專利名稱：一種預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水上墩臺的承臺結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著我國沿海地區(qū)社會經(jīng)濟的發(fā)展，海上風電、跨海大橋、海上燈塔等海上工程不斷向深水、波浪強烈的海域推進，高樁墩臺結(jié)構(gòu)得到廣泛應用。高樁墩臺一般由樁基、承臺和上部結(jié)構(gòu)組成，承臺一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。在航路附近或漁船比較多的水域，為了更好抵抗船舶意外碰撞或漂浮物的撞擊， 保護樁基安全，往往需要把承臺的底面設(shè)置在低水位附近或在低水位以下，既能夠有效保護樁基避免被直接撞擊，又有利于樁基特別是鋼管樁的耐久性。承臺結(jié)構(gòu)一般采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，施工方案多種多樣，有些工程通過筑島形成陸地進行干施工，有些工程采用止水鋼圍堰進行施工，有些工程采用預制安裝套箱澆筑封底混凝土后干施工。常年波浪比較強或者潮差大的海域，受到波浪、潮汐的影響，海上作業(yè)條件差，常見的水上現(xiàn)澆承臺施工方案要承受比較大的波浪力和浮托力，或者由于水深大模板結(jié)構(gòu)比較大，造成施工成本顯著增加。此外，由于施工時間長，承臺樁基處于簡單聯(lián)系狀態(tài)的時間長，抵抗波浪和意外樁基的能力弱，加大了承臺在施工期不安全的風險。隨著混凝土耐久性技術(shù)研究的進步，預制混凝土接頭質(zhì)量可以得到保障，可以通過增大配筋量、加強焊接質(zhì)量控制等措施能夠保障鋼筋接頭質(zhì)量，接頭混凝土必要時可以添加硅粉、阻銹劑等外加劑改善混凝土性能。有些承臺厚度比較大，鋼筋保護層可以適當加大，設(shè)計也可以考慮將承臺底層鋼筋作為構(gòu)造鋼筋，在承臺合適位置設(shè)置受力的底層鋼筋。雖然由此增加部分鋼筋量，但是通過節(jié)省模板可以達到更大的費用和資源的節(jié)約。因此，提出預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)方案。對于小型承臺，可以將承臺作為一個整體預制，預制后安裝在承臺夾樁平臺上，澆筑承臺和樁基之間的接頭混凝土形成承臺結(jié)構(gòu)。對于比較大的承臺，可以根據(jù)預制、起重、安裝能力和工程特點，承臺下部采用預制安裝結(jié)構(gòu)，上部采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。承臺的預制部分，可以作為一個整體預制，也可以劃分為若干塊預制塊，預制后安裝在夾樁平臺上，澆筑接頭混凝土形成承臺或承臺的下部。預制的承臺部分，可以根據(jù)樁基布置和結(jié)構(gòu)受力情況劃分成矩形、多邊形、扇形等形狀，各個分塊之間預留接頭，并伸出預留鋼筋，在樁位處預留孔。分塊之間預留接頭和樁位處預留孔，設(shè)計時考慮打樁偏位、預制和安裝偏差等影響，留有一定的富?？臻g。為了盡快形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，各個承臺的預制塊之間，可以預埋連接的鋼結(jié)構(gòu)，在安裝就位后，通過焊接將連接的鋼結(jié)構(gòu)連接形成傳力結(jié)構(gòu)，使預制安裝的承臺塊體之間形成整體。在樁基和樁基預留孔之間布置連接鋼結(jié)構(gòu)，安裝就位后盡快焊接，使樁基和承臺形成一個整體抵抗外力，提高承臺在施工期的穩(wěn)定性。樁基打樁后，通過夾樁、安裝夾樁平臺，將樁基連接形成一個整體，設(shè)計夾樁平臺考慮同時作為承臺預制塊的安裝平臺進行必要的加固，根據(jù)承臺預制塊的接縫施工的止水要求，布置混凝土底模和止水結(jié)構(gòu)。