CN113463518B - 既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，承台的四周边沿的正下方一次挖竖直高度小于1.5m的第一环形凹槽，桥梁的桩基组件的侧面失去高度1.5m以内的沙土的支撑力时不会存在倒塌的风险，在对第一环形凹槽进行填充后得到第一混凝土层并对桩基组件的桩间土起到了支撑作用，因此在第一混凝土层凝固后，可沿该第一混凝土层的下方继续下挖，形成新的第一环形凹槽，并重复上述步骤，以在上一步骤形成的第一混凝土层的下端形成新的第一混凝土层，如此反复，直至多个第一混凝土层叠加后形成的围堰的高度能达到河床的下降高度，从而在施工过程中不影响桥梁的稳定性的同时，完成能对河床下降后的桩基组件的桩间土起到防护作用的围堰的制造。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁施工技术领域，尤其涉及一种既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法。
背景技术
部分桥梁所在河道因泄洪问题需要进行整治，使河道的河床整体下降是整治泄洪问题的措施之一，在河道的河床下降后，原本位于河床表面以下位置的由连接于承台下端的桩体组成的桩基组件在河床下降后会外漏于河床的上方，外露于河床上方的桩基组件的桩间土会因河流的冲刷而流失。
发明人发现，通过在桥梁的桩基组件的周向设置由混凝土凝固后形成的围堰可以对被围合于围堰内部的桩间土起到收纳隐蔽的作用，避免桩间土直接受到水流的冲击而发生泄流，发明人曾考虑直接对承台四周边缘下方进行注浆以形成指定高度的围堰的方式，但是如果单次注入竖直深度过大的泥浆时，注入的泥浆因竖直高度过大，横向受力面积大，部分泥浆会在凝固前因地质原因随河流流失，最终固化形成的围堰结构与预设的结构不一致，对桩间土的保护效果也会大打折扣，且注浆前需要对河床进行挖土，如果承台下端需要建设较高的围堰时，一次性将承台下端的沙土挖完后，桩基在竖直方向上大范围失去沙土的横向支撑后会存在导致桥梁坍塌的风险，危险系数非常大。
发明内容
本发明提供了一种既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，以解决现有技术中为避免河床下降后所导致的桩基组件外露，在河床下降前无法采用合理的方式对桩基组件的四周进行防护以避免桩间土泄流的技术问题。
本发明提供的一种既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，防泄流施工方法的包括以下步骤：
步骤一：在承台的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的内缘围合由连接于承台正下方的多个桩体组成的桩基组件的四周，所述第一环形凹槽的竖直高度的取值范围为(0，1.5m]，所述第一环形凹槽在形成后得到填充并形成环形的第一混凝土层；
步骤二：在前一步骤得到的所述第一混凝土层完全凝固后，在前一步骤形成的所述第一混凝土层的外缘的外侧进行挖土工作，形成第二环形凹槽，将所述第二环形凹槽作为施工位置，在前一步骤得到的所述第一混凝土层的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到新的环形的所述第一环形凹槽，新的所述第一环形凹槽在形成后得到填充并形成新的所述第一混凝土层，该步骤形成的所述第一混凝土层的顶部与前一步骤形成的所述第一混凝土层的底部连接，该步骤形成的所述第一混凝土层与该步骤之前形成的所有所述第一混凝土层叠加后形成围堰，当该步骤得到的所述围堰的总高度小于河床需要下降的高度时，进入步骤三，当该步骤得到的所述围堰的总高度大于或等于河床需要下降的高度时，进入步骤四；
步骤三：重复步骤二；
步骤四：对所述第二环形凹槽进行沙土回填，施工结束。
进一步地，针对所述第一环形凹槽的挖土工作包括以下步骤：
步骤一：以所需要挖设的所述第一环形凹槽的侧方的上端为起始端；
步骤二：从所述起始端朝所述第一环形凹槽的中心处斜向下挖土；
通过以上步骤得到的所述第一环形凹槽经填充后形成的所述第一混凝土层为下底小于上底且中部设有通孔的圆台结构，该所述第一混凝土层的外缘连接有刚性保护层，所述刚性保护层竖直设置，所述刚性保护层的底部不高于所述第一混凝土层的内缘的底端，所述刚性保护层用于围合位于圆台结构的侧壁与圆台结构的上底的外缘所在竖直面之间的沙土。
进一步地，所述第一环形凹槽的挖设工作通过旋喷钻机完成，旋喷钻机通过钻孔的方式完成多个孔洞的挖设，多个所述孔洞的侧面依次连接形成所述第一环形凹槽，旋喷钻机在完成单个所述孔洞的挖设后对所述孔洞进行喷浆工作。
进一步地，将若干锚杆的一端插入凝固前的所述第一混凝土层，所述锚杆的另一端连接于所述刚性保护层。
进一步地，所述刚性保护层的制造方法包括：
