[发明专利]一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置的施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置的施工方法，涉及桥梁桩基加固技术领域。一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置，包括设置在床底基础土层内的柔性承台和钢筋混凝土固定结构。所述柔性承台为内部中空的四棱台，柔性承台的中空部分灌注有砂石，柔性承台通过若干桩孔套设在群桩的底部。所述钢筋混凝土固定结构设置有与柔性承台外形相匹配的异型孔，柔性承台镶嵌到异型孔内，形成群桩桩基防冲刷坑装置。本发明能有效抑制马蹄形旋涡及尾涡对桩基础的破坏，装置与桩基接触部分可保护桩基不受水的冲刷腐蚀，提高群桩桩基的承载力。同时，本发明适用于已建成及未建成的桥梁桩基基础，具有施工简单快捷、成本低、安全环保的特点。

技术领域

本发明涉及桥梁桩基加固技术领域。

背景技术

近年来，我国经济迅速发展，港珠澳大桥、东海大桥、杭州湾大桥及重庆市内的李家沱大桥等大量跨越大江大河的大型桥梁随即建成。这些跨江跨河大桥多数采用深水群桩基础，其体积，阻水面积均较大。桥梁桩基础在复杂水流环境中的安全和稳定性除了取决于其在复杂水域环境中的受力条件以外，还与水流冲刷引起的桥梁桩基埋深变浅导致桩基承载力降低有关。且大量调查统计结果也表明桥梁破坏主要原因之一是由于桥墩基础局部冲刷引起桥墩埋深减小所致。

桥梁桩基基础的存在改变了桩基周围的水流环境，研究表明：在水流环境中修建桩柱结构物，会显著改变结构物周围的流场，形成复杂多变的三维流态，在桩前会形成下降流和马蹄形漩涡，桩后形成尾涡。马蹄形旋涡及尾涡的形成和运动增强了河床表面物质的运输能力，从而在桥梁桩基础形成明显的局部冲刷坑，这将会使桥梁桩基础在底床土体中的有效嵌入深度变小，导致桩基础承载力下降，大大影响了桥梁的安全与稳定，且在山区城市中，水流流速更大，水流冲刷对桥梁安全和稳定的影响也就会更甚。

因此，亟需研发出一种能抵御水流冲刷的桥墩桩基防护装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置及其施工方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置，包括设置在床底基础土层内的柔性承台和钢筋混凝土固定结构。

所述柔性承台呈梯体状，柔性承台的内部中空，中空部分记为空腔S。所述柔性承台设置有供桩基穿过的若干桩孔，桩孔贯穿柔性承台的上下板面，柔性承台的上表面设置有若干预留孔，底床原状土通过若干预留孔流入空腔S。

所述钢筋混凝土固定结构呈长方体状，钢筋混凝土固定结构与柔性承台具有同样的高度，钢筋混凝土固定结构上设置有贯穿其上下板面的异型孔。所述异型孔呈梯体状，异型孔与柔性承台相匹配，柔性承台嵌入钢筋混凝土固定结构的异型孔内。

若干灌注在所述床底基础土层内的桩基穿过若干桩孔。

所述柔性承台和钢筋混凝土固定结构的上表面均与床底基础土层的上表面齐平。

进一步，所述桩基为已建成或未建成的桥梁桩基。

若所述桩基为已建成的桥梁桩基，则柔性承台由若干组装件通过卯榫结构拼接而成。每个所述组装件的上表面均设置有预留孔。

进一步，若干所述组装件由柔性承台纵向切割而成，每个桩孔均被切割面沿轴向平分，形成若干半圆槽。

进一步，所述柔性承台由高强度塑料或纤维材料制成。

进一步，所述柔性承台的侧壁与床底基础土层的上表面的夹角为30°～45°。

进一步，所述柔性承台与钢筋混凝土固定结构的高度为45～60cm。

基于上述的一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置的施工方法，包括以下步骤：

基于上述的一种适用于水中群桩桩基防冲刷坑装置的施工方法，包括以下步骤：