[实用新型]一种超大平面尺寸沉井基础结构

说明书

本实用新型公开了一种超大平面尺寸沉井基础结构，包括钢混组合结构沉井段（2）和钢筋混凝土沉井段（1），钢混组合结构沉井段（2）由矩形沉井钢构和浇注在矩形沉井钢构内的钢筋混凝土组成，钢筋混凝土沉井段（1）由浇筑在钢混组合结构沉井段（2）上的钢筋混凝土组成，矩形沉井钢构包括多个拼接而成的基本钢结构组件（3）。本实用新型的钢混组合沉井基础结构整体性良好，并具有良好的抗弯、抗剪性能，适合于采用传统“大锅底”等多种开挖下沉方法的悬索桥锚碇基础、斜拉桥及悬索桥主塔基础的大型沉井基础，具有较高的施工作业安全系数与下沉系数，在“不均匀下沉”、“突沉”、“翻砂”等危险工况下具有较高的结构安全性与抗开裂性能。

技术领域

本实用新型涉及大型桥梁基础结构技术领域，特别是涉及一种超大平面尺寸沉井基础结构。

背景技术

随着国内桥梁建设的发展，大跨度桥梁的基础也不断发展，目前常见的大跨度梁基础主要有桩基础、沉井基础。桩基础使用范围最广，但对超大跨径桥梁，采用桩基础存在单桩承载能力有限，群桩规模较大，整体性弱，工程费用多等问题；而沉井基础刚度大、整体性好、兼具施工围堰，工期相对较小，沉井大量地应用于江河湖海边冲积层软土地基条件。目前，沉井基础主要为钢结构沉井、混凝土结构沉井及钢壳混凝土沉井。随着沉井基础平面面积的不断增大，若设计与施工操作不当，极易发生突沉、超沉、中心偏移、竖向歪沉、变形断裂等重大安全与质量事故。当沉井结构平面尺寸超过2000平米时，沉井基础在施工过程中受力复杂，特别是沉井底节首先下沉施工中受弯显著，以往沉井基础大多采用钢壳混凝土结构，容易出现三方面的问题，第一是钢和混凝土连接不强；第二，钢壳混凝土内无受力钢筋，混凝土容易开裂；第三，在沉井下沉中后期，容易出现下沉不均匀、突沉、翻沙等不利工况时，下部井壁受拉，易出现沉井开裂风险，甚至沉井基础折断、破损而导致沉井基础废弃。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种超大平面尺寸沉井基础结构，能提高大型沉井基础的施工的作业安全性能，解决现有大型沉井基础容易下沉的问题，同时能提高沉井结构安全性与抗开裂性能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种超大平面尺寸沉井基础结构，它包括下部的钢混组合结构沉井段和位于其上的钢筋混凝土沉井段，钢混组合结构沉井段由矩形沉井钢构和浇注在矩形沉井钢构内的钢筋混凝土组成，钢筋混凝土沉井段由浇筑在钢混组合结构沉井段上的钢筋混凝土组成，其中，矩形沉井钢构包括多个拼接而成的基本钢结构组件；

基本钢结构组件包括两侧横向和纵向交叉布置的钢壁，钢壁由两块平行布置的钢板组成，钢板的内壁上焊接有带孔PBL钢板，带孔PBL钢板上设置有横穿带孔PBL钢板的PBL钢筋，钢板的内壁均匀布置剪力钉；

拼接成一体的基本钢结构组件中最外侧的钢板形成矩形沉井钢构的钢外壁，其余位置的钢板形成矩形沉井钢构的钢内壁，矩形沉井钢构中钢内壁上横向钢板和纵向钢板的交点处通过角钢拉结。

所述的带孔PBL钢板之间绑扎有纵横分布的钢筋网，钢筋网采用直径15-25mm的钢筋，其中，纵向钢筋间距为150-200mm，横向钢筋间距为200-300mm。

所述的剪力钉焊接在钢板的内壁上，剪力钉之间的水平间距为150-300mm，竖向间距为150-300mm。

所述的横向钢板和纵向钢板的交点处的角钢包括两端分别焊接在相交钢板上的支撑角钢以及连接支撑角钢的加强角钢，支撑角钢在沉井的竖截面上呈梅花形布置。

所述的钢外壁的底部设置有刃脚I，钢内壁的底部设置有刃脚II，所述的刃脚I和钢外壁之间、刃脚II和钢内壁之间均设置有凸缘，其中，刃脚I的下端为单侧斜尖状，其斜面宽度为150-400mm；刃脚II的下端是两侧为斜面的箭头状，箭头的角度为25-60°，刃脚II箭尾的宽度为1.2-1.5m。