專利名稱：一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圍堰施工領(lǐng)域，具體來講是減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的 方法。
背景技術(shù)：
目前，橋梁基礎(chǔ)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?？辜裟芰τ嬎銜r，封底混凝土與鋼圍堰內(nèi)壁、鋼護筒外壁的傳 力方式為相互之間的粘結(jié)力，由于鋼圍堰壁和鋼護筒壁表面淤泥、銹皮等影響，粘結(jié)力取值 通常為規(guī)范允許值的50 60%，而規(guī)范中混凝土的剪應(yīng)力比粘結(jié)力還要高20%左右，不能 充分發(fā)揮剪力作用，導致封底混凝土厚度較大；而封底混凝土由于鋼圍堰壁和鋼護筒壁表 面淤泥、銹皮原因無法與鋼圍堰、鋼護筒結(jié)合良好，存在滲水通道，以致鋼圍堰抽水后滲水， 需要作排水處理，增加抽水設(shè)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(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種減小鋼圍堰封底混凝土 厚度和防止?jié)B漏的方法，通過該方法中設(shè)置的抗剪結(jié)構(gòu)，使鋼圍堰抽水后封底混凝土與鋼 圍堰內(nèi)壁、鋼護筒外壁的傳力方式由相互之間的粘結(jié)力轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)力和剪力，使得混凝土 承載力取值有可靠依據(jù)，可減小封底混凝土厚度；抗剪結(jié)構(gòu)的水平抗剪環(huán)板中斷了封底混 凝土與鋼圍堰內(nèi)壁、鋼護筒外壁間的滲水通道，可防止鋼圍堰內(nèi)滲水。為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和 防止?jié)B漏的方法，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，完成后沿鋼圍堰內(nèi)壁的下部分焊接上、下兩圈抗剪結(jié)構(gòu)；b.將焊接完抗剪結(jié)構(gòu)的鋼圍堰放入水中，下沉至預先設(shè)定的位置；c.在鋼護筒外壁同樣焊接上、下兩圈抗剪結(jié)構(gòu)，將焊接完抗剪結(jié)構(gòu)的鋼護筒依次 逐根打入鋼圍堰內(nèi)的地基中；d.在鋼護筒中施工鉆孔樁，直至所有鉆孔樁施工完畢；e.進行鋼圍堰內(nèi)清基，再水下沖洗鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外壁，沖洗的范圍為封底 混凝土灌注范圍，并沖洗鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外壁上的抗剪結(jié)構(gòu)；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(jié)構(gòu)結(jié)合成整體， 且所述鋼護筒、鋼圍堰的上圈抗剪結(jié)構(gòu)在預先設(shè)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(jié)構(gòu)在預先設(shè)定的封底混凝土底面以上；g.待封底混凝土強度達到設(shè)計要求后，鋼圍堰內(nèi)抽水，進行承臺施工。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述抗剪結(jié)構(gòu)為水平環(huán)繞焊接在鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒 外壁的抗剪環(huán)板，以及等間距焊接在抗剪環(huán)板上壁或下壁的抗剪加勁板。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述抗剪加勁板為具有一定厚度的直角三角形結(jié)構(gòu)， 其一直角邊焊接于抗剪環(huán)板，另一直角邊焊接于與該抗剪環(huán)板焊接的鋼圍堰內(nèi)壁或鋼護筒 外壁。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述上圈抗剪結(jié)構(gòu)的抗剪加勁板焊接于抗剪環(huán)板的上 壁，下圈抗剪結(jié)構(gòu)的抗剪加勁板焊接于抗剪環(huán)板的下壁。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述焊接方式為雙面焊接。本發(fā)明的有益效果在于，抗剪結(jié)構(gòu)使封底混凝土與鋼圍堰內(nèi)壁、鋼護筒外壁的傳 力方式由單一的相互之間的粘結(jié)力轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)力和剪力，使得混凝土承載力取值有可靠依 據(jù)，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(jié)約了施工成本投 入；封底混凝土抗剪傳力，安全可靠；抗剪結(jié)構(gòu)還起到止水作用，有效防止鋼圍堰內(nèi)滲水； 另外抗剪結(jié)構(gòu)用料不多，事先在陸上制作，方便可靠，具有較大的推廣價值。


