专利名称：一种桥墩的水上建造方法
技术领域：
本发明公布的是桥墩的建造方法，具体是一种可在水面以上建造桥 墩的方法。
背景技术：
目前在建造跨海、江河大桥中，其建造桥墩的方法，都是采用围堰 建造，打桩建造及金属管排水浇注等方法。围堰建造法是先修筑拦水坝， 然后进行清淤，待达到一定深度后，象建楼房一样，先打地基，再按常 规方法建筑。打桩法是将集束金属管打入水下至岩石层，然后进行混凝 土浇注，再将金属抽出，集束管外面套装围管。再进行混凝土浇注，使 集束桩为一体，然后再将围管取出，即建成桥墩。金属管排水法是将桥 墩规格的金属管下至岩层，再排空管内的水，然后进行整体浇注。以上 方法不论哪一种，都须耗费大量人力物力，需要配备大型作业设备。施 工速度慢，又人为地破坏河道自然环境。目前还没有与本发明相同的方 法在实际中应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种可节省大量人力物力，且施工速度快的桥 墩建造方法，以解决现有方法存在的问题。
本发明的技术方案如下
本发明根据不同的地质条件，分为方案1和方案2。方案l是对于 水下淤泥较深，土层较厚的河床上的方法。方案2主要针对淤泥砂土层 较薄，水面距离岩石层较近的海床面的施工方法。
方案1是先在陆地上建造桥墩墩底，桥墩墩底有两种， 一种是带有 锥底，另一种为平底。带有锥底的适用于深水区，平底的适用于浅水区 或枯水区。其带有锥底的桥墩为椭圆形空芯式。桥墩墩底建成后下水。 此时的桥墩底部由于为空芯式，可以漂浮在水面上。将其拖拽至建桥墩 的指定位置。即可开始水上施工。在桥墩断面的周围上好模板，加入钢 筋，即可开始混凝土浇注。随着桥墩高度的不断增加，其自身重量不断 增大而不断下沉，同时随着桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注 水，亦是增加桥墩的重量。当桥墩的锥形墩底接近河床时，要测量好桥 墩的确切位置，继续注水，由桥墩的重量加上空芯内水的重量使桥墩下 沉至河床中，墩底的锥尖插入河底泥土中。随着桥墩高度的不断增加， 不断注水，使桥墩的重量不断加大，也就是不断加大桥墩下沉的压力。 待桥墩建造至设计高度，水注满桥墩空芯后，即停止施工。此时的水面 以上桥墩的重量及空芯内水的重量已经相当大，可以使桥墩下沉至最大限度。静置一段时间，观察有无下沉情况，下沉多少增补多少，再静置 一段时间继续观察。直至不再下沉为止。桥墩基本上建成。此时的桥墩 已深植于河床下面砂土层中。河床下面的砂土层由于长期受河水的压 力，砂土的密度已经相当大，由于桥墩在建造中不断深入河底砂土，使 得桥墩底部周围的砂土向外挤压，密度更加增大，牢牢地将桥墩底部箍 住。所以桥墩能够牢固立于河床上，不会发生倾倒或移位。平底的桥墩 的建造则将河床表面淤泥清理后即可施工，涨潮时人退出，落潮时施工。 随着桥墩高度的增加，随时向空芯内注水。待建至设计高度时，将水注 满。然后静置一段时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静 置一段时间观察。直至不再下沉为止。桥墩建造完成。当桥面建成后， 将桥墩空心内的水排出即可使用。本方案的锥形桥墩墩底，其形状结构
如图l和图2所示，横断面为椭圆形，桥墩墩底的下部带有锥底，其锥 度为40~50°C，锥底为实体。桥墩墩底中间带有空芯。桥墩的高度则根 据设计方案制定。本发明要求，设计桥面的宽度是桥墩断面的长度，桥 墩壁的厚度则根据搭桥的负载而定。桥墩浇注混凝土用的模板釆用水泥 预制件，按桥墩形状分体制造，将横模板在墩底以上布置。用螺栓将外 模板和内模板牵拉固定。再布置好钢筋，即可浇注混凝土。浇注一段， 再布置模板继续搡作。所用的模板不用拆卸，直接作为桥墩外表面。大 桥的建造，关键就是桥墩的建造，桥墩的稳固性直接关系到大桥的安全 使用。本方案的根据就是桥墩为空心式，边建造边注水，待达到设计高 度后注满水后静置。根据计算，每根桥墩内的水的重量相当大。而每个 大桥至少有6根以上的桥墩，这样一来，待桥面建成后，再将每个桥墩 空心中的水排出，即留出了日后桥的负载重量的空间，可以负担桥面及 负载的重量，所以说是安全可靠的。