步骤一：将挂网连接于所述锚杆；
步骤二：将混凝土涂抹于所述挂网，形成第二混凝土层。
进一步地，在步骤三中，当得到的所述围堰的总高度大于或等于河床需要下降的高度时，在所述围堰的侧壁浇筑第三混凝土层，所述第三混凝土层的顶部连接于所述承台，所述第三混凝土层的底部连接于最下层的所述第二混凝土层，所述第三混凝土层的内部设有若干钢筋，承台的边沿与所述第三混凝土层的外缘在竖直方向上共面。
进一步地，所述起始端距离承台的边沿20cm，挖设方向与竖直方向形成的夹角为85°。
进一步地，针对所述第一环形凹槽的挖土工作在承台相对的两侧同时进行。
进一步地，所述第一环形凹槽的竖直高度为1m。
进一步地，在防泄流施工工作进行的过程中，行使于桥梁上端的车辆行使速度小于或等于55km/h。
本发明提供的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法的有益效果为：承台的四周边沿的正下方一次只挖竖直高度小于1.5m的第一环形凹槽，桥梁的桩基组件的侧面在短期失去高度1.5m以内的沙土的支撑力时不会存在倒塌的风险，在对第一环形凹槽进行填充后得到第一混凝土层，第一混凝土层对桩基组件的桩间土起到了支撑作用，因此在第一混凝土层凝固后，可沿该第一混凝土层的下方继续下挖1.5m以内的沙土，形成新的第一环形凹槽，并重复上述步骤，对新的第一环形凹槽进行沙土填充，以在上一步骤形成的第一混凝土层的下端形成新的第一混凝土层，如此反复，直至多个第一混凝土层叠加后形成的围堰的高度能达到河床的下降高度，从而在施工过程中不影响桥梁的稳定性的同时，完成能对河床下降后的桩基组件的桩间土起到防护作用的围堰的制造。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是通过实施例一提供的防泄流施工方法挖设第一个第一环形凹槽时桩基组件的结构示意图；
图2是通过实施例一提供的防泄流施工方法挖设位于第一混凝土层外缘的下方的竖直立面时桩基组件的结构示意图；
图3是通过实施例一提供的防泄流施工方法挖设位第二个第一环形凹槽时桩基组件的结构示意图；
图4是完成实施例一提供的防泄流施工方法的步骤四时桩基组件的结构示意图；
图5是通过实施例一提供的防泄流施工方法完成的多层第二环形凹槽的结构示意图；
图6是实施例二提供的防泄流施工方法挖设第一个第一环形凹槽时桩基组件的结构示意图；
附图标记说明：
1、承台；2、桥墩；3、桩基组件；31、桩体；32、桩间土；4、第一环形凹槽；41、孔洞；42、竖直立面；5、第一混凝土层；6、第二环形凹槽；7、起始端；8、刚性保护层；81、锚杆；82、挂网；83、第二混凝土层；84、第三混凝土层；9、河床；91、施工位置。
具体实施方式
为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合发明中的附图，对发明中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于发明保护的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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实施例和简化描述，而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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“第一方面实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图6描述本发明提供的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法。
如图1-5所示，本发明的实施例一提供了一种既有桥梁桩基桩间土32的防泄流施工方法，防泄流施工方法的包括以下步骤：
步骤一：在承台1的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到第一环形凹槽4，第一环形凹槽4的内缘围合由连接于承台1正下方的多个桩体31组成的桩基组件3的四周，第一环形凹槽4的竖直高度的取值范围为(0，1.5m]，第一环形凹槽4在形成后得到填充并形成环形的第一混凝土层5；
步骤二：在前一步骤得到的第一混凝土层5完全凝固后，在前一步骤形成的第一混凝土层5的外缘的外侧进行挖土工作，形成第二环形凹槽6，将第二环形凹槽6作为施工位置91，在前一步骤得到的第一混凝土层5的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到新的环形的第一环形凹槽4，新的第一环形凹槽4在形成后得到填充并形成新的第一混凝土层5，该步骤形成的第一混凝土层5的顶部与前一步骤形成的第一混凝土层5的底部连接，该步骤形成的第一混凝土层5与该步骤之前形成的所有第一混凝土层5叠加后形成围堰，当该步骤得到的围堰的总高度小于河床9需要下降的高度时，进入步骤三，当该步骤得到的围堰的总高度大于或等于河床9需要下降的高度时，进入步骤四；
