一种用于水中高桩承台的施工工装及施工方法
文献发布时间：2024-04-18 19:44:28
技术领域
本发明涉及桥梁下部结构施工技术领域，具体涉及一种用于水中高桩承台的施工工装及施工方法。
背景技术
高桩承台基础在常见的跨海跨河桥梁工程中，得到了广泛的应用。
现有技术中，常见的高桩承台施工方法为安装围堰，封底搭设落地支架或填筑砂石料再封底，整体抬高围堰底标高进行承台的施工，这两种方法均需对围堰进行封底，存在所需材料耗费大，作业周期长，且容易受地质条件影响的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种用于水中高桩承台的施工工装及施工方法，能够解决现有技术中需对围堰进行封底，存在所需材料耗费大，作业周期长，且容易受地质条件影响的问题。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一方面，提供一种用于水中高桩承台的施工工装，其包括：
多个牛腿单元，其用于一一对应安装在每个钢护筒的设计位置；
安装架，其设置在所述牛腿单元上侧；
承台模板，其搭设在所述安装架上，用于浇注承台混凝土。
在上述技术方案的基础上，
在一些可选的方案中，所述安装架包括：
多根纵向分配梁，设置在所述钢护筒的牛腿单元上；
多根横向分配梁，多根所述横向分配梁间隔设置在所述纵向分配梁的梁顶。
在一些可选的方案中，所述牛腿单元包括两个牛腿，用于分别设置在所述钢护筒的两侧。
在一些可选的方案中，所述牛腿的下侧设有三角筋板，所述三角筋板用于与所述钢护筒连接。
在一些可选的方案中，还包括围堰结构，所述围堰结构用于分隔围堰区域。
在一些可选的方案中，所述围堰结构内侧设有内支撑。
另一方面，提供一种用于水中高桩承台的施工方法，其利用上述的一种用于水中高桩承台的施工工装实施，包括以下步骤：
将钢护筒插打在设定位置；
在所述钢护筒的设计位置上安装牛腿单元，并在所述牛腿单元上设置安装架；
利用所述安装架搭设承台模板，并浇注承台混凝土。
在一些可选的方案中，在所述的在所述钢护筒的设计位置上安装牛腿单元，并在所述牛腿单元上设置安装架之前，还包括：
根据水面高度和高桩承台的规格计算所述钢护筒上牛腿单元的设计位置；
清理所述设计位置后，在所述钢护筒上做标记。
在一些可选的方案中，所述的在所述钢护筒的设计位置上安装牛腿单元，包括：
利用吊机将所述牛腿单元吊装至所述钢护筒的设计位置；
焊接所述牛腿单元和钢护筒；
重复吊装和焊接的过程，直至所有所述牛腿单元焊接完成。
在一些可选的方案中，还包括拆除所述承台模板、纵向分配梁和横向分配梁，切割所述牛腿单元，且拆除过程遵循自上而下、先支后拆及后支先拆的原则。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
在使用该用于水中高桩承台的施工工装时，将多个牛腿单元一一对应安装在每个钢护筒的设计位置，再将安装架设置在牛腿单元的上侧，将承台模板搭设在安装架上，用于浇注承台混凝土。由于将牛腿单元作为支撑结构设置在钢护筒上，安装架设置在牛腿单元上侧，承台模板搭设在安装架上，可以无需使用混凝土进行封底作业后再对其他结构进行安装，进而减少材料耗费，缩短施工进度，解决了现有技术中需对围堰进行封底，存在所需材料耗费大，作业周期长，且容易受地质条件影响的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本发明一种用于水中高桩承台的施工工装实施例中高桩承台施工过程的正视结构示意图；
图2为本发明一种用于水中高桩承台的施工工装实施例中高桩承台施工过程的侧视结构示意图；
图3为本发明一种用于水中高桩承台的施工工装实施例中高桩承台施工过程中安装架的结构示意图；