夾樁平臺完成后，進行樁頂處理，樁內(nèi)鋼筋混凝土澆筑，安裝承臺預制塊，焊接預制塊和樁基之間、預制塊和預制塊之間的連接鋼結(jié)構(gòu)，形成穩(wěn)定的承臺結(jié)構(gòu)。對于施工期受力小的承臺，可以不進行施工期的預制塊之間的連接處理，不必設(shè)置連接鋼結(jié)構(gòu)，也不必設(shè)置樁基和預制塊之間的連接結(jié)構(gòu)。施工期的承臺結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后，檢查、完善接縫混凝土的底面模板，需要止水的安裝止水結(jié)構(gòu)，焊接或綁扎鋼筋，安裝接縫的外側(cè)模板，處理混凝土接合面，就可以澆筑接縫混凝土。接縫混凝土達到設(shè)計強度后，承臺具有比較高的強度和剛度，形成良好的承臺上部施工條件。承臺下部形成后，綁扎鋼筋，處理新老混凝土接合面，安裝模板，埋設(shè)預埋結(jié)構(gòu)，澆筑承臺上部混凝土，就形成完整的承臺結(jié)構(gòu)?？紤]承臺的厚度比較大，承臺抗力足夠，從防撞角度看，可以在承臺周邊設(shè)置防撞板發(fā)揮防撞作用，防撞板可以預制安裝并與承臺連接形成整體，這樣能夠?qū)⒊信_底面適當提高，降低承臺的施工難度。為了減小二次澆筑承臺混凝土的收縮的影響，可以添加混凝土抗收縮外加劑，減小混凝土的收縮率。為了提高混凝土的耐久性，可以采用高性能混凝土、添加阻銹劑、設(shè)置混凝土涂層等防腐蝕措施。水運工程的設(shè)計、施工、防腐技術(shù)，可以實現(xiàn)部分預制安裝、部分現(xiàn)澆的承臺結(jié)構(gòu)的實施。為此，我們提出一種預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)。 發(fā)明內(nèi)容為了克服海上承臺澆筑模板工程量大、施工時間長、受波浪潮汐影響大等缺點，適應海上承臺建設(shè)的發(fā)展需要，本發(fā)明提供一種預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是承臺由下承臺和上承臺組成，下承臺由預制塊、預制塊接縫、樁基接縫組成，通過預制安裝預制塊，澆筑預制塊接縫、樁基接縫接頭混凝土形成下承臺，然后澆筑上承臺的混凝土，形成整個承臺，在下承臺的周邊設(shè)置防撞板，實現(xiàn)降低墩臺施工難度的目的。將整個承臺或下承臺，劃分成一塊或若干塊預制塊，預制后安裝在承臺的樁基的夾樁平臺上，可以通過焊接連接鋼結(jié)構(gòu)，使承臺預制塊和樁基之間、預制塊和預制塊之間形成整體，然后焊接或綁扎接頭鋼筋，澆筑接頭混凝土，形成承臺或下承臺，接著焊接或綁扎鋼筋，澆筑上承臺，最后施工墩臺上部結(jié)構(gòu)，由此形成完整的墩臺結(jié)構(gòu)。在承臺周邊設(shè)置防撞板，防撞板與承臺的預制塊一起預制安裝，與承臺連接形成整體。預制的防撞板之間的接縫通過焊接或綁扎鋼筋、澆筑接頭混凝土形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，使防撞板沿著承臺周邊連續(xù)布置或分段布置，由此提高下承臺底面高程，降低承臺的施工難度。本實用新型的有益效果，減少海上承臺施工的大型模板，加快施工進度，降低承臺施工期受到大波浪襲擊或船舶意外撞擊受損的風險，工程費用降低。以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。


圖1是墩臺結(jié)構(gòu)立面圖；圖2是承臺結(jié)構(gòu)分層施工立面示意圖；圖3是墩臺結(jié)構(gòu)斷面示意圖；圖4是防撞板平面示意圖；圖5是下承臺平面圖(劃分2塊情況)；圖6是預制塊接縫配筋圖；圖7是預制塊接縫結(jié)構(gòu)圖；圖8是樁基接縫結(jié)構(gòu)圖；圖9是夾樁平臺平面示意圖；
圖10是夾樁結(jié)構(gòu)立面示意圖；
圖11是樁抱箍平面圖；
圖12是下承臺平面圖(劃分3塊情況、方式一)；
圖13是下承臺平面圖(劃分3塊情況、方式二)；
