一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法
2023-06-01 12:48:21 1
專利名稱：一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法
技術領域：
本發明涉及圍堰施工領域，具體來講是減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的 方法。
背景技術：
目前，橋梁基礎施工鋼圍堰封底混凝土的受力計算有兩個工況一是封底混凝土 與鋼圍堰和鋼護筒之間的抗剪能力計算；二是封底混凝土的抗彎曲能力計算；依靠控制上 述兩個工況來確定封底厚度。抗剪能力計算時，封底混凝土與鋼圍堰內壁、鋼護筒外壁的傳 力方式為相互之間的粘結力，由於鋼圍堰壁和鋼護筒壁表面淤泥、鏽皮等影響，粘結力取值 通常為規範允許值的50 60%，而規範中混凝土的剪應力比粘結力還要高20%左右，不能 充分發揮剪力作用，導致封底混凝土厚度較大；而封底混凝土由於鋼圍堰壁和鋼護筒壁表 面淤泥、鏽皮原因無法與鋼圍堰、鋼護筒結合良好，存在滲水通道，以致鋼圍堰抽水後滲水， 需要作排水處理，增加抽水設備導致消耗大量電力，造成成本增加，嚴重時還會影響施工進 度和承臺混凝土施工質量。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在於發明一種減小鋼圍堰封底混凝土 厚度和防止滲漏的方法，通過該方法中設置的抗剪結構，使鋼圍堰抽水後封底混凝土與鋼 圍堰內壁、鋼護筒外壁的傳力方式由相互之間的粘結力轉變為粘結力和剪力，使得混凝土 承載力取值有可靠依據，可減小封底混凝土厚度；抗剪結構的水平抗剪環板中斷了封底混 凝土與鋼圍堰內壁、鋼護筒外壁間的滲水通道，可防止鋼圍堰內滲水。為達到以上目的，本發明採取的技術方案是一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和 防止滲漏的方法，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，完成後沿鋼圍堰內壁的下部分焊接上、下兩圈抗剪結構；b.將焊接完抗剪結構的鋼圍堰放入水中，下沉至預先設定的位置；c.在鋼護筒外壁同樣焊接上、下兩圈抗剪結構，將焊接完抗剪結構的鋼護筒依次 逐根打入鋼圍堰內的地基中；d.在鋼護筒中施工鑽孔樁，直至所有鑽孔樁施工完畢；e.進行鋼圍堰內清基，再水下衝洗鋼圍堰內壁和鋼護筒外壁，衝洗的範圍為封底 混凝土灌注範圍，並衝洗鋼圍堰內壁和鋼護筒外壁上的抗剪結構；f.水下灌注鋼圍堰的封底混凝土，使其與鋼護筒、鋼圍堰和抗剪結構結合成整體， 且所述鋼護筒、鋼圍堰的上圈抗剪結構在預先設定的封底混凝土頂面位置以下，所述鋼護 筒、鋼圍堰的下圈抗剪結構在預先設定的封底混凝土底面以上；g.待封底混凝土強度達到設計要求後，鋼圍堰內抽水，進行承臺施工。在上述技術方案的基礎上，所述抗剪結構為水平環繞焊接在鋼圍堰內壁和鋼護筒 外壁的抗剪環板，以及等間距焊接在抗剪環板上壁或下壁的抗剪加勁板。
在上述技術方案的基礎上，所述抗剪加勁板為具有一定厚度的直角三角形結構， 其一直角邊焊接於抗剪環板，另一直角邊焊接於與該抗剪環板焊接的鋼圍堰內壁或鋼護筒 外壁。在上述技術方案的基礎上，所述上圈抗剪結構的抗剪加勁板焊接於抗剪環板的上 壁，下圈抗剪結構的抗剪加勁板焊接於抗剪環板的下壁。在上述技術方案的基礎上，所述焊接方式為雙面焊接。本發明的有益效果在於，抗剪結構使封底混凝土與鋼圍堰內壁、鋼護筒外壁的傳 力方式由單一的相互之間的粘結力轉變為粘結力和剪力，使得混凝土承載力取值有可靠依 據，同時封底混凝土的承載能力至少提高20%，可減小封底混凝土厚度，節約了施工成本投 入；封底混凝土抗剪傳力，安全可靠；抗剪結構還起到止水作用，有效防止鋼圍堰內滲水； 另外抗剪結構用料不多，事先在陸上製作，方便可靠，具有較大的推廣價值。