圖1為本發(fā)明實施例的施工結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和封底混凝土的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為鋼圍堰的局部抗剪結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)4，下抗剪結(jié)構(gòu)5，抗剪環(huán) 板6，抗剪加勁板7。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的方式作進一步詳細說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明所述的一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B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，并在鋼圍堰1內(nèi)壁的下部分焊接兩圈抗剪結(jié) 構(gòu)，分別為上抗剪結(jié)構(gòu)4和下抗剪結(jié)構(gòu)5。如圖3和圖4所示，所述上抗剪結(jié)構(gòu)4和下抗剪 結(jié)構(gòu)5相同，包括水平環(huán)繞焊接在鋼圍堰1內(nèi)壁的抗剪環(huán)板6，以及等間距焊接在抗剪環(huán)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(jié)構(gòu)4的抗剪加勁 板7焊接于抗剪環(huán)板6的上壁，下抗剪結(jié)構(gòu)5的抗剪加勁板7焊接于抗剪環(huán)板6的下部，使 抗剪結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，且其兩直角邊分別焊接鋼圍堰1的內(nèi)壁和抗剪環(huán)板6的上 壁或下壁。b.將焊接抗剪結(jié)構(gòu)的鋼圍堰1下放到水中，下沉至預先設(shè)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(jié)構(gòu)4和下抗剪結(jié) 構(gòu)5，所述上抗剪結(jié)構(gòu)4為水平環(huán)繞焊接在鋼護筒2外壁的抗剪環(huán)板6，以及焊接在抗剪環(huán) 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(jié)構(gòu)5為水平環(huán)繞焊接在鋼護 筒2外壁的抗剪環(huán)板6，以及焊接在抗剪環(huán)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等間距焊接于抗剪環(huán)板6。將焊接后的鋼護筒2依 次逐根打入鋼圍堰1內(nèi)的地基中，并大致保持所述每根鋼護筒2的上抗剪結(jié)構(gòu)4與鋼圍堰1的上抗剪結(jié)構(gòu)4在同一水平面內(nèi)，鋼護筒2的下抗剪結(jié)構(gòu)5與鋼圍堰1的下抗剪結(jié)構(gòu)5在 同一水平面內(nèi)。d.待鋼護筒2打插完畢之間，在鋼護筒2中施工鉆孔樁，直至所有鉆孔樁施工完 畢。e.進行鋼圍堰1內(nèi)清基，再利用高壓射水設(shè)備水下沖洗鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外 壁，沖洗范圍為預先設(shè)定中的灌注封底混凝土 3的范圍，并沖洗鋼圍堰1和鋼護筒2上的上 抗剪結(jié)構(gòu)4、下抗剪結(jié)構(gòu)5。f.如圖1所示，灌注鋼圍堰1的封底混凝土 3，由于鋼護筒2、鋼圍堰1的抗剪結(jié)構(gòu) 封入封底混凝土 3中，因此和封底混凝土 3很好的結(jié)合成整體，且位于同一平面的所有上抗 剪結(jié)構(gòu)4距封底混凝土 3頂面0. 3米左右，位于同一平面的所有下抗剪結(jié)構(gòu)5距封底混凝 土 3底面0. 3米左右，以盡量使封底混凝土 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(zhì)量的公差存在。由于抗剪環(huán)板6和鋼護筒2、鋼圍堰1通長焊接， 抗剪環(huán)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(jié)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(nèi)滲 水。g.待封底混凝土強度達到設(shè)計要求后，對鋼圍堰1抽水，承臺施工。由于封底混 凝土 3與鋼護筒2、鋼圍堰1的抗剪結(jié)構(gòu)結(jié)合成整體，抽水后封底混凝土 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(nèi)壁接觸面的粘結(jié) 傳力轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)傳力及上抗剪結(jié)構(gòu)4和下抗剪結(jié)構(gòu)5接觸面處的混凝土剪切傳力，從而充 分發(fā)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(nèi)泥沙方式下沉的，因此設(shè)在 其內(nèi)壁上的抗剪結(jié)構(gòu)不會阻礙鋼圍堰下沉，采用套箱圍堰方法施工低樁承臺時(圖未示)， 鋼圍堰1內(nèi)鋼護筒2是在鋼圍堰1吸泥下沉到位后再插打，因此鋼護筒2上焊接的的抗剪 結(jié)構(gòu)位于鋼圍堰1內(nèi)覆蓋層的上面，也不影響下沉，其安裝的具體位置可根據(jù)設(shè)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?？