专利名称：有筋筒桩应用于新型围堤的施工工艺及其围堤或码头结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种筒桩施工工艺及围提结构，尤其是涉及一种适用于大直径有筋筒 桩新型海提结构的施工工艺及其筒桩围提结构。
背景技术：
随着我国改革开放的不断深入，我国经济建设平稳快速发展，尤其沿海地区经济 发展取得了举世瞩目的成就。众所周知，土地资源是保证经济发展的重要基础，伴随着经济 的快速发展，建设用地日益紧张，向海涂要土地，已成为沿海经济发达地区的共识。但在以 往的围涂造地工程中的堆石围提法，需要大量开采和使用石料，对周边环境造成不利的影 响，且因围提结构断面大、浪费大量土地，在长期的施工中产生大量的泥浆，传统技术环境 污染大、施工周期长、工程造价高；对周边环境造成不利的影响。
发明内容
本发明为解决现有围涂工程的建设和发展中存在着资源浪费、环境污染大、生产 效率低下、施工期长、使用耗石料量大，对周边环境的不利影响大等现状而提供的一种通过 减少桩间距、提高置换率等在围涂工程的建设和发展中能够减少断面、节省资源、减少环境 污染、提高生产力，尤其是该结构使用石料少，大大减小对周边环境的不利影响的大直径有 筋筒桩应用于有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构。本发明为解决上述技术问题所采用的具体技术方案为有筋筒桩应用于新型围提 的施工工艺，其特征在于采用大直径现浇薄壁围提筒桩施工工艺，主要包括以下步骤(1)定位a.嵌装内、外钢护壁套管将大直径环形桩尖嵌于大直径内钢护壁套管、大直径外钢护壁套管间的环形空腔 下端，使大直径内、外钢护壁套管下端面分别同大直径环形桩尖上的内外支承面平整接触， 固定大直径内、外钢护壁套管，形成大直径现浇筒桩中空结构的中空腔体；一方面用于固定 大直径内外钢护壁套管，另一方面阻止土和地下水进入空腔；b.安装夹持器与动力头在大直径内、外钢护壁套管的顶部采用夹持器与动力头相连接，为沉桩做定位准 备，夹持器上靠大直径内、外钢护壁套管的顶部中间处设有出泥孔；(2)振动成孔启动动力头，将大直径内、外钢护壁套管连同环形桩尖一起沉至设计深度；可选择 振动锤作为其动力头器具结构；(3)安插钢筋笼a.松开大直径内、外钢护壁套管顶部的夹持器；b.移开动力头，向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔中放入预先按设计要求 焊接好的钢筋笼；
c.通过夹持器重新将动力头紧固到大直径内外钢护壁套管上；(4)灌注混凝土起拔a.通过混凝土受料槽向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔内现浇灌入混凝土 至设计高程；b.启动动力头，边振动边拔出内、外钢护壁套管，在成孔过程中，排土孔排出土
心；(5)成桩通过动力头振动，环形桩尖留在成桩底部，形成大直径海提筒桩。成桩过程中，混 凝土受到振动，更加均勻密实，确保了桩身质量。在施工过程中，部分原位土可通过内筒继 而从上部出泥孔排出，属少量挤土桩，不会对环境造成污染，成桩后的海提薄壁筒桩为高度 伸出水面的高度结构。(6)施工过程的抛填工艺采用施工前先抛填，施工后继续抛填的施工工艺，围提筒桩施工前先在施工区域 抛填碎石层，形成改善地基水平抗力的海底地基，改善海底地基物理指标；施工后继续抛填 抛石层，形成具有优化筒桩间土体与筒桩顶浅表层的土体特性结构。