图4为本发明一种用于水中高桩承台的施工方法的流程图。
图中：1、钢护筒；2、牛腿；3、安装架；31、纵向分配梁；32、横向分配梁；4、承台模板；5、承台混凝土；6、围堰结构；7、内支撑；8、三角筋板；9、加劲板。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
以下结合附图对本发明一种用于水中高桩承台的施工工装及施工方法的实施例作进一步详细说明。
如图1-图3所示，一方面，提供一种用于水中高桩承台的施工工装，其包括：
多个牛腿单元，其用于一一对应安装在每个钢护筒1的设计位置；
安装架3，其设置在牛腿单元上侧；
承台模板4，其搭设在安装架3上，用于浇注承台混凝土5。
在使用该用于水中高桩承台的施工工装时，将多个牛腿单元一一对应安装在每个钢护筒1的设计位置，再将安装架3设置在牛腿单元的上侧，将承台模板4搭设在安装架3上，用于浇注承台混凝土5。由于将牛腿单元作为支撑结构设置在钢护筒1上，安装架3设置在牛腿单元上侧，承台模板4搭设在安装架3上，可以无需使用混凝土进行封底作业后再对其他结构进行安装，进而减少材料耗费，缩短施工进度，解决了现有技术中需对围堰进行封底，存在所需材料耗费大，作业周期长，且容易受地质条件影响的问题。
如图1-图3所示，在一些可选的实施例中，安装架3包括：
多根纵向分配梁31，设置在钢护筒1的牛腿单元上；
多根横向分配梁32，多根横向分配梁32间隔设置在纵向分配梁31的梁顶。
在本实施例中，具体说明了安装架3的结构，安装架3包括多根纵向分配梁31和多根横向分配梁32，其中，多根纵向分配梁31设置在钢护筒1的牛腿单元上，多根横向分配梁32间隔设置在纵向分配梁31的梁顶，方便对上方的承台模板4进行安装，结构简单，构造合理。
在本例中，纵向分配梁31与钢护筒1，纵向分配梁31与横向分配梁32均采用焊接的方式连接，连接效果更好，使结构更稳定，在纵向分配梁31上设有加劲板9，可以进一步加强纵向分配梁31的结构稳定性。
如图1和图3所示，在一些可选的实施例中，牛腿单元包括两个牛腿2，用于分别设置在钢护筒1的两侧。
在本实施例中，具体说明了牛腿单元包括两个牛腿2，两个牛腿2分别设置在钢护筒1的两侧，所有钢护筒1上的牛腿2均安装在相同的高度，方便安装上方的安装架3，且结构简单，降低成本。
如图1-图3所示，在一些可选的实施例中，牛腿2的下侧设有三角筋板8，三角筋板8用于与钢护筒1连接。
在本实施例中，在牛腿2的下侧设有三角筋板8，三角筋板8与钢护筒1连接，用于加强牛腿2的结构强度，防止牛腿2在受力时发生结构损坏，产生安全事故。
如图1和图2所示，在一些可选的实施例中，还包括围堰结构6，围堰结构6用于分隔围堰区域。
在本实施例中，在围堰区域的外周设有围堰结构6，可以留出施工空间，方便对钢护筒1上的结构进行安装，提高施工的效率。
如图1和图2所示，在一些可选的实施例中，围堰结构6内侧设有内支撑7。
在本实施例中，在围堰结构6内侧设有内支撑7，可以在抽水的过程中，防止围堰结构6因内外压强变化导致围堰结构6倾覆，影响施工进程。
如图1-图4所示，另一方面，提供一种用于水中高桩承台的施工方法，其利用上述的一种用于水中高桩承台的施工工装实施，包括以下步骤：
S1：将钢护筒1插打在设定位置。
S2：在钢护筒1的设计位置上安装牛腿单元，并在牛腿单元上设置安装架3。
S3：利用安装架3搭设承台模板4，并浇注承台混凝土5。
