專利名稱：一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，屬于橋梁基礎(chǔ)施 工技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前在橋梁水中墩基礎(chǔ)施工中，廣泛采用設(shè)置鋼吊(套)箱圍堰進(jìn)行承臺(tái) 施工的方法，該方法在實(shí)施中是通過(guò)鋼圍堰內(nèi)灌注封底混凝土， 一是封堵鋼圍 堰與鋼護(hù)筒間的縫隙，創(chuàng)造在鋼圍堰內(nèi)進(jìn)行承臺(tái)施工的干作業(yè)環(huán)境；二是利用 封底混凝土與鉆孔樁施工鋼護(hù)筒間產(chǎn)生的粘結(jié)力，使鋼圍堰在承臺(tái)施工各工況 下均能固定在設(shè)計(jì)位置?，F(xiàn)階段較常規(guī)的做法是在鋼吊(套)箱圍堰內(nèi)直接灌 注水下混凝土，來(lái)實(shí)現(xiàn)封底施工。對(duì)水中大型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，要滿足承臺(tái)施工 各工況下的粘結(jié)力要求，封底混凝土厚度有時(shí)高達(dá)6m，此時(shí)，水下封底混凝土 灌注的設(shè)備配備、人員組織、砂石料組織都是一項(xiàng)巨大工程，十分可觀。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在針對(duì)封底混凝土厚度與混凝土和鋼護(hù)筒的粘結(jié)力的大小有關(guān)， 而粘結(jié)力大小又與封底混凝土厚度、鋼護(hù)筒與混凝土的接觸面積以及粘結(jié)力容 許應(yīng)力成正比的關(guān)系，提供一種在基礎(chǔ)條件不變的前提下，通過(guò)增大混凝土與 鋼護(hù)筒的接觸面積、提高粘結(jié)力容許應(yīng)力，來(lái)減小圍堰封底混凝土厚度的方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案 一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，其特征 是鋼護(hù)筒插打入河床里，鋼護(hù)筒頂部伸出施工水位以上，封底混凝土灌注在鋼圍堰底板的上方，帶肋鋼筋2焊接在鋼護(hù)筒的周圍，且位于封底混凝土厚度范圍 內(nèi)，增加鋼護(hù)筒封底混凝土單位高度范圍內(nèi)的接觸面積，利用混凝土與帶肋鋼 筋間握裹力大于光鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力容許應(yīng)力。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)鋼護(hù)筒四周焊接帶肋鋼筋，增大單位高度范圍內(nèi)封底 混凝土的粘結(jié)力，來(lái)降低封底混凝土厚度；封底混凝土厚度降低可減小鋼吊(套) 箱圍堰結(jié)構(gòu)的高度、減少封底混凝土的數(shù)量、對(duì)封底施工設(shè)備、人員、材料均 可減少投入，實(shí)現(xiàn)降低成本，同時(shí)具有計(jì)算可靠、操作簡(jiǎn)單、使用方便、質(zhì)量 可靠等優(yōu)點(diǎn)。
附圖l是在鋼護(hù)筒四周焊接帶肋鋼筋的立面示意圖。圖中的l是鋼護(hù)筒、2是鋼筋、3是鋼圍堰底板、4是封底混凝土、 5是河床面、 6是施工水位標(biāo)高、7是封底混凝土頂面標(biāo)高、8是鉆孔樁混凝土頂面標(biāo)高。
具體實(shí)施方式
對(duì)照附圖，鋼護(hù)筒l插打入河床里，鋼護(hù)筒l頂部伸出施工水位以上，封底 混凝土4灌注在鋼圍堰底板3的上方，多根帶肋鋼筋2焊接在鋼護(hù)筒1的周圍，且 位于封底混凝土4厚度范圍內(nèi)，增加鋼護(hù)筒與封底混凝土的接觸面積。通過(guò)增大 鋼護(hù)筒單位高度與混凝土間的接觸面積、并充分利用混凝土與帶肋鋼筋間握裹 力大于光鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力的原理，減小圍堰封底混凝土厚度。封底混凝土的厚度取值由以下工況決定， 一是承臺(tái)鋼筋綁扎階段，該工況 下粘結(jié)力用來(lái)抵抗鋼圍堰水中部分的上浮力，要求"圍堰自重+封底混凝土自重 +粘結(jié)力^浮力"；二是承臺(tái)混凝土剛澆注完成階段，該工況下粘結(jié)力用來(lái)承托 系統(tǒng)各部分的重力，要求"闈堰自重+承臺(tái)混凝土自重+封底混凝土自重《粘結(jié)力+浮力"。當(dāng)同時(shí)滿足以上兩種工況條件的混凝土粘結(jié)力，來(lái)確定鋼圍堰封底 混凝土的厚度。