将内、外钢护壁套管嵌于大直径环形桩尖的内、外环槽中，利用动力头振动沉入地 层成孔，形成筒桩体所需的环形空间，然后配置钢筋笼并现场浇灌混凝土，启动动力头拔出 钢护壁套管而形成的筒型桩；大直径薄壁筒桩直径一般采用800mm 2000mm，克服了沉管 灌注桩、钻孔灌注桩及预制桩对直径的限制，使薄壁筒桩桩径大大增加，可以很好的发挥大 直径筒桩的优势，由于筒桩中心孔的存在使挤土影响大大减弱，桩间距得以缩小，使海提复 合地基横断面大大减小，其断面可以有效控制在10 30米宽度内，有效的节约土地；有筋 筒桩海提整体稳定性好，抗弯性能优越，竖向承载力高，刚度大、弯矩大、造价低、质量可控 的特点；采用空心沉管方法可节省约百分之三十的混凝土、提高近十倍的工作效率，生产效 率得到充分的提高发挥。作为优选，所述的现浇大直径薄壁海提筒桩为采用安装钢筋笼的围提筒桩结构， 配合筒桩排架式结构围提施工工艺；充分发挥大直径海提筒桩承载力、稳定性等特点。作为优选，所述的海提筒桩为大直径单体筒桩或联体咬合筒桩，海提筒桩高度为 伸出水面高度结构，围提筒桩设有外护桩或内护桩结构。施工时加设外护筒，一是保护筒桩 在水域中的成型条件，使混凝土不塌落在水中；二是使筒桩外壁不受水流或海流的冲刷而 形成过多的砂面或毛孔；当内成孔器中的土芯高度不够时，就需要安设内护筒，以保证筒桩 内壁的成型良好。如果工程条件允许时，也可以不安设内护筒，可直接把筒桩上部浇灌成实 心混凝土桩。作为优选，所述的施工抛填抛石层采用50厘米以下的级配石头。作为优选，所述的大直径环形桩尖与大直径内、外钢护壁套管的固定采用挂钩装 置。确保在桩体自重和动力头振动的联合作用下，桩尖部分能自动脱离。上述施工工艺的围提或码头结构，所述的大直径有筋筒围提筒桩为伸出水面结 构，海提筒桩围提结构为沿提线海面设置有两至三排大直径筒桩结构，靠外海侧的一排采 用大直径密排筒桩或筒桩结合插板或联体筒桩的结构型式，围区侧的一排采用大直径筒桩 间隔结构布置，前、后排筒桩之间用横向联系梁连接，各单排的大直径筒桩之间采用纵向联系梁连接，立柱设置在筒桩上端部并与横、纵向联系梁连接。大直径筒桩间的间距采用可缩 小为1. 5 3倍筒桩直径的排架结构。前后排筒桩通过联系梁的作用，相当于对前排桩进行 了水平锚固，提高了前排桩的抗倾覆、抗滑移的能力。横、纵向联系梁相互连接整体使筒桩 围提结构形成超静定框架结构，大大加强了筒桩结构的整体稳定性，使围提从松散结构变 成了刚性的钢筋混凝土结构；海提上部结构易于拓展，可以根据工程的实际需求和功能需 求进行个性设计，利于提线开发，增大提岸的利用价值。其中不出海底素筒桩，为无钢筋筒 桩，可大大降低每枚筒桩的造价。通过在海底植入3 10排无素筒桩作为镇压护脚结构， 置换海底地基，完成对筒桩高桩海提的保护。作为优选，大直径筒桩间的间距采用可缩小为1. 5 3倍筒桩直径的排架结构。缩 短了桩间距，提高承载力，减小了海提断面。作为优选，所述的海提筒桩在其靠外海侧的围提筒桩下部联系梁处向下设有海提 筒桩的内、外排钢筋混泥土插板。钢筋混泥土插板结构即可替代闭气土方的闭气功能又加 强了对海提筒桩稳定性，及抗冲击性等功能。作为优选，所述的横向联系梁包括上横向联系梁和下横向联系梁结构部分。加强 筒桩结构的上、下整体稳定性。作为优选，所述的纵向联系梁包括上纵向联系梁和下纵向联系梁结构部分。加强 筒桩结构的上、下整体稳定性。作为优选，所述的上下横纵向联系梁间设有立柱，立柱内设有钢筋混泥土胸墙，立 柱露出高度高于围提的回填高度。在回填高度在的下端及其前、后排筒桩之间处设有回填 防渗土体结构或钢筋混泥土胸墙结构。加强立柱结构的强度，立柱上端部分即围提上部结 构易于拓展，可以根据工程的实际需求和功能需求进行个性设计，利于提线开发，增大提岸 的利用价值。本发明的有益效果是现浇混凝土大直径薄壁海提筒桩克服了沉管灌注桩及预制 桩对直径的限制，使海提断面大大减小，有效节约土地、减少环境污染、提高生产效率，此海 提筒桩结构使用石料少，可很大程度上减小对周边环境的不利影响；具备很好的经济效益 和社会效益，有筋筒桩围提围提结构在围涂工程的建设和发展中发挥着积极的作用。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明。