圖14是下承臺平面圖(矩形承臺、劃分2塊情況)；
圖15是下承臺平面圖(矩形承臺、劃分3塊情況)。圖中1.墩臺結(jié)構(gòu)，2.樁基，3.承臺，4.上部結(jié)構(gòu)，5.地基，6.泥面線，7.水位線， 8.下承臺，9.上承臺，10.預制塊，11.預制塊連接件，12.預制塊接縫，13.樁基接縫，14.接頭混凝土，15.焊接連接件，16.夾樁平臺，17.樁抱箍，18.夾樁梁，19.接頭節(jié)點，20.樁頂梁，21.對拉螺栓，22.模板和止水結(jié)構(gòu)，23.鋼筋，24.防撞板，25.防撞板接縫。
具體實施方式
圖1表示墩臺結(jié)構(gòu)立面圖。墩臺結(jié)構(gòu)(1)由樁基O)、承臺(3)、上部結(jié)構(gòu)(4)組成。樁基( 穿越泥面線(6)設(shè)置在地基(5)中。樁基( 可以采用鋼管樁或混凝土樁， 采用打樁打入地基(5)中，或采用灌注樁埋設(shè)在地基(5)中。承臺(3)由下承臺(8)和上承臺(9)組成。承臺(3)采用混凝土結(jié)構(gòu)，可以考慮分層施工形成，可以采用預制安裝與現(xiàn)場澆筑的組合方案形成。上部結(jié)構(gòu)(4)根據(jù)墩臺功能設(shè)置，可以是支撐立柱，也可以是鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，圖中僅繪制示意圖。水位線(7)如圖所示，由于潮汐作用，水位線(7)在一定高度范圍內(nèi)變化。在下承臺(8)的預制高度達到承臺(3)的厚度的情況下，上承臺(9)就不存在了。圖2表示承臺結(jié)構(gòu)分層施工立面示意圖。承臺(3)按照施工順序分為下承臺(8) 和上承臺(9)。下承臺(8)采用預制安裝、澆筑接頭形成，上承臺(9)采用現(xiàn)澆混凝土形成。下承臺(8)可以劃分為一塊，也可以劃分為若干塊。下承臺(8)的厚度，一般在500 1500mm之間，也可以采用整個承臺的厚度，這種情況下，上承臺(9)就沒有了。上承臺(9) 的混凝土澆筑層數(shù)一般為1 3層，具體可以根據(jù)工程條件確定，圖中按照1層表示。其他說明參見
圖1。圖3表示墩臺結(jié)構(gòu)斷面示意圖。下承臺(8)由預制塊(10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成。預制塊(10)可以帶有防撞板(M)，防撞板04)沿著承臺(3)的周邊連續(xù)布置，也可以分段布置。防撞板04)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，與預制塊(10) —起預制和安裝。預制的防撞板04)在防撞板接縫0 處預留接頭鋼筋(23)，安裝就位后焊接或綁扎接頭鋼筋(23)，然后安裝模板并澆筑接頭混凝土(14)形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，使防撞板04)沿著承臺(3)的周邊連續(xù)布置或分段布置。防撞板04)上可以布置防撞鋼套箱或橡膠護舷等防撞設(shè)施。其他說明參見
圖1。圖4表示防撞板平面示意圖。防撞板04)沿著承臺(3)的周邊連續(xù)布置，在2塊預制的防撞板04)之間，預留有防撞板接縫05)。預制的防撞板04)在防撞板接縫05) 處預留接頭鋼筋(23)，安裝就位后焊接或綁扎接頭鋼筋(23)，然后安裝模板并澆筑接頭混凝土(14)形成連續(xù)結(jié)構(gòu)，使防撞板04)沿著承臺(3)的周邊連續(xù)布置。防撞板04)也可分段布置，圖中不再示意。防撞板04)接頭結(jié)構(gòu)圖和接頭配筋圖省略。圖5表示下承臺平面圖(劃分2塊情況)。下承臺(8)由2塊預制塊(10)、3組預制塊連接件(11)、1條預制塊接縫(12)、樁基接縫(1 組成。塊預制塊(10)的劃分可以根據(jù)工程特點確定，圖中表示在沒有布樁處分塊。預制塊連接件(11)成組布置在同一高度上，一端埋設(shè)在預制塊(10)內(nèi)，安裝就位后，通過與焊接連接件(1 焊接形成整體。