在封底混凝土厚度的兩種計(jì)算工況中，鋼圍堰自重、水的浮力和承臺(tái)混凝 土自重三項(xiàng)是定值，而封底混凝土的粘結(jié)力與封底混凝土厚度成線性關(guān)系，因此選擇合適的II鋼筋(帶肋鋼筋)，按250mm間距焊接在鋼護(hù)筒封底混凝土范圍 內(nèi)，可較大地提高混凝土的粘結(jié)力。例如選擇4)25的II鋼筋(帶肋鋼筋)，按間距250mm焊接在鋼護(hù)筒上，理 論計(jì)算接觸面積為不設(shè)鋼筋的1.314倍，即(25X3. 14+250) /250=1. 314;根據(jù) 《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》"表5. 2. 1混凝土容許應(yīng) 力"中附注4，帶肋鋼筋粘結(jié)力容許應(yīng)力是光鋼筋的1.5倍，則封底混凝土粘結(jié) 力為常規(guī)做法的1.47倍，即(25X3.14X 1.5+250) /250=1.47。此時(shí)，由于粘 結(jié)力的提高而使封底混凝土的計(jì)算厚度減小，封底混凝土自重也隨之下降，增 加了第二工況下的結(jié)構(gòu)安全，當(dāng)?shù)诙r為控制工況時(shí)，封底混凝土厚度也將 再次降低。本發(fā)明的實(shí)施主要依照下述歩驟計(jì)算鋼護(hù)筒插打深度一計(jì)算封底混凝土厚度一制作鋼護(hù)筒一將小25mm 的帶肋鋼筋按250mm的間距，環(huán)形焊接在鋼護(hù)筒外側(cè)，高度應(yīng)在封底混凝土高度 范圍內(nèi)一插打鋼護(hù)筒，精確控制護(hù)筒的垂直度和頂面標(biāo)高，確保帶肋鋼筋設(shè)置 在封底混凝土高度范圍一鉆孔樁基礎(chǔ)施工4鋼吊(套)箱圍堰安裝在設(shè)計(jì)位 置一潛水員對(duì)鋼護(hù)筒外壁(含鋼筋的封底混凝土高度區(qū)域)進(jìn)行清理一封底施 工設(shè)備、人員、材料組織一灌注水下封底混凝土一抽水一進(jìn)行承臺(tái)施工。
權(quán)利要求
1、一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，其特征是鋼護(hù)筒插打入河床里，鋼護(hù)筒頂部伸出施工水位以上，封底混凝土灌注在鋼圍堰底板的上方，帶肋鋼筋2焊接在鋼護(hù)筒的周圍，且位于封底混凝土厚度范圍內(nèi)，增加鋼護(hù)筒封底混凝土單位高度范圍內(nèi)的接觸面積，利用混凝土與帶肋鋼筋間握裹力大于光鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力容許應(yīng)力。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，其特征 是所述的封底混凝土的厚度是由兩種工況決定， 一是承臺(tái)鋼筋綁扎階段，該工 況下粘結(jié)力用來(lái)抵抗鋼圍堰水中部分的上浮力，要求圍堰自重+封底混凝土自重 +粘結(jié)力^浮力；二是承臺(tái)混凝土剛澆注完成階段，該工況下粘結(jié)力用來(lái)承托系 統(tǒng)各部分的重力，要求圍堰自重+承臺(tái)混凝土自重+封底混凝土自重《粘結(jié)力+浮 力，由同時(shí)滿足以上兩種工況條件的粘結(jié)力，來(lái)確定圍堰封底混凝土厚度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，其特征 是所述的帶肋鋼筋為4)25mmll級(jí)鋼筋，按250mm的間距，環(huán)形焊接在鋼護(hù)筒封底 混凝土厚度范圍內(nèi)，提高混凝土的粘結(jié)力。
全文摘要
本發(fā)明是一種減小鋼圍堰封底混凝土厚度的方法，其特征是鋼護(hù)筒插打入河床里，鋼護(hù)筒頂部伸出施工水位以上，封底混凝土灌注在鋼圍堰底板的上方，帶肋鋼筋2焊接在鋼護(hù)筒的周圍，且位于封底混凝土厚度范圍內(nèi)，增加鋼護(hù)筒封底混凝土單位高度范圍內(nèi)的接觸面積及封底混凝土與帶肋鋼筋間的握裹力。優(yōu)點(diǎn)通過(guò)鋼護(hù)筒四周焊接帶肋鋼筋，增大單位高度范圍內(nèi)封底混凝土的粘結(jié)力，來(lái)降低封底混凝土厚度；封底混凝土厚度降低可減小鋼吊(套)箱圍堰結(jié)構(gòu)的高度、減少封底混凝土的數(shù)量、對(duì)封底施工設(shè)備、人員、材料均可減少投入，實(shí)現(xiàn)降低成本，同時(shí)具有計(jì)算可靠、操作簡(jiǎn)單、使用方便、質(zhì)量可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E02D19/04GK101319502SQ20081002230
公開日2008年12月10日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月17日
發(fā)明者俊 劉, 查道宏, 軍 潘, 皮軍云, 晨 程, 袁先留, 趙順濤, 鄒紀(jì)民 申請(qǐng)人:中鐵大橋局集團(tuán)第四工程有限公司