深水硬质岩嵌入式承台施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种深水硬质岩嵌入式承台施工方法。

背景技术：

目前，承台施工过程中需要浇筑封底混凝土，封底混凝土用于阻止水从底部涌入承台作业区，同时为承台施工提供平台支撑，承载抽水后水头差产生的浮托力及浇筑承台时的荷载，因此，封底混凝土必须具备一定的厚度。在承台施工中，需要在承台设计位置开挖至封底混凝土以下并对基坑进行清理，以保证封底混凝土的厚度。对于地质条件良好的硬质岩，开挖困难，开挖工期长，施工成本提高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无需封底混凝土、减少开挖工程量、减少混凝土使用量、提高施工效率、降低施工成本的深水硬质岩嵌入式承台施工方法。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种深水硬质岩嵌入式承台施工方法，包括：

s1：在承台本体预计施工位置设置护筒及进行桩基施工；

s2：在s1中设置的护筒的上方搭设施工平台，在施工平台上拼装围堰，围堰内部沿高度方向间隔水平固定有多个支撑架，相邻的支撑架之间竖直设置有多个支撑杆；

s3：在硬质岩上表面的围堰预定安装位置开挖一圈基槽，下放s2中拼装好的围堰至其下端的一圈内置于所述基槽内并定位，定位后往所述基槽内浇筑混凝土；

s4：将围堰内的水抽干；

s5：在围堰内部开挖硬质岩至承台底标高以下形成基坑，清理基坑；

s6：拆除承台范围内的支撑架、支撑杆及护筒；

s7：绑扎承台钢筋，围堰内浇筑混凝土形成承台。

优选地，环绕所述围堰的内壁一周均匀间隔水平设置四个内中空的方筒，每个所述方筒均对应一护筒，其外壁上设置有定位装置，其包括：

钢板，其竖直固定于所述护筒的外壁上，且所述钢板对着所述方筒的竖直面沿高度方向内陷形成贯通的t型凹槽；

t型块，其横向部分卡设在所述钢板的t型凹槽内，以实现t型块与钢板的拼接；所述t型块的竖直部分朝向所述方筒，且向内凹陷形成一容纳方型块的凸型凹槽；

所述方型块，其不脱离的内置于所述凸型凹槽内，且所述方型块可沿所述t型块的竖直部分移动并插入所述方筒内，以对围堰进行限位固定；

卷扬机，其固定于所述护筒的顶部，且其钢丝绳连接所述t型块。

优选地，所述方型块内中空，且其内部设置有卡合装置，其包括：

一对内置板，其水平间隔设置于所述方型块的内部，二者平行，一对所述内置板相背的竖直侧面均沿其长度方向均匀间隔垂直设置有多个圆杆，所述方型块的竖直侧壁上对应所述圆杆处设有供所述圆杆伸出的通孔；

连杆机构，其由两个等长的连杆通过一销轴铰接而成，所述连杆机构的两端分别铰接于一对所述内置板的相对的面上；所述连杆机构带动一对所述内置板沿所述内置板的宽度方向移动；

轴承，其外圈固定于所述销轴上；

螺栓，其垂直螺接在方型块远离所述围堰的一端的侧壁上，所述螺栓的尾部穿设并固定于所述轴承的内圈；

其中，当所述方型块插入对应的方筒内时，所述圆杆伸出所述通孔，并插入对应方筒的竖直侧壁内，位于所述凸型凹槽内的所述圆杆插入所述凸型凹槽的竖直侧壁内，从而实现方型块卡接在所述方筒内。

优选地，设置有定位装置的所述护筒沿高度方向间隔设置有多个脚踏杆。

优选地，所述护筒由上部及下部拼接而成，护筒上部的下端沿圆周方向均匀间隔设置有一对拼接装置，所述拼接装置包括：

l型块，其竖直设置于护筒上部的底面，所述l型块的水平端呈弧形；

其中，护筒上部的下表面内陷形成空腔，所述空腔上端通过通道与外界相通；

横板，其水平内置于所述空腔内且与空腔内壁贴合实现密封，并且可沿着所述空腔高度方向上下运动；

限位块，其内置于所述空腔的下端限制所述横板脱离所述空腔；

竖杆，其竖直固定于所述横板的下表面；

弹簧，其竖直固定于所述横板及所述限位块之间；

橡胶块，其将所述通道的出口处密封；

其中，所述橡胶块可供针头穿过，针头连接外部的送气装置；护筒下部的上表面对应所述l型块处均向内凹陷形成对应的l型凹槽，所述l型凹槽的竖直端可供所述l型块的下端伸入，所述l型凹槽的水平端呈弧形，旋转护筒上部时，所述l型块的水平端卡接于对应的所述l型凹槽的水平端内，将护筒上部及护筒下部连接，所述竖杆穿出护筒上部并伸入卡合于所述l型块的竖直端及所述l型凹槽的竖直端的间隙内，限制所述l型块从所述l型凹槽内脱离。

