本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种适用于冰冻区桥梁水中施工的防冻裂钢管桩。
背景技术：
桥梁水中施工时，要搭设钢栈桥、钢平台等临时支架用于桥梁下部结构施工。临时支架的构造主要为钢管桩+主承重梁+分配梁+桥面板，其中钢管桩通常位于水(江、河、湖)中，其下端插打入水底岩层中，上端突出于水面，支撑承重梁，钢管桩内有一定高度的水位。在有冰冻期的地区施工，水面在冬季会结冰，形成冰层。由于钢管桩内的水同样会结冰，在冻胀力的作用下，会对钢管桩产生脆性破坏，严重时会将钢管桩胀裂，导致钢管桩承载能力及临时支架结构稳定性下降，产生安全风险。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对冰冻区钢管桩被冻裂的现状，提供一种适用于冰冻区桥梁水中施工的防冻裂钢管桩。
本发明的技术方案如下：
一种适用于冰冻区桥梁水中施工的防冻裂钢管桩，包括钢管桩本体，钢管桩本体下端插打于水底设计深度，钢管桩本体内有一定高度的水位，其特征在于：所述钢管桩本体内设有一漂浮于水中的浮子，所述浮子是有一定长度的柱状软质不透水材料，所述浮子的顶面高于钢管桩本体内水面之上一定高度，底面深入钢管桩本体内水面之下一定深度。
本发明在钢管桩中设置了软质不透水材料的浮子，钢管桩内的水结冰膨胀时，软质不透水材料受冰层挤压可收缩，因而给冰层足够的膨胀空间，可以有效避免冰层向外膨胀对钢管桩造成脆性破坏及冻裂现象，保障了钢管桩承载能力及临时支架的结构稳定性。
附图说明
图1是本发明的纵向结构剖视图；
图2是本发明一种实施例的俯视结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括钢管桩本体1，钢管桩本体1下端插打于水底设计深度，钢管桩本体内有一定高度的水位。通常钢管桩本体内外的水位高度一致，以使钢管桩管壁所受内外水压一致。钢管桩本体内设有一漂浮于水中的浮子2，所述浮子2是一段有一定高度的柱状软质不透水材料，所述浮子的顶面高于钢管桩本体内水面之上一定高度，底面深入钢管桩本体内水面之下一定深度。
本发明具体实施时，浮子底面深入钢管桩本体内水面之下的深度，依施工的冰冻区冬季结冰时冰层3的最大厚度而定，要保证浮子底面位于最厚冰层底面之下一定深度。冰冻区的冰层最大厚度，可根据施工区域历年的冬季气候调查得出。
设施工区冰层最大厚度为h，浮子位于水面(冰面)以上的长度为h1，浮子底面深入最厚冰层底部之下的长度为h2，则浮子的总长度l应该为：l＝h1+h+h2
具体实施时，一般使浮子顶面高出钢管桩本体内水面以上至少20cm，浮子底面位于水面以下的深度，一般设置为低于冰层3最大厚度底面以下至少20cm。
浮子采用软质不透水材料，是为了受冰层挤压时能够收缩，使冰层向内膨胀，避免冰层向外膨胀对钢管桩造成破坏。为给冰层足够的向内膨胀空间，浮子的中部可设置为空心。
浮子的横截面可设置为圆形、多边形或梅花形。如图2所示，梅花形横截面的浮子更有利于受挤压时向内收缩。
如图1所示，为使浮子保持足够的长度位于水面以下，可在浮子的底部连接一坠子4。所述坠子4的重力等于浮子在水中的浮力。坠子可采用铅锤，也可以用与铅锤等质量的混凝土块。
为使浮子在钢管桩内位置居中，可在所述钢管桩本体内壁上低于浮子上端处焊接一上限位箍5，高于浮子下端处焊接一下限位箍6，所述上限位箍和下限位箍都是包括一由钢筋或钢板绕制成的圆环，圆环外侧与钢管桩内壁焊接，内侧分别均匀焊接4根向钢管桩中心延伸的两两相对的限位杆7，各限位杆7长度相同，每两根相对的限位杆7前端之间的距离等于或大于浮子的直径。
本发明用于冰冻区施工，在冬季，当钢管桩内的水结冰时，由于浮子为软质材料，冰层膨胀时会向内挤压浮子，而不会向外膨胀破坏钢管桩，从而防止钢管桩冻裂。