CN216238615U - 一种预制水下承台止水结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预制水下承台止水结构，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，其底板下方通过预埋螺栓设有胶囊托盘并通过环状的水平止水带将二者缝隙密封，胶囊托盘呈环形并环绕桩基护筒设置，其底端向下延伸并与预制承台套箱底板围成一环形凹槽，且环形凹槽内设置有止水胶囊，止水胶囊的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。本实用新型结构简单，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

一种预制水下承台止水结构

技术领域

本实用新型涉及水下承台施工技术领域，具体涉及一种预制水下承台止水结构。

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，而且现有的柔性止水结构中止水胶囊均无法拆除进行后续周转使用，在一定程度上增加了施工的成本。

实用新型内容

本实用新型目的在于提出一种预制水下承台止水结构，以解决背景技术中所述的技术问题。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种预制水下承台止水结构，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，其底板下方于桩基护筒周侧设置有胶囊托盘，且其底板底面与胶囊托盘顶面之间通过环状的水平止水带密封，所述胶囊托盘呈环形并环绕桩基护筒设置，其顶端通过预埋螺栓安装在预制承台套箱底板上，其底端向下延伸并与预制承台套箱底板围成一环形凹槽，且环形凹槽内设置有止水胶囊并通过AB胶粘结固定，所述止水胶囊于环形凹槽内围成一闭合的圆环，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，所述充注嘴设置于囊体内环面顶部位置，并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，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，充注完毕后，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，为方便止水胶囊的拆卸回收，所述囊体呈条形，其一端中部内陷形成球形凹槽，且球形凹槽颈部设置有一圈限位环箍，限位环箍与囊体一体相连，且囊体的膨胀率比限位环箍的膨胀率高出30%-50%，囊体另一端中部外凸形成与囊体内部连通的球形连囊，且球形连囊周侧设置有一圈向外延伸的围护裙边。

优选地，所述围护裙边套设在囊体设有球形凹槽的一端并将囊体两端拼接处凹陷遮挡在内，为保证遮挡效果，防止因囊体充注膨胀导致围护裙边滑脱，其长度不小于囊体工作状态直径的1.5倍，且其末端逐渐变薄以更好地与桩基护筒和胶囊托盘贴合防止出现渗漏。

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托盘顶板，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，且焊接相连的托盘顶板、托盘侧板和托盘底板均由相同的两个半圆环结构拼接而成，两个半圆环结构拼缝位置对应设置有连接耳板，且拼缝两侧的连接耳板相互贴合并通过连接螺栓固定相连。

优选地，为提高胶囊托盘的结构强度，所述托盘顶板与托盘侧板之间垂直焊接有若干块加劲支撑板，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，为防止两连接耳板之间的拼缝出现渗漏问题，拼缝两侧的连接耳板之间夹设有遇水膨胀止水带。

优选地，所述水平止水带采用双峰GINA止水带，所述双峰GINA止水带两侧分别通过安装压板、安装垫板和预埋螺栓压紧固定在预制承台套箱底板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型结构简单，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、本实用新型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、本实用新型将胶囊托盘和止水胶囊均设置为可拆卸结构，在保证防水效果的基础上使得胶囊托盘和止水胶囊均可方便地实现安拆及周转使用，在保证施工质量的前提下降低了施工成本，达到了降本增效的目的。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/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，并不限制本实用新型，其中：

图1为本实用新型的纵剖结构示意图；

图2为本实用新型的横剖结构示意图；

图3为本实用新型胶囊托盘的纵剖结构示意图；

图4为本实用新型止水胶囊两端连接节点的纵剖结构示意图；

图5为本实用新型水平止水带未工作状态的结构示意图；

图6为本实用新型水平止水带工作状态的结构示意图。

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-托盘顶板、502-托盘侧板、503-托盘底板、504-连接耳板、505-连接螺栓、506-加劲支撑板、6-预埋螺栓、7-止水胶囊、701-囊体、702-充注嘴、703-充注软管、704-球形凹槽、705-限位环箍、706-球形连囊、707-围护裙边、8-双峰GINA止水带、9-安装压板、10-安装垫板、11-接缝灌浆料。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种预制水下承台止水结构的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。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。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，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实用新型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。

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1-5，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：

