一种适用于岩石地基的低桩承台快速化施工方法与流程

1.本发明涉及承台施工技术领域，具体是一种适用于岩石地基的低桩承台快速化施工方法。


背景技术：

2.目前，传统对岩石地层的低桩承台的施工方法为：先采用机械或者爆破进行水下处理整平岩层至封底底标高，然后施工钻孔平台和围堰。但是，对于无法实施水下整平作业的桩位而言，采用传统的施工方法对桩位进行施工时，不仅需要投入巨大的人工和材料资源，而且施工周期较长，质量安全经济和工期等难以满足施工要求。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术，本发明提出一种适用于岩石地基的低桩承台快速化施工方法，将水下整平作业改为无水开挖作业，不仅开挖面积和方量最小，施工周期较短，所需的人工和材料资源较少，而且便于精确控制承台底标高平整度、完整度和防水性，能够满足施工要求。
4.本发明提供的一种适用于岩石地基的低桩承台快速化施工方法，包括下述步骤：施工前，查阅相关水文地质等资料，分析主要承台范围的地层分布情况，承台底是否是完整岩层等，如不完整可采用设备进行岩层注浆等措施确保承台底范围岩层完整；同时，根据水文地质条件、拟施工承台参数（低桩承台、承台在完整岩石范围内）等设计围堰结构并进行详细各工况计算，拟施工围堰插打至岩层里，入岩一般较短，能保持自稳。
5.s1、围堰施工：插打围堰至设计标高，所述围堰插打完成后在围堰上设置拼装牛腿；s2、围檩内支撑施工：在所述拼装牛腿上按围檩顺序将围檩内支撑分层焊接拼装好，设置下放装置；s3、围檩施工：将每层围檩内支撑同步下放至各自设计位置，潜水工同步安放各层围檩进行限位，下放到位后抽水，并可靠固定围檩与围堰之间的连接；s4、封底混凝土施工：在承台底部包含底层围檩在内的部位浇筑临时水下封底混凝土，同时进行围堰四周区域、各护筒外周圈压浆，直至与底部岩石地基粘结牢靠成整体不漏水；s5、主体钻孔桩施工：在承台范围内完成主体钻孔桩的施工，穿插进行体系转换桩处钻孔作业；s6、反力桩施工：抽水至所述封底混凝土的顶端，将护筒与底层围檩之间局部位置的封底混凝土凿开，高压水清理干净后完成体系转换反力桩的施工，所述反力桩与底层围檩进行可靠连接；s7、干作业环境施工：人工或者简易机械分块分层切割、开挖承台范围内封底混凝土包含底层围檩、部分岩石地基至设计承台底平面，形成无水的干作业环境；
s8、混凝土浇筑：绑扎承台、墩身等主体结构钢筋，安装模板，完成混凝土浇筑后拆除围堰等临时结构。
6.优选地，s1中，所述围堰为拼装式双壁围堰或采用锁口钢管桩制成。
7.优选地，s1中，插打围堰时，在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5
‰
，平面位置误差不大于
±
15mm，钢管桩顶部高程偏差控制在0-0.5m。
8.优选地，s1中，所述拼装牛腿为采用等型钢制成的三角牛腿，所述三角牛腿焊接于围堰上。
9.优选地，s2中，所述下放装置为下放梁，所述下放梁采用工45a型钢固定于两侧支栈桥的桩顶分配梁上。
10.优选地， s3中，采用三层围檩；其中，第一层围檩采用2hm588
×
300mm型钢制作，内支撑采用2工45和φ630
×
8mm钢管焊接成“井”字型；第二层围檩采用4hm900
×
300mm型钢制作，内支撑采用2工63和φ630
×
8mm钢管焊接成“井”字型；第三层围檩采用2hm588
×
300mm型钢。
11.优选地，s4中，同时在所述围堰上端设置钻孔平台。
12.优选地，s6中，所述反力桩采用贴板hm588型钢通过混凝土锚固于岩石地基的内部。
13.优选地，s6中，所述封底混凝土的厚度为1m。
14.相对于现有技术，本发明的有益效果为：1、本发明在完整岩石地基下，采用先插打围堰后水下下放围檩内支撑，同时承台底水下临时封底并压浆堵漏，抽水后施工体系转换桩完成体系转换，形成无水环境，凿除临时封底混凝土至设计承台底标高，施工承台、墩身等，大大减少围堰的投入量和长度及封底混凝土数量，同时，变普通水下开挖取土为干挖取土，施工效率成倍提高，对于岩石地基尤其适用，因此本施工方法具有施工快速，安全稳定的特点。
15.2、本发明中，先插打外围围堰自稳在岩层上，后通过下放装置水下安装围檩及内支撑，能够减少围堰的设计长度，减少一次投入使施工简便可靠。