图1是本发明有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构的施工 过程工艺流程示意图。图2是本发明有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构的筒桩 基础围提断面结构示意图。图3是本发明有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构的筒桩 基础围提剖面结构示意图。图4是本发明有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构的单体 筒桩成孔器结构示意图。图5是本发明有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺及其围提或码头结构的一种 工程断面示意图。
具体实施例方式图1、图2所示的实施例1中，一种有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺，采用大直 径现浇薄壁围提筒桩施工工艺，主要包括以下步骤(1)定位 G1a.嵌装内、外钢护壁套管将大直径环形桩尖14嵌于大直径内钢护壁套管11、大直径外钢护壁套管12间 的环形空腔13下端，使大直径内、外钢护壁套管下端面分别同大直径环形桩尖上的内外支 承凹槽平整接触，固定大直径内、外钢护壁套管，形成大直径现浇筒桩中空结构的中空腔体 16 ；b.安装夹持器与动力头在大直径内、外钢护壁套管的顶部采用夹持器70与动力头80相连接，为沉桩做定 位准备，夹持器70上靠大直径内、外钢护壁套管的顶部中间处设有出泥孔90;可选择振动 锤作为其动力头结构；(2)振动成孔 G2、G3启动动力头80，将大直径内、外钢护壁套管连同大直径环形桩尖14 一起从淤土层 面M处沉至淤土 F层中到设计深度；(3)安插钢筋笼a.松开大直径内、外钢护壁套管顶部的夹持器70 ；b.移开动力头，向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔13中放入预先按设计要 求焊接好的钢筋笼；c.通过夹持器70重新将动力头紧固到大直径内外钢护壁套管上；(4)灌注混凝土起拔G4a.通过混凝土受料槽15向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔13内现浇灌入 混凝土至设计高程；b.启动动力头80，边振动边拔出大直径内、外钢护壁套管，在成孔过程中，出泥孔 90排出土芯；(5)成桩 G5通过动力头80上拔时的振动，大直径环形桩尖留在成桩底部，形成具有中空大直 径16尺寸结构的现浇大直径海提筒桩，成桩后的海提薄壁筒桩其高度伸出海面高度。(6)施工过程的抛填工艺采用大直径海提筒桩施工前先抛填，施工后继续抛填的施工工艺；筒桩海提施工 前先在施工区域抛填50厘米以下的级配石头，形成改善地基水平抗力的海底地基，改善海 底地基物理指标；在施工后继续抛填抛石层，形成具有优化筒桩间土体与筒桩顶浅表层的 土体特性结构。所述的现浇大直径海提筒桩为采用安装钢筋笼的海提筒桩结构，配合筒桩排架式 结构海提施工工艺。所述的大直径环形桩尖14与内、外钢护壁套管的固定采用挂钩装置。 所述的海提筒桩为大直径单体筒桩10，大直径薄壁海提筒桩10直径为1200mm，海提筒桩设 有外护桩或内护桩结构。混凝土的坍落度进行严格控制，通常在8-12cm之间，所述的内、外护筒的保护时间不宜小于20小时。所述的大直径有筋筒海提筒桩为伸出海面结构，所述的 海提筒桩围提结构为沿提线设置有两排大直径筒桩结构，靠外海侧B的一排采用大直径联 体筒桩20的结构型式(见图3)，围区侧A的一排采用大直径单体筒桩10间隔结构布置， 前、后排筒桩之间用横向联系梁连接，各单排的大直径筒桩之间采用纵向联系梁连接，立柱 40设置在筒桩上端部并与横、纵向联系梁连接。