圖1為本發明實施例的施工結構示意圖；圖2為圖1的平面圖；圖3為鋼圍堰、鋼護筒的抗剪結構和封底混凝土的局部結構示意圖；圖4為鋼圍堰的局部抗剪結構正視圖。附圖標記鋼圍堰1，鋼護筒2，封底混凝土 3，上抗剪結構4，下抗剪結構5，抗剪環 板6，抗剪加勁板7。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的方式作進一步詳細說明。如圖1、圖2所示，本發明所述的一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方 法，包括如下步驟a.先在平臺上或岸上組拼鋼圍堰1，並在鋼圍堰1內壁的下部分焊接兩圈抗剪結 構，分別為上抗剪結構4和下抗剪結構5。如圖3和圖4所示，所述上抗剪結構4和下抗剪 結構5相同，包括水平環繞焊接在鋼圍堰1內壁的抗剪環板6，以及等間距焊接在抗剪環板 6上壁或下壁的抗剪加勁板7，所述焊接方式為雙面焊接。其中，上抗剪結構4的抗剪加勁 板7焊接於抗剪環板6的上壁，下抗剪結構5的抗剪加勁板7焊接於抗剪環板6的下部，使 抗剪結構受力時抗剪加勁板7的焊縫均為可靠的剪力傳力方式。所述抗剪加勁板7均為具 有一定厚度的直角三角形結構，且其兩直角邊分別焊接鋼圍堰1的內壁和抗剪環板6的上 壁或下壁。b.將焊接抗剪結構的鋼圍堰1下放到水中，下沉至預先設定的位置。c.如圖2所示，在每根鋼護筒2的外壁也同樣焊接一圈上抗剪結構4和下抗剪結 構5，所述上抗剪結構4為水平環繞焊接在鋼護筒2外壁的抗剪環板6，以及焊接在抗剪環 板6上壁和鋼護筒2外壁之間的抗剪加勁板7。所述下抗剪結構5為水平環繞焊接在鋼護 筒2外壁的抗剪環板6，以及焊接在抗剪環板6下壁和鋼護筒2外壁之間的抗剪加勁板7， 且所述焊接方式均為雙面焊接，加勁板7等間距焊接於抗剪環板6。將焊接後的鋼護筒2依 次逐根打入鋼圍堰1內的地基中，並大致保持所述每根鋼護筒2的上抗剪結構4與鋼圍堰1的上抗剪結構4在同一水平面內，鋼護筒2的下抗剪結構5與鋼圍堰1的下抗剪結構5在 同一水平面內。d.待鋼護筒2打插完畢之間，在鋼護筒2中施工鑽孔樁，直至所有鑽孔樁施工完 畢。e.進行鋼圍堰1內清基，再利用高壓射水設備水下衝洗鋼圍堰內壁和鋼護筒外 壁，衝洗範圍為預先設定中的灌注封底混凝土 3的範圍，並衝洗鋼圍堰1和鋼護筒2上的上 抗剪結構4、下抗剪結構5。f.如圖1所示，灌注鋼圍堰1的封底混凝土 3，由於鋼護筒2、鋼圍堰1的抗剪結構 封入封底混凝土 3中，因此和封底混凝土 3很好的結合成整體，且位於同一平面的所有上抗 剪結構4距封底混凝土 3頂面0. 3米左右，位於同一平面的所有下抗剪結構5距封底混凝 土 3底面0. 3米左右，以儘量使封底混凝土 3剪切面能夠達到最大值，在本實施例中為0. 3 米，但允許有不影響施工質量的公差存在。由於抗剪環板6和鋼護筒2、鋼圍堰1通長焊接， 抗剪環板6下壁不易附著淤泥浮漿，澆注封底混凝土 3時在混凝土的擠壓作用下能與封底 混凝土 3很好地結合成一體，中斷了滲水通道，能起到止水帶的作用，有效防止鋼圍堰內滲 水。g.待封底混凝土強度達到設計要求後，對鋼圍堰1抽水，承臺施工。由於封底混 凝土 3與鋼護筒2、鋼圍堰1的抗剪結構結合成整體，抽水後封底混凝土 3在承臺、鋼圍堰1 重力荷載或者水浮力荷載作用下，由原來的與鋼護筒2外壁和鋼圍堰1內壁接觸面的粘結 傳力轉變為粘結傳力及上抗剪結構4和下抗剪結構5接觸面處的混凝土剪切傳力，從而充 分發揮剪力作用，可減小封底混凝土厚度。另外，所述鋼圍堰1在覆蓋層中是通過掏吸鋼圍堰1內泥沙方式下沉的，因此設在 其內壁上的抗剪結構不會阻礙鋼圍堰下沉，採用套箱圍堰方法施工低樁承臺時(圖未示)， 鋼圍堰1內鋼護筒2是在鋼圍堰1吸泥下沉到位後再插打，因此鋼護筒2上焊接的的抗剪 結構位於鋼圍堰1內覆蓋層的上面，也不影響下沉，其安裝的具體位置可根據設計所需的 下沉深度和試插打驗證入土深度的方式來決定，確保抗剪結構位於封底混凝土 3預先設定 的位置；對吊箱圍堰，鋼圍堰和鋼護筒上焊接的抗剪結構均不需要穿過覆蓋層，不存在下沉 受阻問題。本發明不局限於上述實施方式，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離 本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護 範圍之內。
