[发明专利]深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁、港口、码头等深水基础施工技术领域，具体涉及一种深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰及其施工方法。

背景技术

在水利工程、码头工程，海港岸墙、护岸、防波堤，桥梁基础施工过程中，经常采用锁口钢管桩作为基坑支护及挡水的结构物。其适用范围广，尤其是在河床覆盖层较厚的地区，其施工速度快，制作、加工、运输、下沉等方便灵活，工艺简单，且可重复利用，较双壁钢围堰具有明显的成本优势。但在水下覆盖层很薄甚至在没有覆盖层的地区，因钢管桩自由高度过大，在水流的作用下极易失稳，造成钢管桩围堰结构破坏。所以采用传统的施工方法无法使用锁口钢管桩围堰作为围护结构，需选择其他的围堰形式。

发明内容

本发明的目的是为了解决在没有覆盖层或覆盖层很薄的深水域施工基础时，使用传统施工方法施工的锁口钢管桩围堰作为挡水结构物会遇到桩身自由高度过大，锚固不足，不易插打，无法满足围堰御洪、渡汛要求等的问题，提供了一种深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰及其施工方法，施工简单、经济效益好。

本发明采用如下的技术方案实现：

一种深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰，包括围檩以及沿围檩外侧设置的钢管桩形成的围堰结构，其特征在于上游的若干钢管桩内施作有钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的抗倾覆能力大于水流和漂浮物的冲击力，围堰结构施工范围的河床底部沉有钻渣形成的覆盖层。

钻渣形成的覆盖层的坡脚设置有防护用的沙袋、钢筋笼片石堆码护脚。

迎水面的钢管桩底部安装有剪力筋与封底混凝土连接。

上游钢管桩直径大于下游钢管桩直径，钻孔灌注桩直径比完成其施工的钢管桩直径小。

深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰的施工方法，步骤如下：

1）、将主墩钻孔桩施工过程中产生的钻渣进行过滤、冲洗，然后用导管沉入钢管桩围堰结构施工范围附近的河床增加河床覆盖层，

2）、主墩钻孔桩施工完成后，安装围檩（11）与主墩钻孔桩钢护筒固定，安装围堰内支撑（12），沿着围檩（11）的外侧按照顺序沉入钢管桩（1）形成围堰结构；

3）、在上游的若干钢管桩内施工钻孔灌注桩（10），钻孔灌注桩的抗倾覆能力大于水流及漂浮物的冲击力，

4）、用沙袋、钢筋笼片石（6）对围堰外钻渣（5）坡脚进行防护，

5）、抽除围堰内钻渣，水下浇筑施工封底混凝土，

6）、冲洗钢管桩锁口，钢管桩锁口内注浆封闭处理。

步骤3）可在步骤4）完成后进行或步骤3）与步骤4）同步进行。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明在无覆盖层的条件下人工增加覆盖层，并在上游钢管桩内施作钻孔灌注桩增加围堰的锚固深度及自身刚度，使围堰获得需要的稳定性，工艺简单，既能满足钢管桩围堰作为挡水结构物的要求，又能满足围堰御洪、渡汛的要求；

2、钢管桩重复利用率高，加工便利，施工中无需大型船只及吊装设备，经济效益好；

3、施工方便快捷，施工效率高，能有效缩短工期；

4、使用材料少，大型结构件少，与双壁钢围堰相比所需加工、拼装场地大大减小，节约临时用地；

5、利用主桥施工过程中产生的钻渣增加覆盖层，无污染，而且很大程度地降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明所述的组合钢管桩围堰的平面布置示意图，

图2为围堰的锁口形式示意图，

图3为图1的Ⅰ-Ⅰ截面图，

图中：1-钢管桩，2-企口榫槽，3-企口榫销，4-剪力筋，5-钻渣，6-沙袋、钢筋笼片石堆码护脚，7-常水位，8-封底混凝土顶面，9-钢管桩底面（河床标高），10-钻孔灌注桩，11-围檩，12-内支撑，13-水流方向。

具体实施方式

结合附图对发明的具体实施方式作进一步说明：

深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰由钢管桩1、上游若干钢管桩内施作的钻孔灌注桩10以及围檩11组成，并通过利用钻渣5增加河床覆盖层厚度，达到增加围堰锚入深度以满足围堰稳定性的要求。

深水无覆盖层条件下组合钢管桩围堰利用钻渣增加的覆盖层坡脚采用沙袋、钢筋笼片石进行防护；

上游钢管桩内施作的钻孔灌注桩伸入钢管桩内，并在迎水面钢管桩底部安装剪力筋与封底混凝土连接；

上游钢管桩直径较下游钢管桩直径大，钻孔灌注桩直径比钢管桩直径小。

施工过程：