[发明专利]浮箱式深水群桩桥台施工平台及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及深水桩基桥台施工技术领域，特别是涉及一种全水面作业的浮箱式深水群桩桥台施工平台及其施工方法。

背景技术

随着我国桥梁建设的飞速发展，桥梁施工技术也取得了新的突破。一些大型跨海、跨江桥梁其设计标准和技术含量之高，技术和施工条件之复杂，代表着当今桥梁建设的最高水平。而桥梁施工的重点和难点就在于深水桩基和桥台施工。

现有深水群桩桥台施工工艺的一般流程为：插打专用钢管桩→搭设桩基施工平台→下沉钢护筒→钻孔桩施工→施工平台拆除→吊箱下放就位→吊箱封底、抽水→承台混凝土浇筑。

该施工工艺不仅施工难度大，工程进度慢，还造成大量人工材料浪费，设备投入量大；钢吊箱安装困难，且易引起安全事故。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的上述不足，提供一种省时、高效、保质、安全的浮箱式深水群桩桥台施工平台及其施工方法，不仅作为桥台模具，还作为桩基水上作业的平台，进而降低施工难度，加快工程进度，节约大量人工材料，减少设备投入量。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明之浮箱式深水群桩桥台施工平台，包括按桥台和桩位尺寸预制好的浮箱式施工平台，所述浮箱式施工平台的上部搭设有工作平台；所述浮箱式施工平台通过锚具定位；所述浮箱式施工平台的底面预设有用于打桩的桩孔，所述桩孔上设有用于穿过桩身钢管的套管，所述套管与桩孔边缘密封连接；所述桩身钢管的外壁与桩孔的底部连接处设有可充入高压气或注入高压水的橡胶密水圈。

其中，橡胶密水圈的设计原理同汽车内胎或救生圈，充入高压气或注入高压水时膨胀，将套管的内壁与桩身钢管外壁之间的空隙填满，密封好后，撤掉套管位于浮箱式施工平台的底面以上部分，避免水渗入浮箱式施工平台，便于连接件与桩身钢管外壁焊接固定。

进一步，所述套管的直径大于桩身钢管直径6~10cm，套管的高度超过浮箱式施工平台的入水深度。由于桩身钢管穿过套管内、用重锤打入地下时，桩身钢管会有轻微晃动，通过预留套管空隙以确保打桩时浮箱式施工平台不受桩身钢管晃动的影响，提高稳定性。

进一步，所述浮箱式施工平台的外围上部设有用于配重的水囊，浮箱式施工平台的底部设有用于稳定浮箱式施工平台的气垫。当浮箱式施工平台入水深度小于设计标高时，可通过锚具结合水囊下拉调节浮箱式施工平台的入水深度以达到设计标高；当浮箱式施工平台入水深度超过设计标高时（如退潮或工作平台上加入大型设备施工等），可通过气垫稳定浮箱式施工平台。

进一步，所述桩孔的外围安装有连接件，所述连接件的边缘四周设有若干固定孔，通过螺杆和螺母与浮箱式施工平台的底面固定，以便完工时拧下螺母，撤走浮箱式施工平台的底面，用于下一个工程的重复利用。

进一步，所述桩身钢管通过与所述连接件的中心孔边缘焊接，按设计标高将浮箱式施工平台固定于桩身钢管壁上。

进一步，所述浮箱式施工平台由侧面围护钢模和底面围护钢模围成，浮箱式施工平台的中部设有若干支架。浮箱式施工平台在工厂按桥台和桩位尺寸预制好后，在岸边全部拼接好后，漂浮牵引至设计位置进行施工固定。其中支架起到连接支撑浮箱式施工平台的作用，不仅确保浮箱式施工平台不发生形变，还需满足打桩设备在工作平台上作业的要求。

进一步，所述工作平台上设有与所有桩孔相对应的平台预留孔。

进一步，所述气垫的表面设有与所有桩孔相对应的气垫预留孔，气垫的一侧设有用于充气的进气口。

本发明之浮箱式深水群桩桥台施工平台的施工方法，包括以下步骤：

（1）浮箱式施工平台在工厂按桥台和桩位尺寸预制好后，在岸边全部拼接好后，漂浮牵引至设计位置进行施工固定；

（2）利用锚具定位浮箱式施工平台，利用水囊和气垫调节浮箱式施工平台的入水深度；

（3）在浮箱式施工平台的的上部搭设有工作平台，将打桩的机械设备放置于工作平台上；

（4）将桩身钢管穿过套管打入河床，钻机成孔后，向桩身钢管的内腔放入绑扎好的钢筋笼，再灌注混凝土至设计标高（浮浆凿除高度考虑在内）；

（5）待全部或部分桩基工序完成后，再次检查校正浮箱式施工平台的定位，然后打开橡胶密水圈，向内充入高压气或注入高压水；密水完好后，撤掉套管位于浮箱式施工平台的底部以上部分；将连接件与桩身钢管外壁焊接固定；割掉桩身钢管位于浮箱式施工平台1底部以上的多余部分；

（6）凿桩头，清理浮箱式施工平台底部，绑扎桥台钢筋，灌注桥台混凝土；