16.3、本发明中，前期插打的围堰与护筒等可作为支撑体系在上部设置钻孔平台等，减少平台支撑体系的投入，经济效益显著。
附图说明
17.图1-5均为本发明实施例的施工示意图。
18.其中，1、支栈桥；2、导向框；3、打桩设备；4、围堰；5、三角牛腿；6、围檩内支撑；7、第一层围檩；8、第二层围檩；9、第三层围檩；10、承台；11、封底混凝土；12、钻孔平台；13、反力桩；14、下放梁；15、墩身。
具体实施方式
19.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例
20.一种适用于岩石地基的低桩承台快速化施工方法，如图1-5所示，包括下述步骤：施工前，根据查阅的相关水文地质条件、拟施工承台参数等设计围堰结构，并建立模型进行各工况详细计算，复核确定围堰、围檩、下放装置、反力桩等结构。
21.s1、参照图1，围堰施工：利用四周支栈桥1设置导向框2，借助打桩设备3插打围堰4至设计标高，即承台底下一段距离，如若碰到硬岩等难以插打，可提前引孔，利用锚筋将围堰4锚固至岩石地基内，在围堰底部设置50cm钢制护筒，围堰4插打完成后在围堰4上焊接三角牛腿5，单侧5个，共10个；其中，打桩设备3为dz150振动打桩锤；围堰4采用φ820
×
16mm锁口钢管桩制成，长度为13.6m，插打围堰4时，在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5
‰
，平面位置误差不大于
±
15mm，钢管桩顶部高程偏差控制在0-0.5m；三角牛腿5采用［28a等型钢制成。
22.s2、参照图2，围檩内支撑施工：将后场加工制作好的围檩内支撑6运至现场，在三角牛腿5上按围檩顺序将围檩内支撑6分层焊接拼装，并设置下放梁14；其中，下放梁14采用工45a型钢固定于两侧支栈桥1的桩顶分配梁上，单侧3个，共6个，每个点设置一台30t穿心千斤顶并配置一根φ32精轧螺纹钢。
23.s3、参照图3、4，围檩施工：利用千斤顶将每层围檩内支撑6同步下放至各自设计位置，潜水工同步安放各层围檩进行限位，6个点同步下放各层围檩到设计位置，潜水工在每层围檩与钢管桩之间填筑缝隙混凝土，并焊接支承钢楔块固定，下放到位后抽水，每次抽水至前两层围檩以下0.5m，并可靠固定围檩与围堰之间的连接；其中，采用三层围檩，第一层围檩7采用2hm588
×
300mm型钢制作，内支撑采用2工45和φ630
×
8mm钢管焊接成“井”字型；第二层围檩8采用4hm900
×
300mm型钢制作，内支撑采用2工63和φ630
×
8mm钢管焊接成“井”字型；第三层围檩9采用2hm588
×
300mm型钢制作，其作为底层围檩。
24.s4、参照图4，封底混凝土施工：在承台底部包含底层围檩在内的部位浇筑1.0m厚临时水下封底混凝土11，同时进行围堰四周区域、各护筒外周圈压浆，直至与底部岩石地基粘结牢靠成整体不漏水，其可以减少封底混凝土的一次投入数量；同时在围堰4上安装桩顶分配梁、贝雷梁大梁及桥面板等形成钻孔平台12。
25.s5、主体钻孔桩施工：在承台范围内完成主体钻孔桩的施工，穿插进行体系转换桩处钻孔作业。
26.s6、参照图5，体系转换反力桩施工：抽水至封底混凝土11的顶端，将护筒与底层围檩之间局部位置的封底混凝土凿开，高压水清理干净后完成体系转换反力桩13的施工，反力桩13与底层围檩进行可靠连接；其中，反力桩13采用贴板hm588型钢通过混凝土锚固于岩层里，单边均布3个，四周一圈共布置12个。反力钢桩须进入中风化层一定深度，与底层围檩间用钢结构焊接抄垫，抄垫承载能力必须满足各点的反力要求，反力桩混凝土强度未达到设计强度的80%以上，不允许进行受力体系的转换。
27.s7、参照图5，干作业环境施工：采用简易机械分块分层切割、开挖承台范围内封底混凝土包含底层围檩、部分岩石地基至设计承台底平面，形成无水的干作业环境；
s8、混凝土浇筑：绑扎承台10、墩身15等主体结构钢筋，安装模板，完成混凝土浇筑后拆除围堰等临时结构。
28.以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明的专利保护范围之内。