验检查合格后起吊装船运输至现场，厂内采用龙门桁架四点起吊，船舱内安装锚柱支撑，构件装船需平稳，构件靠船舱面采用木方保护，防止成品混凝土在装船时碰撞造成损坏。

4、墩身底节构件安装

管桩厂内制作时预先加长，确保沉桩后管桩高度不小于最高水位1.5m，加长部分作为导向桩，易于在高水位期时导向桩准确的套入构件四个孔洞内，

底节构件采用浮吊四点起吊，浮吊由主钩和副钩调节构件水平，构件套入管桩后距离承重加劲板15cm后停止，采用定型卡槽校正构件轴线位置，验收合格后缓慢将构件落于加劲板上。构件落位后检查构件底部与环板间隙，采用2mm钢板将空隙处填塞。底节构件安装后顶面高差不大于2mm。

5、管桩填芯及底节构件二期浇筑(钢架式靠船墩)

水位低于管桩顶标高时割除钢管导向长度部分，抽排管内水后采用泥浆泵管内冲吸泥至设计底标高，管内安装钢筋笼。

构件预留孔洞沿边内侧凿毛并将构件与孔洞交叉位置的预留钢筋凿出，采用“L”型钢筋搭接焊恢复构件钢筋骨架。管内填芯及构件预留孔洞二期混凝土均采用泵车浇筑，单孔浇筑时下一个待浇筑孔需保持管内抽水确保无水浇筑。

6、型钢框架制作与安装(钢架式靠船墩)

型钢骨架采用I40工字钢焊接拼装，框架拼装后平整度不大于2mm。框架拼装焊接前检查框架对角线，验收合格后临时点焊固定。框架相邻工字钢连接出均采用双面焊接，焊缝宽度为6mm，加工场地拼焊迎水侧和背水侧框架。

现场将迎水侧和背水侧框架起吊竖直放置底节构件方形槽内，检查垂直度及轴线位置，固定后安装横向工字钢与两侧框架焊接形成整体“□”型框架。验收合格后焊接框架锚筋，四周挂线控制锚筋水平轴线。

7、钢架式靠船墩上节墩身安装(钢架式靠船墩)

上节墩身船运至现场，采用浮吊四点吊装，浮吊起吊构件移至已安装底节上方，检查轴线位置后下落至底节构件顶面，上下节拼接缝错台不大于2mm。安装之前接触面钢板涂刷钢板胶。

沿构件四周将上下节拼接缝钢板焊接，先焊接墩身外侧拼接钢板再焊接内侧拼接钢板。

8、内置钢模板制作与安装(钢架式靠船墩)

内置刚模板采用8mm钢板制作，由四块钢板焊接形成整体方形钢模。钢板平整度不大于2mm。钢板背面采用I12工字钢制作竖向围檩与钢板固定，相邻钢板相接处采用角钢定位固定。

相邻钢板采用“分段退焊法”焊接，焊接工艺如下步骤，焊接完毕后，对焊缝处进行打磨，确保焊缝达到施工工艺要求。

①自上而下焊接40cm，留80cm距离不焊接，再焊接40cm，依次焊至下端；

②再次焊接80cm中40cm距离，依次焊至下端；

③依次将剩余的40cm距离焊接至下端；

由于钢板较薄，尺寸较大，钢模整体吊装和浇筑二期混凝土时易产生变形，钢模及锚筋焊接后模内采用型钢支撑加固。模内设角撑、迎水侧和背水侧对撑，支撑自上而下共设4道，间距分别为30cm、180cm、180cm、30cm。

模内支撑均采用I12工字钢与钢板焊接固定，相邻直角50cm处焊接角撑，中间对撑设4道，相邻间距为50cm。

整体性钢模板焊接后安装内支撑，然后拆除钢板外侧竖向围檩并焊接锚筋，采用浮吊将整体内钢模吊入已安装好的型钢钢架内。

9、节段二期混凝土及压顶施工(钢架式靠船墩)

采用竹胶板+木方+双拼φ48mm建筑钢管围檩安装上节背水侧台阶处侧模，采用泵车浇筑节段间二期混凝土。

混凝土养护满足强度要求后拆除钢模板内支撑，钢模板空箱内搭设钢管支架及顶托，铺设压顶底模及绑扎钢筋，采用木模安装后浇筑压顶混凝土。

10、管桩填芯及底节构件二期浇筑(芯柱式靠船墩)

水位低于管桩顶标高时割除钢管导向长度部分，抽排管内水后采用泥浆泵管内冲吸泥至设计底标高，管内安装钢筋笼。

构件预留孔洞沿边内侧凿毛并将构件与孔洞交叉位置的预留钢筋凿出，采用“L”型钢筋帮焊恢复构件钢筋骨架。

由于钢管芯柱预留孔洞与管桩预留孔洞平面位置交叉，预制完成后芯柱预留孔洞有1/4圆弧缺口，二期混凝土浇筑前需安装芯柱孔洞钢管，浇筑墩身底节二期混凝土的同时恢复芯柱预留孔洞。

管内填芯及构件预留孔洞二期混凝土均采用泵车浇筑，单孔浇筑时下一个待浇筑孔需保持管内抽水确保无水浇筑。

10、墩身中节和上节安装(芯柱式靠船墩)

中节墩身船运至现场，采用浮吊四点吊装，浮吊起吊构件移至已安装底节上方，检查轴线位置后下落至底节构件顶面，上下节拼接缝错台不大于2mm。

沿构件四周将上下节拼接缝钢板焊接，先焊接墩身外侧拼接钢板再焊接内侧拼接钢板。上节安装工艺及要求同中节墩身。

中节和上节的安装关键控制点为各构件钢管芯柱预留中心点需在同一垂直线，安装时需将预留孔洞内清理，确保孔壁无杂物。

11、钢管芯柱安装(芯柱式靠船墩)