如图1-2所示，本实用新型优选的一种预制水下承台止水结构，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，其底板下方于桩基护筒1周侧设置有胶囊托盘5，且其底板底面与胶囊托盘5顶面之间通过环状的水平止水带密封，所述胶囊托盘5呈环形并环绕桩基护筒1设置，其顶端通过预埋螺栓6安装在预制承台套箱2底板上，其底端向下延伸并与预制承台套箱2底板围成一环形凹槽，且环形凹槽内设置有止水胶囊7，所述止水胶囊7于环形凹槽内围成一闭合的圆环，其囊体701外侧设置有充注嘴702，且其囊体701内部充注有带压气体或带压液体，所述充注嘴702设置于囊体701内环面顶部位置，并通过充注软管703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703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11封堵严密，充注完毕后，所述囊体701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所示，所述胶囊托盘5包括竖向设置的托盘侧板502，所述托盘侧板502远离桩基护筒1一侧的顶端垂直焊接有托盘顶板501，且其靠近桩基护筒1一侧的底端垂直焊接有托盘底板503，所述预制承台套箱2底板、托盘侧板502和托盘底板503围合成容纳止水胶囊7的环形凹槽，且焊接相连的托盘顶板501、托盘侧板502和托盘底板503均由相同的两个半圆环结构拼接而成，两个半圆环结构拼缝位置对应设置有连接耳板504，且拼缝两侧的连接耳板504相互贴合并通过4个连接螺栓505固定相连，为提高胶囊托盘5的结构强度，托盘顶板501与托盘侧板502之间垂直焊接有若干块加劲支撑板506，若干块加劲支撑板506按圆形阵列间隔设置于胶囊托盘5上，且加劲支撑板506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，所述托盘顶板501、托盘侧板502和托盘底板503均采用20mm厚钢板制作而成，所述连接耳板504和加劲支撑板506均采用10mm厚钢板制作而成；

为防止两连接耳板504之间的拼缝出现渗漏问题，拼缝两侧的连接耳板504之间夹设有遇水膨胀止水带507；

如图4所示，所述囊体701呈条形，其一端中部内陷形成球形凹槽704，且球形凹槽704颈部设置有一圈限位环箍705，限位环箍705与囊体701一体相连，且囊体701的膨胀率比限位环箍705的膨胀率高出30%-50%，囊体701另一端中部外凸形成与囊体701内部连通的球形连囊706，且球形连囊706周侧设置有一圈向外延伸的围护裙边707，所述围护裙边707套设在囊体701设有球形凹槽704的一端并将囊体701两端拼接处凹陷遮挡在内，为保证遮挡效果，防止因囊体701充注膨胀导致围护裙边707滑脱，其长度不小于囊体701工作状态直径的1.5倍，且其末端逐渐变薄以更好地与桩基护筒1和胶囊托盘5贴合防止出现渗漏问题；

如图5-6所示，所述水平止水带采用双峰GINA止水带8，所述双峰GINA止水带8两侧分别通过安装压板9、安装垫板10和预埋螺栓6压紧固定在预制承台套箱2底板上，且双峰GINA止水带8安装在距离托盘顶板501边缘20mm的位置，当预埋螺栓6拧紧时，一圈双峰GINA止水带8被有效压缩，双峰GINA止水带8遇水膨胀实现预制承台套箱2底板与托盘顶板501之间水平缝隙的密封防水；

为保证连接效果，根据桩基护筒1直径尺寸，在预制承台套箱2底板内侧设置8-10个预埋螺栓6用于固定胶囊托盘5，同时在其外侧设置16-20个预埋螺栓6用于固定双峰GINA止水带8。

另外，本实用新型还提供了上述一种预制水下承台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，根据设计尺寸将裁切成型的各型号钢板焊接相连并拼接成环形胶囊托盘5；

步骤二，制作预制承台套箱2，制作模板、绑扎内部配筋、设置预埋件3和预埋螺栓6并浇筑混凝土，混凝土养护完成后依次在预制承台套箱2底板预埋螺栓6处安装双峰GINA止水带8和胶囊托盘5；

步骤三，止水胶囊7环绕定型及预充注，将止水胶囊7一端的球形连囊706塞入另一端的球形凹槽704中，并通过充注设备向止水胶囊7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7的密封程度及膨胀率，确保止水胶囊7能够达到承受2-4MPa压力的状态，检查达标后，排出止水胶囊7内带压气体；