大直径筒桩间的间距采用2倍筒桩直径的 复合地基间距结构，所述的海提筒桩在其靠外海侧B的海提筒桩下部联系梁31处向下设有 海提筒桩的内、外排钢筋混泥土插板33。所述的加厚的褥垫层30E结构其垫层厚度为60cm。 所述的横向联系梁包括上横向联系梁321和下横向联系梁322结构部分。所述的纵向联系 梁包括上纵向联系梁311和下纵向联系梁312结构部分。所述的上下横纵向联系梁间设有 立柱40，立柱40内设有钢筋混泥土胸墙50，立柱40露出高度高于围提的回填土层D的回 填高度C。所述的筒桩围提结构在其提顶H上靠外海侧设有防浪墙60及护栏J及其提顶 伸缩缝HI。所述的筒桩围提结构在其下部横、纵向联系梁及原海涂面E处设有抛石护脚围 提30结构，在回填高度C的下端及其前、后排筒桩之间处设有回填防渗土体G结构或钢筋 混泥土胸墙结构。前、后排的单体筒桩10或联体筒桩20沉入到软土地基层F处。实施例2中，所述的大直径海提筒桩靠围区侧A的一排为大直径海提筒桩为单体 筒桩10结构，靠外海侧B的一排采用为采用密排单体筒桩10结构，大直径薄壁海提筒桩10 的直径为2000mm，其它同实施例1相同。实施例3中，所述的大直径海提筒桩为靠围区侧A或靠外海侧B的一排均采用联 体咬合筒桩20结构，大直径薄壁海提筒桩10直径为800mm，其余同实施例1相同。图5所示的工程断面中，大直径薄壁海提筒桩10直径为1500mm，壁厚200mm，薄壁 海提筒桩10经过现浇筒桩的施工工艺后沉入由浅到深的淤泥层Y1、淤泥质粘土层Y2、粉质 粘土层Y3 ；采用2. 5倍筒桩直径的筒桩间的间距的排架结构，在其下横、纵向联系梁处设有 护脚围提30从原涂面T1开始的斜围脚30A及围脚30B，斜围脚30A及围脚30B处设有大 块石抛理，在斜围脚30A及围脚30B下方底脚出采用大块抛石30D，在靠外海侧B的立柱40 内设有混泥土挡浪板B2，围区侧A和外海侧B的立柱40上方连接有上纵向联系梁311，上 横向联系梁321，形成上部联系梁32加强框架结构，在上部横纵向联系梁的上端外侧处连 接有混泥土挡坎B1结构，大直径薄壁海提筒桩10与立柱40之间连接有下部联系梁31加 强框架结构，下部联系梁31包括下横向联系梁322和下纵向联系梁312结构部分，下部联 系梁31在海提建成以后的新滩涂面T1上方，靠外海侧B的海提筒桩下部联系梁31处向下 设有海提筒桩的内、外排钢筋混泥土插板33结构，插板厚30mm。
权利要求
1.一种有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺，其特征在于采用大直径现浇薄壁海提 筒桩施工工艺，主要包括以下步骤(1)定位a.嵌装内、外钢护壁套管将大直径环形桩尖(14)嵌于大直径内钢护壁套管(11)、大直径外钢护壁套管(12)间 的环形空腔(13)下端，使大直径内、外钢护壁套管下端面分别同大直径环形桩尖上的内外 支承凹槽平整接触，固定大直径内、外钢护壁套管，形成大直径现浇筒桩中空结构的中空腔 体(16)；b.安装夹持器与动力头在大直径内、外钢护壁套管的顶部采用夹持器(70)与动力头(80)相连接，为沉桩做定 位准备，夹持器(70)上靠大直径内、外钢护壁套管的顶部中间处设有出泥孔(90)；(2)振动成孔启动动力头(80)，将大直径内、外钢护壁套管连同大直径环形桩尖(14) 一起沉至设计 深度；(3)安插钢筋笼a.松开大直径内、外钢护壁套管顶部的夹持器(70)；b.移开动力头，向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔(13)中放入预先按设计要求 焊接好的钢筋笼；c.通过夹持器(70)重新将动力头紧固到大直径内外钢护壁套管上；(4)灌注混凝土起拔a.通过混凝土受料槽(15)向大直径内、外钢护壁套管间的环形空腔(13)内现浇灌入 混凝土至设计高程；b.启动动力头(80)，边振动边拔出大直径内、外钢护壁套管，在成孔过程中，出泥孔 (90)排出土芯；(5)成桩通过动力头(80)上拔时的振动，大直径环形桩尖留在成桩底部，形成现浇大直径海提 薄壁筒桩，成桩后的海提薄壁筒桩其高度伸出水面高度；(6)施工过程的抛填工艺采用大直径海提筒桩施工前先抛填，施工后继续抛填的施工工艺；围提筒桩施工前先 在施工区域抛填抛石层，形成改善地基水平抗力的水底地基结构，改善海底地基物理指标。