步骤三：重复步骤二；
步骤四：对第二环形凹槽6进行沙土回填，施工结束。
根据本实施例，针对第一环形凹槽4的挖土工作包括以下步骤：
步骤一：以所需要挖设的第一环形凹槽4的侧方的上端为起始端7；
步骤二：从起始端7朝第一环形凹槽4的中心处斜向下挖土；
通过以上步骤得到的第一环形凹槽4经填充后形成的第一混凝土层5为下底小于上底且中部设有通孔的圆台结构，该第一混凝土层5的外缘连接有刚性保护层8，刚性保护层8竖直设置，刚性保护层8的底部不高于第一混凝土层5的内缘的底端，在本实施例中，，刚性保护层8的底部与第一混凝土层5的内缘的底端等高，刚性保护层8用于围合位于圆台结构的侧壁与圆台结构的上底的外缘所在竖直面之间的沙土。
通过朝第一环形凹槽4的中心处斜向下挖土的方式进行第一环形凹槽4的挖设，即沿A方向进行第一环形凹槽4的挖设，在对第一个第一环形凹槽4的挖设时可以将承台1的周向的河床9上端作为施工位置91，即可对承台1的正下方的桩间土32进行挖土工作，如图1所示，在对第一个第一环形凹槽4的挖设时无需先挖设第二环形凹槽6，通过该方式挖设的第一环形凹槽4经填充后得到的第一混凝土层5是下底小于上底且中部设有通孔的圆台结构，如图2所示，圆台结构的侧面与圆台结构的上底的外缘所在竖直面之间存在有未经挖设的沙土，该部分沙土通过人工方式清理出竖直立面42，如图3所示，通过设置刚性保护层8即可对该部分的沙土进行围合，且刚性保护层8可与第一混凝土层5对桩间土32起到共同保护的作用。
根据本实施例提供的既有桥梁桩基桩间土32的防泄流施工方法，第一环形凹槽4的挖设工作通过旋喷钻机完成，旋喷钻机通过钻孔的方式完成多个孔洞41的挖设，多个孔洞41的侧面依次连接形成一个环形结构，形成的环形结构即为第一环形凹槽4，旋喷钻机在完成单个孔洞41的挖设后即可对孔洞41进行喷浆工作。每钻一个孔即可同时进行混凝土浆料的填充，起到及时填充孔洞的效果，避免挖设的孔洞被沙土回填，在图1中，孔洞41上方的沙土在孔洞41被挖设后在重力作用下部分会掉落至孔洞41中，从而与填充的混凝土浆料共同混合为第一混凝土层5。
根据本实施例，将若干锚杆81的一端插入凝固前的第一混凝土层5，锚杆81的另一端连接于刚性保护层8。通过锚杆81的方式将刚性保护层8连接于第一混凝土层5，连接效果更稳固。锚杆81的用于插入第一混凝土层5的一端通过弯折以形成锚固端。
根据本实施例，刚性保护层8的制造方法包括：
步骤一：将挂网82连接于锚杆81；
步骤二：将混凝土涂抹于挂网82，形成第二混凝土层83。
挂网82涂抹混凝土的方式形成的第二混凝土层83作为刚性保护层8，第二混凝土层83与第一混凝土层5对桩间土32起到双层防护的效果，同时，可通过上下相邻的两层挂网82连接及上下相邻的两层第二混凝土连接的方式，实现了新的刚性保护层8与前面步骤形成的刚性保护层8的稳固连接。
根据本实施例，在步骤三中，当得到的所述围堰的总高度大于或等于河床9需要下降的高度时，在所述围堰的侧壁浇筑第三混凝土层84，所述第三混凝土层84的顶部连接于所述承台1，所述第三混凝土层84的底部连接于最下层的所述第二混凝土层83，所述第三混凝土层84的内部设有若干钢筋，形成钢筋混凝土层，承台1的边沿与所述第三混凝土层84的外缘在竖直方向上共面。一次浇筑形成的第三混凝土层84使多层第二混凝土层83进一步得到连接，进一步起到了加固的作用，且第三混凝土层84在已凝固的多层第二混凝土层83的基础上浇筑，得到了第二混凝土层83的支撑，更易于成型，且在河床9下降后，第三混凝土层84的外表面与承台1的外表面共面，更美观。
如图5所示，根据本实施例，在自上而下的多层第二环形凹槽6的依次挖设中，位于上层的第二凹槽6的宽度会大于位于下层的第二凹槽6的宽度，多层第二凹槽6形成的截面呈阶梯状结构，如此设置，在无需对第二凹槽6边沿处的立面进行固定的同时，可避免第二凹槽6的立面过高而塌陷。
根据本实施例，起始端7距离承台1的边沿20cm，挖设方向与竖直方向形成的夹角为85°。
根据本实施例，针对第一环形凹槽4的挖土工作在承台1相对的两侧同时进行。避免在承台1一侧进行挖土工作产生局部的推力会导致承台1震动严重，通过在承台1相对的两侧同时进行挖土，可使承台1两侧产生相对的作用力，使承台1受力更平稳。
根据本实施例，第一环形凹槽4的竖直高度为1m。在本实施例中，河床需要下降5m，每个通过第一环形凹槽4填充形成的第一混凝土层的高度为1m，5个第一混凝土层在竖直方向上收尾相连形成5m的围堰，即可对河床下降后的桩间土进行保护。