在使用该用于水中高桩承台的施工工装时，将多个牛腿单元一一对应安装在每个钢护筒1的设计位置，再将安装架3设置在牛腿单元的上侧，将承台模板4搭设在安装架3上，用于浇注承台混凝土5。由于将牛腿单元作为支撑结构设置在钢护筒1上，安装架3设置在牛腿单元上侧，承台模板4搭设在安装架3上，可以无需使用混凝土进行封底作业后再对其他结构进行安装，进而减少材料耗费，缩短施工进度，解决了现有技术中需对围堰进行封底，存在所需材料耗费大，作业周期长，且容易受地质条件影响的问题。
在本例中，在承台混凝土5浇筑完成后，对承台混凝土5进行养护。
其中，步骤S3具体包括：
在横向分配梁32上搭设承台模板4；
在承台模板4内侧安装钢筋，并浇注承台混凝土5。
其中，在将钢护筒1插打在设定位置之前，还包括：
根据高桩承台的规格设定围堰区域；
沿着围堰区域插打围堰结构6；
抽出围堰区域中的积水。
其中，在沿着围堰区域插打围堰结构6之后，抽出围堰区域中的积水之前，还包括在围堰结构6内侧安装内支撑7。
其中，步骤S2中的并在牛腿单元上设置安装架3，包括：在牛腿单元的上部安装多根纵向分配梁31，并在纵向分配梁31的梁顶间隔设置多根横向分配梁32。
在一些可选的实施例中，在钢护筒1的设计位置上安装牛腿单元，并在牛腿单元上设置安装架3之前，还包括：
根据水面高度和高桩承台的规格计算钢护筒1上牛腿单元的设计位置；
清理设计位置后，在钢护筒1上做标记。
在本实施例中，可以方便在安装时精确定位牛腿单元的安装位置，且清理设计位置过后方便牛腿单元的焊接，可以提高施工的效率。
在一些可选的实施例中，在钢护筒1的设计位置上安装牛腿单元，包括：
利用吊机将牛腿单元吊装至钢护筒1的设计位置；
焊接牛腿单元和钢护筒1；
重复吊装和焊接的过程，直至所有牛腿单元焊接完成。
在本实施例中，使用吊机将牛腿单元吊装至钢护筒1的设计位置，并焊接牛腿单元和钢护筒1，可以提高施工的效率。
在一些可选的实施例中，还包括拆除承台模板4、纵向分配梁31和横向分配梁32，切割牛腿单元，且拆除过程遵循自上而下、先支后拆及后支先拆的原则。
在本实施例中，在浇注承台混凝土5且承台混凝土5成型后，对承台模板4、纵向分配梁31和横向分配梁32进行拆除，在拆除时遵循自上而下、先支后拆及后支先拆的原则，防止拆除过程中可能出现的安全问题。
综上所述，如图4所示，本申请提供了一种用于水中高桩承台的施工工装及施工方法，以下施工方法利用该用于水中高桩承台的施工工装实施，包括：
步骤1：围堰结构6插打完成，内支撑7安装完毕，抽干围堰结构6内积水。
步骤2：测量定点，除锈标记；确定钢护筒1两侧牛腿2焊接位置，除去对应位置处淤泥后并对钢护筒1外壁除锈，并在钢护筒1上做好标记。
步骤3：安装牛腿2；利用吊机将牛腿2吊装至步骤2中钢护筒1标记的位置，焊接固定牛腿2。
步骤4：安装纵向分配梁31和横向分配梁32；重复步骤2、3，依次安装所有钢护筒1对应位置的牛腿2后，在牛腿2上部安装纵向分配梁31，纵向分配梁31梁顶按固定间距安装横向分配梁32，纵向分配梁31与牛腿2、横向分配梁32与纵向分配梁31均采用点焊连接。
步骤5：搭设承台模板4，浇筑承台混凝土5；重复步骤4，待所有纵向分配梁31和横向分配梁32均安装完毕后，在横向分配梁32上铺设承台模板4，安装钢筋，浇筑混凝土并进行养护。
步骤6：待混凝土强度达到设计要求后，拆除承台模板4、纵向分配梁31和横向分配梁32，切割牛腿2，拆除遵循自上而下、先支后拆、后支先拆的原则。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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申请和简化描述，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申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。