2.按照权利要求1所述的有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺，其特征在于所述的 现浇大直径薄壁海提筒桩为采用安装钢筋笼的海提筒桩结构，配合筒桩排架式结构海提施 工工艺。
3.按照权利要求1所述的有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺，其特征在于所述的 海提筒桩为大直径单体筒桩(10)或联体咬合筒桩(20)，海提筒桩高度为伸出海面高度结 构，海提筒桩设有外护桩或内护桩结构，有筋筒桩直径为800 2000mm。
4.按照权利要求1所述的有筋筒桩应用于新型围提的施工工艺，其特征在于所述的 施工抛填抛石层采用50厘米以下的级配石头。
5.一种采用权利要求1所述施工工艺的围提或码头结构，包括防浪墙(60)，其特征在于围提及码头结构为沿提线海面下设置有有两至三排大直径海提筒桩结构，靠外海侧 (B)的一排采用密排大直径筒桩或大直径筒桩结合插板或联体筒桩(20)的结构型式，围 区侧(A)的一排采用大直径筒桩(10)间隔结构布置，前、后排大直径筒桩之间用横向联系 梁连接，各单排的大直径筒桩之间采用纵向联系梁连接，立柱(40)设置在筒桩上端部并与 横、纵向联系梁连接。
6.按照权利要求5所述的围提或码头结构，其特征在于所述大直径筒桩间的间距采 用可缩小为1. 5 3倍筒桩直径的排架结构，所述大直径筒桩间为可采用3 10排不出海 底的素筒桩作镇压护脚结构。
7.按照权利要求5或6所述的围提或码头结构，其特征在于所述的海提筒桩在其靠 外海侧(B)的海提筒桩下部联系梁(31)处向下设有海提筒桩的内、外排钢筋混泥土插板 (33)。
8.按照权利要求5所述的围提或码头结构，其特征在于所述的横向联系梁包括上横 向联系梁(321)和下横向联系梁(322)结构部分。
9.按照权利要求5所述的围提或码头结构，其特征在于所述的纵向联系梁包括上纵 向联系梁(311)和下纵向联系梁(312)结构部分。
10.按照权利要求5或6或8或9所述的围提或码头结构，其特征在于所述的上下横 纵向联系梁间设有立柱(40)，立柱(40)内设有钢筋混泥土胸墙(50)，立柱(40)露出高度 高于围提的回填高度(C)。在回填高度(C)在的下端及其前、后排筒桩之间处设有回填防渗 土体(G)结构或钢筋混泥土胸墙结构。
全文摘要
本发明公开了一种有筋筒桩应用于新型围堤的施工工艺及其围堤或码头结构，为采用大直径现浇薄壁海堤筒桩施工工艺，主要包括有定位、安装夹持器与动力头、振动成孔、安插钢筋笼、灌注混凝土起拔、成桩及施工过程的抛填工艺，沿堤线海面下设置有有两至三排大直径海堤筒桩结构，靠外海侧采用密排大直径筒桩等结构型式，围区侧采用大直径筒桩间隔结构布置，前、后排大直径筒桩之间用横向联系梁连接，各单排的大直径筒桩之间采用纵向联系梁连接，立柱设置在筒桩上端部并与横、纵向联系梁连接。使海堤断面大为减小，有效节约土地、减少对周边环境环境污染的不利影响、提高生产效率，使用石料少，在围涂工程的建设和发展中发挥着积极的作用。
文档编号E02D27/12GK101994304SQ20091030609
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者谢庆道, 谢璟, 陈东曙 申请人:浙江海桐高新工程技术有限公司