钢管芯柱直径为φ40mm，单根长度4.8m，钢管采用浮吊吊入预留孔洞内，钢管中心偏位不大于1mm，尺量检查后采用钢筋三点固定。

芯柱钢管与预留孔洞之间间隙采用环氧砂浆填塞，施工前需试配环氧砂浆凝固时间，分层填塞并插捣密实。

配比：环氧树脂：丙酮：二丁酯：乙二胺：黄砂＝100:20:15:10:250，要求初凝时间不小于1小时，具有一定的流动性。

12、压顶及钢管芯柱内混凝土施工(芯柱式靠船墩)

空箱内搭设钢管支架及顶托，铺设压顶底模及绑扎钢筋，采用竹胶板+木方+双拼φ48mm建筑钢管围檩安装压顶模板。

采用泵车先将4个钢管芯柱内混凝土浇筑至压顶底面，再分层将压顶混凝土浇筑至设计标高，芯柱混凝土采用加长振捣棒振捣密实。

13、物质材料

靠船墩桩基采用Q235螺旋钢管，共4根。

靠船墩沉桩导向平台需要锚桩φ630mm四根，I36工字钢横梁2根，纵梁I工字钢2根，横向限位梁[18槽钢4根，纵向限位梁[18槽钢2根。

构件钢板护面采用Q235普碳中厚板，材质为Q235钢板。

型钢钢架采用I40a工字钢，共12根。

内置钢模板采用Q235普碳中厚板，共4块；模内支撑及钢板加固框架采用I12 工字钢。

内置芯柱采用Q235螺旋钢管，共4根。

环氧砂浆配合比：环氧树脂：丙酮：二丁酯：乙二胺：黄砂＝100:20:15:10:250，单个靠船墩4根管桩填缝需0.5m3。

通过工厂化的生产构配件，可以保证构配件的生产质量。通过预制装配式结构体系的发展，不仅可以解决现浇结构施工中存在的技术和安全问题，而且可以提高劳动生产率，提高工程质量，降低成本，从而大幅提高船闸工程建设的经济社会效益。

在船闸和航道基本建设、加固养护、应急抢险中推广装配式靠船墩结构，不仅是贯彻节能、环保、低碳的内在要求，而且可提高工程质量、提高劳动生产率，实现工程施工行为的规范化、质量安全管理流程的程序化。

本发明的特点：

1、提高了工作效率、基础与墩身结构可同步施工，缩短了整体施工周期。

2、管桩基础及墩身结构预制减少水中施工作业，有利于环境保护。

3、减少水中围堰措施，无需高昂的临水施工措施费。

4、降低施工安全风险。

5、结构工厂化分节预制，施工质量易于控制，现场逐节段拼装作业减少水中工序，构件拼装完成后结构内二期可实现水上施工。

Claims (10)

1.一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩，其特征在于：基础钢管桩上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件、第一上节预制构件，底节预制构件内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔，每个喇叭形通孔与每个基础钢管桩内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；第一上节预制构件内部设置有中空内腔，沿中空内腔内壁环绕设置有钢模板构成模腔，模腔内设置有井字形钢板支架，钢板支架通过混凝土浇筑固定连接在模腔内，底节预制构件、第一上节预制构件通过钢板支架与混凝土浇筑固定连接构成整体结构；第一上节预制构件顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶，压顶顶端一侧固定设置有系船柱。

2.根据权利要求1所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述井字形钢板支架、钢模板焊接连接有若干能够固定连接在浇筑混凝土内的V字形第一锚筋。

3.根据权利要求1所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩迎水面上设置有护面钢板，护面钢板通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋固定连接在底节预制构件、第一上节预制构件、压顶的浇筑混凝土内。

4.根据权利要求1所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔；井字形钢板支架底端分别对应四个喇叭形通孔位置。

5.根据权利要求1所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩整体外形为矩形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯。

6.一种水上装配式靠船墩，包括沉设在水下的多个基础钢管桩，其特征在于：基础钢管桩上方自下至上依次设置有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件，底节预制构件内部对应每个基础钢管桩的位置沿竖直方向设置有上大下小的喇叭形通孔，每个喇叭形通孔与每个基础钢管桩内腔连通，并通过钢筋笼与混凝土浇筑构成整体结构；底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件内部相应位置设置有自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔，柱孔内插装有钢管芯柱，钢管芯柱与中节预制构件、第二上节预制构件之间间隙内填塞有环氧砂浆；第二上节预制构件顶部固定连接有通过钢筋笼与混凝土浇筑构成的压顶，压顶顶端一侧固定设置有系船柱。

7.根据权利要求6所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩迎水面上设置有护面钢板，护面钢板通过若干倾斜交叉设置的第二锚筋固定连接在底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件、压顶的浇筑混凝土内。

8.根据权利要求6所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩包括有四个沉设在水下的基础钢管桩，底节预制构件内部对应基础钢管桩的位置设置有四个上大下小的喇叭形通孔，底节预制构件、中节预制构件、第二上节预制构件内部设置有四个自第二上节预制构件顶端贯穿至底节预制构件中部的柱孔，每个柱孔与底节预制构件上的相应喇叭形通孔互相连通。

9.根据权利要求6所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述靠船墩整体外形为梯台形，靠船墩背水面设置有台阶和铁爬梯。

10.根据权利要求6所述水上装配式靠船墩，其特征在于：所述每个基础钢管桩外圆周面上沿圆周方向均匀分布、固定连接有多个竖直承重支撑加强筋板，承重支撑加强筋板顶端固定连接有圆环形支撑环板，底节预制构件底端支撑在支撑环板上；底节预制构件位于迎水面侧壁底端设置有向下延伸的防护段。

Images