[发明专利]一种带有护壁的水下浇筑式管柱及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程、桥梁房建、水工结构中基础现浇施工方法。

背景技术

现有的沉井及沉管基础施工采用分节预制构件后依靠自重或辅助措施接高下沉然后进行压浆处理的方法进行施工。对于该工艺，除存在施工场预制件运输困难、吊装设备大、预制件下沉困难等问题外，还有以下几点难以控制：下沉后由于底部有残渣易整体倾斜；分节预制，各节接口处拼接施工难度大；压浆工艺复杂，压浆质量难以控制，工期长造价高。预制法施工的以上问题已成为行业内公认的难题。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种带有护壁的水下浇筑式管柱及其施工方法，以方便施工、提高施工效率。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明带有护壁的水下浇筑式管柱的结构特点是：所述管柱是在现浇加筋混凝土管柱与成孔内壁之间采用水下快凝材料浇筑形成有护壁层，所述管柱以现浇混凝土底板形成混凝土封底。

本发明带有护壁的水下浇筑式管柱的施工方法的特点是按如下步骤进行：

a、在设定的管柱所在位置处，以钻机施工成孔；

b、在所述成孔中利用环形滑模装置自下而上沿成孔内壁以水下快凝材料浇筑护壁层，形成护壁孔，向所述护壁孔中下放筒形钢筋笼；

c、在所述钢筋笼的筒中下放底节模板，在所述底节模板上、自下而上逐节组装并通过外挂配重下放各节段预制内模板形成内模，锁定内模后在护壁孔中浇筑底板混凝土形成混凝土封底，底节模板浇筑在管柱孔的混凝土封底中进行定位，使成护壁孔形成为封底的环形筒体；

d、在所述封底的环形筒体中，以所述护壁层为外模，在所述外模和内模之间浇筑管身混凝土，在所述管身混凝土达到强度要求后，解除对内模的锁定，自上而下取出各节段预制内模板，完成带有护壁的水下浇筑式管柱的施工；

e、在所述带有护壁的水下浇筑式管柱的顶面浇注顶盖完成基础承台的施工。

本发明施工方法的特点也在于：

设置所述各节段预制内模板为空心浮筒结构，在释放对内模的锁定之后，各节段内模板可依靠浮力上浮实现回收。

所述底节模板的上段为圆柱形筒体，下段为圆锥形筒体，所述底节模板是以其圆锥形筒底浇筑在管柱孔的混凝土封底中进行定位。

所述各节段预制内模板是由瓦片模板拼装而成；在所述各节段预制内模板中，呈水平设置的“十”字支撑架在其呈“十”字的四个支撑位上支撑有定位立柱，各瓦片模板与相邻位置上定位立柱相互卡嵌，并能够以所述定位立柱为导向柱竖向滑动；相邻节段的预制内模板之间，对应位置上的定位立柱相互螺纹连接；处在与所述底节模板相邻接位置上的第一节段预制内模板中的定位立柱是螺纹连接在所述底节模板的顶面上，在所述各节段预制内模板之间贯穿用于张拉的锁紧钢铰线；所述锁紧钢铰线在孔顶限位平台上利用千斤顶进行张拉。

在各道“十”字支撑架的中心分别设置有钢绞线拴结点，并有回收钢绞线在各钢绞线拴结点之间串联连接并延伸至管柱孔的孔口，用于回收“十”字支撑架。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明中护壁层具有较高的强度质量比、刚度质量比和良好的耐腐蚀性能，防渗性能好，以其作为混凝土的保护外壳可以对混凝土结构实施全寿命保护；

2、本发明中护壁层可较好地约束管柱的纵向及环向应变，钢筋骨架可按照最小配筋率配置，与普通钢筋混凝土沉管配筋率大为减小，各节段内模板重复使用，从而节省造价，用量也减轻了钢筋骨架吊装重量。

3、与混凝土预制沉管相比，本发明中护壁层与内模的配搭实现管柱现浇，解决了场地预制大直径沉管运输困难的问题，可大大提高施工效率，缩短工期；

4、已有技术中预制件接高在连接处处理困难，质量不易控制，本发明实现管柱基础一次性浇筑完成，基础为完整整体，可有效提高基础力学性能，基础质量可靠；

5、已有技术中预制下沉工法在预制件下沉完成后需要进行压浆处理，而压浆工艺复杂，特别对于管柱基础底部压浆质量难以控制，造成基础底部周边松散，使得基础承载力降低，本发明实现一次性现浇，不需要压浆处理。且本发明采用钢结构锥形底节模板，可伸入至较深处，然后完成浇筑，由于浇筑的混凝土流动性强可经挤压渗入各个空间，不会出现传统施工方法可能造成的底部周边松散问题。

附图说明

图1为本发明自浮式内模系统立面图；

图2为本发明自浮式内模系统平面图；

图3为本发明中底节定位模板安装示意图；