优选地，所述横板的竖直侧壁上设置有密封圈。

本发明至少包括以下有益效果：

1、基槽内混凝土及围堰内的硬质岩配合可起到封底混凝土的功能，无需浇筑封底混凝土，减少开挖量及混凝土使用量，提高施工效率、降低施工成本；

2、所述定位装置可准确将围堰下放定位至设计位置，基槽内浇筑混凝土时，围堰位置保持不变；

3、所述卡合装置可十分便捷的连接所述定位装置及围堰上的所述方筒，使得围堰移动时更加稳定；

4、所述护筒由上部及下部拼接而成，所述护筒拆除时更加便捷，提高施工效率。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明所述定位装置的安装示意图；

图4为本发明所述t型块的结构示意图；

图5为本发明所述卡合装置的结构示意图；

图6为本发明所述护筒上部及所述护筒下部拼接前示意图；

图7为本发明所述护筒上部及所述护筒下部拼接后示意图；

图8为本发明所述护筒上部及所述拼接装置的安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-8所示，本发明提供一种深水硬质岩嵌入式承台施工方法，包括：

s1：在承台1本体预计施工位置设置护筒2及进行桩基施工；

s2：在s1中设置的护筒2的上方搭设施工平台，在施工平台上拼装围堰3，围堰3内部沿高度方向间隔水平固定有多个支撑架4，相邻的支撑架4之间竖直设置有多个支撑杆5；

s3：在硬质岩6上表面的围堰3预定安装位置开挖一圈基槽7，下放s2中拼装好的围堰3至其下端的一圈内置于所述基槽7内并定位，定位后往所述基槽7内浇筑混凝土；

s4：将围堰3内的水抽干；

s5：在围堰3内部开挖硬质岩6至承台1底标高以下形成基坑，清理基坑；

s6：拆除承台1范围内的支撑架4、支撑杆5及护筒2；

s7：绑扎承台1钢筋，围堰3内浇筑混凝土形成承台1。

在上述技术方案中，围堰3分为单壁和双壁两种，当使用双壁围堰时，两层壁之间的下端浇筑有混凝土，可以节约钢材，增强围堰3结构的稳定性；往基槽7内浇筑混凝土时应对称浇筑；

基槽7开挖首先冲击钻机沿着既定的线路将岩石冲碎成槽，采用气举反循环设备将槽内碎渣抽渣清理，施工过程中需潜水工配合作业，对水中障碍物进行清理、对成槽状况进行探摸；然后使用圆柱锤进行基槽7切角、整平，使用回旋钻机对基槽7进行修边工作，采用气举反循环设备进行抽渣清理；最后使用验槽器进行验槽以保证基槽7开挖的质量；

所述支撑架4通过焊接固定于围堰3内部，所述支撑架4对围堰3内部水平方向进行支撑，围堰3内抽水后，围堰3内外水位差较大，所述支撑架4能减少围堰3的变形，所述支撑杆5能增强所述支撑架4的刚度。

在另一种技术方案中，环绕所述围堰3的外壁一周均匀间隔水平设置四个内中空的方筒8，每个所述方筒8均对应一护筒2，其外壁上设置有定位装置，其包括：

钢板9，其竖直固定于所述护筒2的外壁上，且所述钢板9对着所述方筒8的竖直面沿高度方向内陷形成贯通的t型凹槽；

t型块10，其横向部分卡设在所述钢板9的t型凹槽内，以实现t型块10与钢板9的拼接；所述t型块10的竖直部分朝向所述方筒8，且向内凹陷形成一容纳方型块12的凸型凹槽11；