然后，預制塊接縫(12)周邊設(shè)置底面模板和側(cè)面模板，需要止水時設(shè)置止水結(jié)構(gòu)，焊接或綁扎鋼筋，就可以澆筑接頭混凝土(14)將下承臺(8)的預制塊(10)連接形成整體。樁基接縫(1 位于樁基( 和預制塊(10)之間，在安裝就位后將樁基固定在固定位置上，在樁基接縫(13)下設(shè)置底面模板，要止水時設(shè)置止水結(jié)構(gòu)，焊接或綁扎鋼筋，就可以澆筑接頭混凝土(14)將樁基(2)和預制塊(10)連接形成整體。預制塊連接件(11)的數(shù)量可以根據(jù)工程需要確定，位置也可以調(diào)整。圖中樁基O)的斷面上繪制了剖面線。圖6表示預制塊接縫配筋圖。預制塊接縫(1 位于預制塊(10)之間，預制塊(10) 伸出水平的“U”形鋼筋(23)，并布置分布鋼筋(23)，形成環(huán)形鋼筋03)接頭。2個水平的 “U”形鋼筋(2 搭接后，形成一個長橢圓狀的環(huán)形接頭。澆筑接頭混凝土(14)就將兩個預制塊(10)連接形成整體?？梢愿鶕?jù)工程需要，在預制塊接縫(1 的上方的上承臺(9) 的底部，布置加強鋼筋03)或主要受力鋼筋03)。樁基接縫(13)的配筋主要配置在樁基 (2)的周邊，配置圓形鋼筋03)和分布鋼筋(23)，配筋原則與本圖相似，省略不再表示。圖7表示預制塊接縫結(jié)構(gòu)圖。預制塊接縫(12)位于預制塊(10)之間，預制塊(10) 埋設(shè)的預制塊連接件(11)在同一高度上，安裝就位后，將焊接連接件(1 焊接在預制塊連接件(11)上，實現(xiàn)預制塊(10)的連接，以承受施工期的外力。預制塊連接件(11)和焊接連接件(15)可以采用型鋼等鋼結(jié)構(gòu)。在完成模板和止水后，焊接或綁扎鋼筋，清理新老混凝土結(jié)合面，就可以澆筑接頭混凝土(14)，將預制塊(10)連接形成整體。鋼筋、模板在圖中被省略。圖8示樁基接縫結(jié)構(gòu)圖。樁基接縫(13)位于樁基(2)和預制塊(10)之間。預制塊(10)埋設(shè)的預制塊連接件(11)，在安裝就位后，將焊接連接件(1 分別焊接在預制塊連接件(11)和樁基⑵上，實現(xiàn)預制塊(10)和樁基(2)的連接，以承受施工期的外力。在樁基( 是混凝土樁的情況下，焊接連接件(1 和樁基( 之間不采用焊接，改用將焊接連接件(1 直接頂在樁基( 上，在樁基( 沒有伸進承臺( 的情況下，預制塊連接件 (11)和焊接連接件(1 可以取消不設(shè)，詳圖省略。其他說明參見圖7。[0050]圖9表示夾樁平臺平面示意圖。夾樁平臺(16)由樁抱箍(17)和夾樁梁(18)組成。樁抱箍(17)由2個有橡膠內(nèi)襯的半圓形組成，通過對拉螺栓緊固在樁基(2)的外表面，通過接頭節(jié)點(19)與夾樁梁(18)連接形成整體。夾樁梁(18)可以采用型鋼結(jié)構(gòu)， 端部布置接頭節(jié)點(19)，實現(xiàn)與樁抱箍(17)和夾樁梁(18)相互連接。接頭節(jié)點(19)可以采用螺栓連接，也可以焊接連接。
圖10表示夾樁結(jié)構(gòu)立面示意圖。樁抱箍(17)由2個有橡膠內(nèi)襯的半圓形組成，通過對拉螺栓緊固在樁基O)的外表面，通過接頭節(jié)點(19)與夾樁梁(18)連接形成整體。在樁基( 的頂部設(shè)置樁頂梁(20)，通過對拉螺栓將樁頂梁OO)和樁抱箍(17) 連接在一起，以承受垂直力。在樁基接縫(1 下方布置模板和止水結(jié)構(gòu)(22)，在預制塊接縫(12)下方布置模板和止水結(jié)構(gòu)02)與此相似，圖中省略。模板和止水結(jié)構(gòu)(22)，可以設(shè)置在夾樁梁(18)的頂部，這種情況下夾樁梁(18)的頂面局部降低，也可以設(shè)置在夾樁梁 (18)的相同平面上，此時夾樁梁(18)的頂面和模板和止水結(jié)構(gòu)0 的頂面平齊。在樁基 ⑵沒有伸入承臺⑶的情況下，可以在樁基⑵的頂部架設(shè)支撐樁頂梁OO)的鋼結(jié)構(gòu)支架以支撐夾樁平臺(16)的垂直力，具體圖省略。
