[发明专利]一种适用于深水区的桥塔支撑结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于深水区的桥塔支撑结构及施工方法，属于桥梁工程领域。所述桥塔支撑结构包括从下至上依次包括多个钢管桩、垫层、两个预制沉箱和两个钢混立柱。多个钢管桩间隔布置，且多个钢管桩用于插装至基坑下方的软土层中。垫层用于铺设在基坑的底部，且各钢管桩的顶端插装在垫层中。各预制沉箱位于垫层上，各预制沉箱的底部具有裙筒，各裙筒贯穿垫层，且多个钢管桩的顶部位于相对应的裙筒内。各钢混立柱是由外钢圆筒、内钢圆筒以及浇筑在外钢圆筒和内钢圆筒之间的混凝土构成。本发明实施例提供的一种适用于深水区的桥塔支撑结构，结构简单、分散，施工工艺便捷，对原始土层扰动较小，从而可以提高在深水区的施工进度。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，更具体地，涉及一种适用于深水区的桥塔支撑结构及施工方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，交通建设需求猛增，国内外正在修建和准备修建的大型桥梁越来越多，且随着跨海大桥的出现，桥梁跨径越来越大。这些长、大桥梁多数修建在水深、流急的大江河上或环境恶劣的海上，往往遇到覆盖层较厚、持力层较深、地质条件复杂等难题，非常不利于桥梁施工，兴建的难度也更大。桥塔结构(桥梁的下部结构)的建造成本一般占整座桥梁30％的投资，是影响桥梁经济性的重要因素。

针对深水区的桥塔结构，目前常用的形式主要有大直径深钻孔集群桩和沉井，在厚覆盖层地区应用面临以下问题：

1、大直径深钻孔集群桩，尺寸庞大，结构对河床的变化、冲刷等条件的改变，适应性较差；群桩效应明显，桩基准确计算难度较大。施工时需另设置施工平台、导向架、钢围堰等诸多复杂工艺，海上作业工序繁琐、作业时间长。

2、常规沉井，在深水厚覆盖层条件下的结构尺寸往往较大，大体量的沉井制造运输困难，也给在厚覆盖层中下沉控制纠偏带来不便，同时对结构局部冲刷会产生不利影响。对于风大浪急地区，沉井下放精确定位困难；沉井下放到位后，沉井周围防冲刷(护底)层施工困难且施工工作量大。

总体而言，大直径深钻孔集群桩和沉井施工过程中对原始土层扰动大(需要深挖)，且施工复杂(结构体积大、配套设备多)，导致在深水区的施工进度较慢。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于深水区的桥塔支撑结构及施工方法，其目的在于结构简单、分散，施工工艺便捷，对原始土层扰动较小，从而可以提高在深水区的施工进度。

第一方面，本发明提供了一种适用于深水区的桥塔支撑结构，所述桥塔支撑结构包括从下至上依次包括多个钢管桩、垫层、两个预制沉箱和两个钢混立柱；

多个所述钢管桩间隔布置，且多个所述钢管桩用于插装至基坑下方的软土层中；

所述垫层用于铺设在所述基坑的底部，且各所述钢管桩的顶端插装在所述垫层中；

各所述预制沉箱位于所述垫层上，各所述预制沉箱的底部具有裙筒，各所述裙筒贯穿所述垫层，且多个所述钢管桩的顶部位于相对应的所述裙筒内；

两个所述钢混立柱和两个所述预制沉箱一一对应，各所述钢混立柱是由外钢圆筒、内钢圆筒以及浇筑在所述外钢圆筒和所述内钢圆筒之间的混凝土构成，所述钢混立柱的底端固定插装在相对应的所述预制沉箱中，两个所述钢混立柱的顶端通过横梁连接。

可选地，所述垫层从下至上依次包括滤沙层、鹅卵石层和碎石层。

可选地，所述垫层上方还具有防冲刷层，所述防冲刷层围设在两个所述预制沉箱外周。

可选地，各所述预制沉箱均为钢筋混凝土结构，且各所述预制沉箱为通过在相对应的所述外钢圆筒和所述内钢圆筒的底端浇筑钢筋混凝土制得，以连接所述预制沉箱和所述外钢圆筒、所述内钢圆筒。

可选地，各所述预制沉箱和相对应的所述裙筒一体浇筑成型。