[发明专利]适于跨海桥梁大直径管柱基础的预制承台及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适于跨海桥梁大直径管柱基础的预制承台及其施工方法。

背景技术

近几十年来，随着我国社会经济的高速发展，新建了一批跨海桥梁工程。跨海桥梁显著的特点是必需要适应多变的海洋环境。海洋环境下，巨大的风力、波浪力、潮流冲击力、冰压力和撞击力等往往会形成控制性条件。这些力基本是水平荷载。在内陆和内河环境中常用的钻孔桩基础、打入桩基础因桩径较小，国内最大的钻孔灌注桩直径在4m以内，难以承受海洋环境下巨大的水平力。而管柱基础直径可做到6～10m，抵抗水平力能力强，每一根单柱完成施工后都能独立承受水平荷载，是一种非常适合跨海桥梁的基础形式。

通常管柱基础施工需要搭设施工平台，管柱施工完成后拆除平台，安装钢制挡水围堰进行承台施工。因海上环境恶劣，平台的搭设和拆除均需要耗费大量的机械和人力。同时承台混凝土浇筑后，围堰部分钢结构无法拆除，造成材料的浪费。因此采用传统的施工方法其施工成本高，需要的机械和人力多。

针对传统管柱基础施工的缺点，发明了预制承台。预制承台可同时作为施工平台及挡水围堰使用，同时也是承台永久结构的一部分。充分发挥了结构的功能，节省施工投入，降低工程造价。

发明内容

本发明的目的是针对国内跨海大桥设计施工现状，旨在提供一种造价低，施工临时设施投入少，材料利用充分的适于跨海桥梁大直径管柱基础的预制承台及其施工方法。

本发明的实现方式为：预制承台为多箱空腹式混凝土结构，多个箱室的划分与管柱基础的布置统一；承台底板上对应管柱基础的位置设置活动钢底板，活动钢底板和承台底板之间采用螺栓连接，预制承台内壁设有连接钢筋，管柱基础的直径根据目前的工艺可做到6～10m大小。

适于跨海桥梁大直径管柱基础的预制承台的施工方法,具体步骤如下：

1）在在岸边干船坞中制造有多个箱室的预制承台，箱室的划分与管柱基础的布置统一；承台预制完成后向船坞内注水，预制承台自浮。待船坞内水位和海面水位一致时，打开船坞船闸，牵引预制承台至墩位处；

2）预制承台底板上对应管柱的位置设置活动钢底板，活动钢底板和预制承台底板之间采用螺栓连接；

3）预制承台浮运就位后，注水下沉，使预制承台下沉至临时支撑上，在预制承台顶部搭设操作平台；

4）拧开螺栓，取下活动钢底板，进行管柱基础下沉施工，管柱基础施工完成后，浇筑水下封底混凝土；

5）待封底混凝土强度达到要求后，抽干承台内的水，在承台箱室内绑扎钢筋，浇筑承台混凝土，形成完整的承台结构。

本发明有以下优点：

1、预制承台下海时可自浮，仅靠拖轮即可牵引至墩位，减少运输船舶；

2、施工时可作管柱基础下沉施工的海上作业平台，节省平台搭设费用；

3、承台混凝土浇筑时可作为外侧模板；可作为永久结构成为承台的一部分，材料利用充分；

4、可作为挡水围堰使用，不需要另外安装和拆除挡水围堰，节约施工投入和时间；

5、预制承台内壁设有连接钢筋，可和后期承台钢筋相连接，使预制承台和后期浇筑的承台混凝土形成整体结构，共同受力。

附图说明

图1为预制承台自浮状体拖拉至墩位示意图；

图2为图1中的A部分放大示意图；

图3为预制承台的平面布置图；

图4为承台浮运就位后下沉至支撑桩状态图；

图5为承台顶面铺设操作平台示意图；

图6为管柱下沉状态示意图；

图7为承台内浇筑封底混凝土示意图；

图8为承台钢筋绑扎示意图；

图9为混凝土浇筑示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明。

参照图1、2，发明的适合于跨海桥梁大直径管柱基础的预制承台为多箱空腹式混凝土结构，保证其能自浮。多个箱室的划分与管柱基础3的布置统一；预制承台底板4上对应管柱基础的位置设置活动钢底板5，活动钢底板和预制承台底板之间采用螺栓6连接，浮运时钢底板闭合，管柱施工时拧开螺栓6，取下活动钢底板5。

预制承台内壁设有连接钢筋10，可和后期承台钢筋11相连接，使预制承台1和后期浇筑的承台混凝土12形成整体结构，共同受力。

预制承台的施工方法是：

1）在岸边干船坞中制造有多个箱室的预制承台1，箱室的划分与管柱基础的布置统一；承台预制完成后向船坞内注水，使预制承台自浮。待船坞内水位和海面水位一致时，打开船坞船闸，用拖轮2牵引预制承台至墩位处；