權利要求
1.一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，其特徵在於，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，完成後沿鋼圍堰內壁的下部分焊接上、下兩圈抗剪結構；b.將焊接完抗剪結構的鋼圍堰放入水中，下沉至預先設定的位置；c.在鋼護筒外壁同樣焊接上、下兩圈抗剪結構，將焊接完抗剪結構的鋼護筒依次逐根 打入鋼圍堰內的地基中；d.在鋼護筒中施工鑽孔樁，直至所有鑽孔樁施工完畢；e.進行鋼圍堰內清基，再水下衝洗鋼圍堰內壁和鋼護筒外壁，衝洗的範圍為封底混凝 土灌注範圍，並衝洗鋼圍堰內壁和鋼護筒外壁上的抗剪結構；f.水下灌注鋼圍堰的封底混凝土，使其與鋼護筒、鋼圍堰和抗剪結構結合成整體，且所 述鋼護筒、鋼圍堰的上圈抗剪結構在預先設定的封底混凝土頂面位置以下，所述鋼護筒、鋼 圍堰的下圈抗剪結構在預先設定的封底混凝土底面以上；g.待封底混凝土強度達到設計要求後，鋼圍堰內抽水，進行承臺施工。
2.如權利要求1所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，其特徵在於 所述抗剪結構為水平環繞焊接在鋼圍堰內壁和鋼護筒外壁的抗剪環板，以及等間距焊接在 抗剪環板上壁或下壁的抗剪加勁板。
3.如權利要求2所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，其特徵在於 所述抗剪加勁板為具有一定厚度的直角三角形結構，其一直角邊焊接於抗剪環板，另一直 角邊焊接於與該抗剪環板焊接的鋼圍堰內壁或鋼護筒外壁。
4.如權利要求3所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，其特徵在於 所述上圈抗剪結構的抗剪加勁板焊接於抗剪環板的上壁，下圈抗剪結構的抗剪加勁板焊接 於抗剪環板的下壁。
5.如權利要求2或3所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，其特徵在 於所述焊接方式為雙面焊接。
全文摘要
一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止滲漏的方法，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，並沿其內壁焊接上、下兩圈抗剪結構；b.將鋼圍堰下放到水中；c.在鋼護筒外壁同樣焊接上、下兩圈抗剪結構，並將鋼護筒依次打入鋼圍堰內的地基中；d.施工完畢所有鑽孔樁；e.進行鋼圍堰內清基，再水下衝洗鋼圍堰和鋼護筒上的抗剪結構；f.灌注封底混凝土，使其與鋼護筒、鋼圍堰和抗剪結構結合成整體；g.鋼圍堰抽水，承臺施工。該方法通過設置抗剪結構，使鋼圍堰抽水後封底混凝土與鋼圍堰內壁、鋼護筒外壁的傳力方式由相互之間的粘結力轉變為粘結力和剪力，使得混凝土承載力取值有可靠依據，可減小封底混凝土厚度；還可防止鋼圍堰內滲水。
文檔編號E02D19/04GK102094428SQ20101061018
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月29日 優先權日2010年12月29日
發明者農代培, 劉愛林, 周偉, 周琰, 徐國亮, 曹士運, 汪小舟, 王林, 皮軍雲, 秦順全, 童林鴻, 範學梅, 陳家驂, 馬濤, 黃中華 申請人:中鐵大橋局集團有限公司