根据本实施例，在防泄流施工工作进行的过程中，行使于桥梁上端的车辆行使速度小于或等于55km/h。在施工的同时，可保证包括列车在内的车辆的正常行驶。
如图6所示，本发明的实施例二提供了一种既有桥梁桩基桩间土32的防泄流施工方法，不同于实施例一，本实施例在步骤一中未采用斜挖的方式进行第一环形凹槽4的挖掘，本实施例通过先竖直向下挖第二环形凹槽6，再沿水平方向即B方向挖设第一环形凹槽4的方式进行。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，防泄流施工方法包括以下步骤：
步骤一：在承台的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到第一环形凹槽，所述第一环形凹槽的内缘围合由连接于承台正下方的多个桩体组成的桩基组件的四周，所述第一环形凹槽的竖直高度的取值范围为(0，1.5m]，所述第一环形凹槽在形成后得到填充并形成环形的第一混凝土层；
步骤二：在前一步骤得到的所述第一混凝土层完全凝固后，在前一步骤形成的所述第一混凝土层的外缘的外侧进行挖土工作，形成第二环形凹槽，将所述第二环形凹槽作为施工位置，在前一步骤得到的所述第一混凝土层的四周边沿的正下方进行挖土工作，得到新的环形的所述第一环形凹槽，新的所述第一环形凹槽在形成后得到填充并形成新的所述第一混凝土层，该步骤形成的所述第一混凝土层的顶部与前一步骤形成的所述第一混凝土层的底部连接，该步骤形成的所述第一混凝土层与该步骤之前形成的所有所述第一混凝土层叠加后形成围堰，当该步骤得到的所述围堰的总高度小于河床需要下降的高度时，进入步骤三，当该步骤得到的所述围堰的总高度大于或等于河床需要下降的高度时，进入步骤四；
步骤三：重复步骤二；
步骤四：对所述第二环形凹槽进行沙土回填，施工结束。
2.根据权利要求1所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，针对所述第一环形凹槽的挖土工作包括以下步骤：
步骤一：以所需要挖设的所述第一环形凹槽的侧方的上端为起始端；
步骤二：从所述起始端朝所述第一环形凹槽的中心处斜向下挖土；
通过以上步骤得到的所述第一环形凹槽经填充后形成的所述第一混凝土层为下底小于上底且中部设有通孔的圆台结构，该所述第一混凝土层的外缘连接有刚性保护层，所述刚性保护层竖直设置，所述刚性保护层的底部不高于所述第一混凝土层的内缘的底端，所述刚性保护层用于围合位于圆台结构的侧壁与圆台结构的上底的外缘所在竖直面之间的沙土。
3.根据权利要求2所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，所述第一环形凹槽的挖设工作通过旋喷钻机完成，旋喷钻机通过钻孔的方式完成多个孔洞的挖设，多个所述孔洞依次连接形成所述第一环形凹槽，旋喷钻机在完成单个所述孔洞的挖设后对所述孔洞进行喷浆工作。
4.根据权利要求2所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，将若干锚杆的一端插入凝固前的所述第一混凝土层，所述锚杆的另一端连接于所述刚性保护层。
5.根据权利要求4所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，所述刚性保护层的制造方法包括：
步骤一：将挂网连接于所述锚杆；
步骤二：将混凝土涂抹于挂网，形成第二混凝土层。
6.根据权利要求5所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，在步骤三中，当得到的所述围堰的总高度大于或等于河床需要下降的高度时，在所述围堰的侧壁浇筑第三混凝土层，所述第三混凝土层的顶部连接于所述承台，所述第三混凝土层的底部连接于最下层的所述第二混凝土层，所述第三混凝土层的内部设有若干钢筋，承台的边沿与所述第三混凝土层的外缘在竖直方向上共面。
7.根据权利要求2所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，所述起始端距离承台的边沿20cm，挖设方向与竖直方向形成的夹角为85°。
8.根据权利要求1所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，针对所述第一环形凹槽的挖土工作在承台相对的两侧同时进行。
9.根据权利要求1所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，所述第一环形凹槽的竖直高度为1m。
10.根据权利要求1所述的既有桥梁桩基桩间土的防泄流施工方法，其特征在于，在防泄流施工工作进行的过程中，行使于桥梁上端的车辆行使速度小于或等于55km/h。
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