步骤四，安装止水胶囊7，预制承台套箱2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7放入胶囊托盘5的环形凹槽内，并调整止水胶囊7位置将充注软管703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7初次充注，通过充注设备向止水胶囊7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7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7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，使用连续千斤顶等起吊设备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1下放至水下设计标高处；

步骤八，止水胶囊7二次充注，预制承台套箱2就位后，向止水胶囊7内充注带压气体或带压液体，使止水胶囊7充气压力达到0.2-0.4Mpa；

步骤九，止水胶囊7封闭，检查止水胶囊7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702，使止水胶囊7持续保持有效止水工作状态；

步骤十，缝隙封闭，止水胶囊7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7的止水效果满足施工要求后，将止水胶囊7顶部、承台套筒2底板与桩基护筒1之间的缝隙用接缝灌浆料11封闭，当采用水下微膨胀不分散混凝土作为接缝灌浆料11时，先在止水胶囊7顶部、承台套筒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，当采用速凝砂浆作为接缝灌浆料11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7顶部、承台套筒2底板与桩基护筒1之间的缝隙内浇筑速凝砂浆；

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；

步骤十二，竖向止水结构回收，承台施工完成后，将胶囊托盘5拆除，并将胶囊气门芯拧开排出止水胶囊7内部带压气体或带压液体，整个止水结构循环使用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种预制水下承台止水结构，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），其底板下方于桩基护筒（1）周侧设置有胶囊托盘（5），且其底板底面与胶囊托盘（5）顶面之间通过环状的水平止水带密封，所述胶囊托盘（5）呈环形并环绕桩基护筒（1）设置，其顶端通过预埋螺栓（6）安装在预制承台套箱（2）底板上，其底端向下延伸并与预制承台套箱（2）底板围成一环形凹槽，且环形凹槽内设置有止水胶囊（7）并通过AB胶粘结固定，所述止水胶囊（7）于环形凹槽内围成一闭合的圆环，其囊体（701）外侧设置有充注嘴（702），且其囊体（701）内部充注有带压气体或带压液体，所述充注嘴（702）设置于囊体（701）内环面顶部位置，并通过充注软管（703）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，所述充注软管（703）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（11）封堵严密，充注完毕后，所述囊体（701）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所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：所述囊体（701）呈条形，其一端中部内陷形成球形凹槽（704），且球形凹槽（704）颈部设置有一圈限位环箍（705），其另一端中部外凸形成与囊体（701）内部连通的球形连囊（706），且球形连囊（706）周侧设置有一圈向外延伸的围护裙边（707）。

3.根据权利要求2所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：所述围护裙边（707）套设在囊体（701）设有球形凹槽（704）的一端，其长度不小于囊体（701）工作状态直径的1.5倍，且其末端逐渐变薄。

4.根据权利要求1所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：所述胶囊托盘（5）包括竖向设置的托盘侧板（502），所述托盘侧板（502）远离桩基护筒（1）一侧的顶端垂直焊接有托盘顶板（501），且其靠近桩基护筒（1）一侧的底端垂直焊接有托盘底板（503），所述预制承台套箱（2）底板、托盘侧板（502）和托盘底板（503）围合成容纳止水胶囊（7）的环形凹槽，且焊接相连的托盘顶板（501）、托盘侧板（502）和托盘底板（503）均由相同的两个半圆环结构拼接而成，两个半圆环结构拼缝位置对应设置有连接耳板（504），且拼缝两侧的连接耳板（504）相互贴合并通过连接螺栓（505）固定相连。

5.根据权利要求4所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：所述托盘顶板（501）与托盘侧板（502）之间垂直焊接有若干块加劲支撑板（506），若干块加劲支撑板（506）按圆形阵列间隔设置于胶囊托盘（5）上，且加劲支撑板（506）的数量为8-10块。

6.根据权利要求4所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：拼缝两侧的连接耳板（504）之间夹设有遇水膨胀止水带（507）。

7.根据权利要求1所述的一种预制水下承台止水结构，其特征在于：所述水平止水带采用双峰GINA止水带（8），所述双峰GINA止水带（8）两侧分别通过安装压板（9）、安装垫板（10）和预埋螺栓（6）压紧固定在预制承台套箱（2）底板上。

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