[发明专利]振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法

权利要求书

1.一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于包括以下步骤：

S1：施工准备 视现场情况搭设临时水上作业平台，在施工区域设置污染预防膜(4)，防止加固过程对周围水域造成污染；

S2：水下桩基表面处理 采用钢丝刷、高压水枪等工具水下清除桩基(3)表面附着物与劣化混凝土层，以露出新鲜结构面；

S3：拼装底部楔形钢套环 在临时水上施工平台上拼装底部楔形钢套环(5)，以形成钢套环受力整体；

S4：拼装模壳筒体并同步下沉 在已形成的底层楔形钢套环(5)上方逐层拼装模壳(6)，预张拉环向预应力筋(81)完成环向拼装，期间采用手拉葫芦等将已拼装完成的模壳(6)筒体同步下沉，直至拼装至设计高度；

S5：拼装顶部钢套环 在模壳(6)筒体上方安装顶部钢套环(7)，后张拉贯通底部楔形钢套环(5)、模壳(6)筒体与顶部钢套环(7)的纵向预应力筋(82)，使拼装结构形成纵向受力整体；

S6：振动锤入模壳筒体 在顶部钢套环(7)上方沿环向安装数个激振器(9)，通过控制激振器(9)产生的竖向作用力将模壳(6)筒体锤入河床(2)直至达到设计深度，后拆除激振器(9)；当水面(1)上方空间不足致使模壳(6)筒体未一次拼装达到设计高度时，可先将未达到设计高度的模壳(6)筒体锤入河床(2)一定深度后，拆除顶部钢套环(7)，并重复S5、S6施工步骤，直至将模壳(6)筒体达到设计深度；

S7：露出桩基表面处理 采用高压水枪冲洗桩基(3)原嵌固段，除去桩基(3)表面覆土直至露出结构表面；

S8：灌浆 在模壳(6)筒体与桩基(3)之间灌注水下不分散砂浆(101)、水下不分散混凝土(102)或水下固化环氧树脂(103)等材料；

S9：拆除临时设施 加固完成后拆除临时作业平台，去除污染预防膜(4)等。

2.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：所述的超高性能混凝土，其抗压强度不低于100MPa。

3.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：底部楔形钢套环(5)可分段拆卸拼装，拼装完成后与混凝土模壳(6)外形一致，钢套环(5)上预留有与混凝土模壳(6)对应的竖向预应力张拉孔道和锚固凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：混凝土模壳(6)采用分块预制拼装的形式，模壳具有纵向与横向拼接接头，能够方便的围绕待加固水下结构进行拼装，起到外侧模板的作用，同时作为增强结构与原结构共同受力；混凝土模壳(6)内部预留纵向和环向预应力张拉孔道，通过张拉预应力实现模壳的环向和纵向拼装，预应力大小可根据加固目标进行设计。

5.根据权利要求1、4所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：拼装的纵向接合面和横向接合面之间的连接处均设有密封垫，使拼装完成后的预制混凝土模壳形成一个密封体。

6.根据权利要求1、4所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：混凝土模壳(6)内的配筋可根据模壳制作工艺、转运要求及加固目标进行设计。

7.根据权利要求1、3、4所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：预制混凝土模壳(6)拼装完成后，可嵌入底部楔形钢套环(5)的凹槽内，并随施工同步下沉。

8.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：顶部钢套环(7)可分段拆卸拼装，拼装完成后与混凝土模壳(6)外形一致，可通过自身凹槽套在混凝土顶部模壳(6)上，钢套环(7)上预留有与混凝土模壳(6)对应的竖向预应力张拉孔道。

9.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：冲洗露出桩基(3)表面后，无需进行模壳(6)下部的封底处理，减小了施工难度和成本。

10.根据权利要求1所述的一种振动锤入超高性能混凝土模壳加固水下桩基施工方法，其特征在于：在张拉预应力结束后，在所述预应力筋(81)(82)的锚固节点与张拉节点处采用水下固化树脂(103)进行密封。