圖11表示樁抱箍平面圖。樁抱箍(17)由2個有橡膠內(nèi)襯的半圓形組成，通過對拉螺栓緊固在樁基⑵的外表面。樁抱箍(17)根據(jù)需要設(shè)置多處接頭節(jié)點(19)，以便與夾樁梁(18)連接。圖中僅示意樁抱箍(17)的一半。
圖12表示下承臺平面圖(劃分3塊情況、方式一)。下承臺(8)由3塊預制塊 (10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成。預制塊(10)的形狀類似扇形。預制塊(10) 的劃分形狀，可以根據(jù)工程特點、樁位情況等確定。其他說明參見圖5。
圖13表示下承臺平面圖(劃分3塊情況、方式二)。下承臺(8)由3塊預制塊 (10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成。有的預制塊接縫(12)和樁基接縫(13)交叉在一起形成混合縫，可以按照預制塊接縫(1 和樁基接縫(1 的處理原則進行處理，不再詳細表達。預制塊(10)的劃分形狀，可以根據(jù)工程特點、樁位情況等確定。其他說明參見圖5。下承臺(8)的樁數(shù)和布樁方式可以不同，劃分預制塊(10)可以更多，下承臺(8)的夾樁、模板、預制、安裝、澆筑混凝土等設(shè)計、施工原則不變，不再詳細表示。
圖14表示下承臺平面圖(矩形承臺、劃分2塊情況)。下承臺(8)由2塊預制塊 (10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(1 組成。下承臺(8)的平面形狀是矩形，在中部位置被劃分成2塊預制塊(10)。結(jié)構(gòu)具體情況，可以參照圓形承臺的圖和說明，不再詳細表示。
圖15表示下承臺平面圖(矩形承臺、劃分3塊情況)。下承臺(8)由3塊預制塊 (10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成。下承臺(8)的平面形狀是矩形，被劃分成3塊預制塊(10)。結(jié)構(gòu)具體情況，可以參照圓形承臺的圖和說明，不再詳細表示。其他平面形狀的承臺結(jié)構(gòu)，可以參照圓形、矩形承臺的圖和說明，不再詳細表述。
權(quán)利要求1.一種預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)，其特征在于承臺(3)由下承臺 (8)和上承臺(9)組成，下承臺(8)由預制塊(10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成， 通過預制安裝預制塊(10)，澆筑預制塊接縫(12)、樁基接縫(1 接頭混凝土(14)形成下承臺(8)，澆筑上承臺(9)的混凝土(14)形成整個承臺(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)，其特征在于 在下承臺(8)的周邊設(shè)置防撞板04)。
專利摘要一種預制安裝和現(xiàn)場澆注相結(jié)合的水上承臺結(jié)構(gòu)，承臺(3)由下承臺(8)和上承臺(9)組成，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。下承臺(8)由預制塊(10)、預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)組成，通過預制安裝預制塊(10)，澆筑預制塊接縫(12)、樁基接縫(13)接頭混凝土(14)形成下承臺(8)，然后澆筑上承臺(9)的混凝土(14)，形成整個承臺(3)。在下承臺(8)的周邊設(shè)置防撞板(24)以提高下承臺(8)的底面高程。由此降低水上承臺結(jié)構(gòu)的施工難度。
文檔編號E02B3/26GK201981547SQ20112003904
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者沈迪州 申請人:中交第四航務(wù)工程勘探設(shè)計院有限公司