所述方型块12，其不脱离的内置于所述凸型凹槽11内，且所述方型块12可沿所述t型块10的竖直部分移动并插入所述方筒8内，以对围堰3进行限位固定；

卷扬机，其固定于所述护筒2的顶部，且其钢丝绳连接所述t型块10。

在上述技术方案中，所述钢板9焊接固定于所述护筒2上，安装有定位装置的所述护筒2的上端穿出护筒2上的施工平台，围堰3拼装完成后，将所述方型块12的一端推出插入对应的所述方筒8内，拆除护筒2上的施工平台，卷扬机的钢丝绳下放至围堰3下端内置于基槽7。

在另一种技术方案中，所述方型块12内中空，且其内部设置有卡合装置，其包括：

一对内置板13，其水平间隔设置于所述方型块12的内部，二者平行，一对所述内置板13相背的竖直侧面均沿其长度方向均匀间隔垂直设置有多个圆杆14，所述方型块12的竖直侧壁上对应所述圆杆14处设有供所述圆杆14伸出的通孔；

连杆机构15，其由两个等长的连杆通过一销轴铰接而成，所述连杆机构15的两端分别铰接于一对所述内置板13的相对的面上；所述连杆机构15带动一对所述内置板13沿所述内置板13的宽度方向移动；

轴承16，其外圈固定于所述销轴上；

螺栓17，其垂直螺接在方型块12远离所述围堰3的一端的侧壁上，所述螺栓17的尾部穿设并固定于所述轴承16的内圈；

其中，当所述方型块12插入对应的方筒8内时，所述圆杆14伸出所述通孔，并插入对应方筒8的竖直侧壁内，位于所述凸型凹槽11内的所述圆杆14插入所述凸型凹槽11的竖直侧壁内，从而实现方型块12卡接在所述方筒8内。

在上述技术方案中，所述方筒8的竖直侧壁及所述凸型凹槽11的竖直侧壁上均设置有供所述圆杆14插入的盲孔；旋拧所述螺栓17控制所述圆杆14的伸出与回缩；当所述圆杆14回缩时，所述方型块12可在所述凸型凹槽11内水平移动；当所述圆杆14伸出时，所述圆杆14可连接所述方筒8及所述t型块10且保证所述方型块12不会在所述凸型凹槽11内移动，围堰3在下放过程中及基槽7浇筑混凝土时，围堰3的水平位置不会发生偏移，定位更加准确。

在另一种技术方案中，设置有定位装置的所述护筒2沿高度方向间隔设置有多个脚踏杆，便于人工攀爬操作所述定位装置及所述卡合装置。

在另一种技术方案中，所述护筒2由上部及下部拼接而成，护筒上部的下端沿圆周方向均匀间隔设置有一对拼接装置，所述拼接装置包括：

l型块18，其竖直设置于护筒上部的底面，所述l型块18的水平端呈弧形；

其中，护筒上部的下表面内陷形成空腔19，所述空腔19上端通过通道与外界相通；

横板20，其水平内置于所述空腔19内且与空腔19内壁贴合实现密封，并且可沿着所述空腔19高度方向上下运动；

限位块，其内置于所述空腔19的下端限制所述横板20脱离所述空腔19；

竖杆21，其竖直固定于所述横板20的下表面；

弹簧22，其竖直固定于所述横板20及所述限位块之间；

橡胶块23，其将所述通道的出口处密封；

其中，所述橡胶块23可供针头穿过，针头连接外部的送气装置；护筒下部的上表面对应所述l型块18处均向内凹陷形成对应的l型凹槽24，所述l型凹槽24的竖直端可供所述l型块18的下端伸入，所述l型凹槽24的水平端呈弧形，旋转护筒上部时，所述l型块18的水平端卡接于对应的所述l型凹槽24的水平端内，将护筒上部及护筒下部连接，所述竖杆21穿出护筒上部并伸入卡合于所述l型块18的竖直端及所述l型凹槽24的竖直端的间隙内，限制所述l型块18从所述l型凹槽24内脱离。

在上述技术方案中，开启外部送气装置，气体通过针头进入通道内并扩散至所述空腔19的上端，压缩所述横板20向下以实现所述竖杆21穿出护筒上部；针头穿过所述橡胶块23但不连通外部的送气装置时，所述空腔19上端的气体可通过针头泄出，所述弹簧22回弹使得所述竖杆21重新回到所述空腔19内部，通过旋转护筒上部使得护筒上部与护筒下部分离；护筒上部与护筒下部拆接方便，无需进行切割，提高施工效率。

在另一种技术方案中，所述横板20的竖直侧壁上设置有密封圈，避免外部气体进入时从所述横板20及所述空腔19的内壁之间泄露。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。