辜艚Y(jié)構(gòu)位于封底混凝土 3預先設(shè)定 的位置；對吊箱圍堰，鋼圍堰和鋼護筒上焊接的抗剪結(jié)構(gòu)均不需要穿過覆蓋層，不存在下沉 受阻問題。本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離 本發(fā)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(fā)明的保護 范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法，其特征在于，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，完成后沿鋼圍堰內(nèi)壁的下部分焊接上、下兩圈抗剪結(jié)構(gòu)；b.將焊接完抗剪結(jié)構(gòu)的鋼圍堰放入水中，下沉至預先設(shè)定的位置；c.在鋼護筒外壁同樣焊接上、下兩圈抗剪結(jié)構(gòu)，將焊接完抗剪結(jié)構(gòu)的鋼護筒依次逐根 打入鋼圍堰內(nèi)的地基中；d.在鋼護筒中施工鉆孔樁，直至所有鉆孔樁施工完畢；e.進行鋼圍堰內(nèi)清基，再水下沖洗鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外壁，沖洗的范圍為封底混凝 土灌注范圍，并沖洗鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外壁上的抗剪結(jié)構(gòu)；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(jié)構(gòu)結(jié)合成整體，且所 述鋼護筒、鋼圍堰的上圈抗剪結(jié)構(gòu)在預先設(shè)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(jié)構(gòu)在預先設(shè)定的封底混凝土底面以上；g.待封底混凝土強度達到設(shè)計要求后，鋼圍堰內(nèi)抽水，進行承臺施工。
2.如權(quán)利要求1所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法，其特征在于 所述抗剪結(jié)構(gòu)為水平環(huán)繞焊接在鋼圍堰內(nèi)壁和鋼護筒外壁的抗剪環(huán)板，以及等間距焊接在 抗剪環(huán)板上壁或下壁的抗剪加勁板。
3.如權(quán)利要求2所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法，其特征在于 所述抗剪加勁板為具有一定厚度的直角三角形結(jié)構(gòu)，其一直角邊焊接于抗剪環(huán)板，另一直 角邊焊接于與該抗剪環(huán)板焊接的鋼圍堰內(nèi)壁或鋼護筒外壁。
4.如權(quán)利要求3所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法，其特征在于 所述上圈抗剪結(jié)構(gòu)的抗剪加勁板焊接于抗剪環(huán)板的上壁，下圈抗剪結(jié)構(gòu)的抗剪加勁板焊接 于抗剪環(huán)板的下壁。
5.如權(quán)利要求2或3所述的減小鋼圍堰封底混凝土厚度和防止?jié)B漏的方法，其特征在 于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?jié)B漏的方法，包括以下步驟a.組拼鋼圍堰，并沿其內(nèi)壁焊接上、下兩圈抗剪結(jié)構(gòu)；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(jié)構(gòu)，并將鋼護筒依次打入鋼圍堰內(nèi)的地基中；d.施工完畢所有鉆孔樁；e.進行鋼圍堰內(nèi)清基，再水下沖洗鋼圍堰和鋼護筒上的抗剪結(jié)構(gòu)；f.灌注封底混凝土，使其與鋼護筒、鋼圍堰和抗剪結(jié)構(gòu)結(jié)合成整體；g.鋼圍堰抽水，承臺施工。該方法通過設(shè)置抗剪結(jié)構(gòu)，使鋼圍堰抽水后封底混凝土與鋼圍堰內(nèi)壁、鋼護筒外壁的傳力方式由相互之間的粘結(jié)力轉(zhuǎn)變?yōu)檎辰Y(jié)力和剪力，使得混凝土承載力取值有可靠依據(jù)，可減小封底混凝土厚度；還可防止鋼圍堰內(nèi)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(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者農(nóng)代培, 劉愛林, 周偉, 周琰, 徐國亮, 曹士運, 汪小舟, 王林, 皮軍云, 秦順全, 童林鴻, 范學梅, 陳家驂, 馬濤, 黃中華 申請人:中鐵大橋局集團有限公司