本发明的另一方案是水面距离岩石层较近的情况下桥墩的建造方 法。先在陆地上建造一桥墩墩底，该桥墩底如图3和图4所示墩底为 空心管体。在墩底壁内带有进水管。墩底内圓的下部为喇。八口状。在喇 叭口周围带有出水口。在墩底外壁上带有进水口。
先在水面上设置二个建筑浮台或施工船。施工是在浮台上或船上进 行。将墩底置于两浮台或船之间，浮台或船由钢板相联结。墩底底部由 钢缆按圆周等分托住。由巻扬机控制。然后在墩底上部布置模板。内外 模板采用金属板制做。外模板按半圆等分制做。两边上带有把环。内模 板可按圓周三或四等分制做。内外模板由螺栓相联结。内模板上带有把 环。当布置完毕后，即可施工。将混凝土浇注于内外模板之间。当注满 后，停息片刻待混凝土即将凝固时将内外模板之间的联结螺栓拆除。再 用吊装机械吊住内外模板上的把环将模板提起。待注好的部分完全凝固后，启动巻扬机，将墩底徐徐下放，然后再加装模板，再进行浇注。待 桥墩底部接触到水底时，要测定好位置，将桥墩落下，拆除巻扬机钢缆。 此时，桥墩底部落地，形成相对密封状态。这时需用泵将管内的水及底 部的淤泥排除。当管内水抽空后，桥墩的上部继续施工增高，这时的桥 墩的继续下沉，靠自身重量使桥墩自然下沉。再打开桥墩壁上的进水口 ， 河水依靠其落差，通过进水管急速沖刷墩底喇叭口内的砂土层，使砂土 被泛起，边沖刷边用泵排出。上面不断加高，依靠桥墩自身重量及,叭 口周也较为锐利的刃壁切削7吵土，而待桥墩不断下沉。直至到岩石层为 止。这时将进水口用胶板封住。使其不再进水。然后用混凝土灌入桥墩 底部，封住喇叭口。使混凝土与岩石层凝固成一体。此时的桥墩因为穿 过河底淤泥层和砂土层座落在岩石层上，即有了很大程度的稳固性，加 之桥墩在下沉时对砂土层的向外挤压。砂土层牢牢地箍住桥墩。所以具 有很大的安全性。
本发明方法简单，易于实施，适用于大江大河及跨海大桥的建造。 采用本方法建筑桥墩可节省大量的人力物力，极大地降低制造成本。并 具有很强的安全性。不会破坏河道的自然环境和地质环境，是一种理想 的桥墩建造方法。
附图为本发明桥墩墩底结构示意图
图1为适用于深层砂土地质条件的墩底示意图
l一空芯2—锥底3—墩底 图2为图l墩底俯视图 l一墩底空心3—墩底
图3为本发明适合于砂土层较浅的地质条件墩底结构示意图
4— 进水口 5—墩底6—进水管7 —出水管 图4为图3墩底俯视图
5— 墩底6—进水管具体实施方式
本发明的技术方案如下
方案1;先在陆地上建造桥墩墩底，桥墩墩底有两种， 一种是带有 锥底，另一种为平底。带有锥底的适用于深水区，平底的适用于浅水区 或枯水区。其带有锥底的桥墩的形状结构如图l和图2所示，横断面为 椭圓形，墩底1的下部带有锥底2，其锥度为40度，锥底为实体。墩底 中间带有空芯3。桥墩墩底建成后下水。此时的桥墩底部由于为空芯式， 可以漂浮在水面上。将其拖拽至建桥墩的指定位置。即可开始水上施工。 在桥墩断面的周围上好模板，桥墩浇注混凝土用的模板采用水泥预制件，按桥墩形状分体制造，将模板在墩底以上布置。用螺栓将外模板和 内模板牵拉固定。再布置好钢筋，按通常的工艺浇注混凝土。浇注一段，
再布置模板继续操作。所用的模板不用拆卸，直接作为桥墩表面。随着 桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注水。待桥墩建造至设计高度，
水注满桥墩空芯后，停止施工。静置10到15天，观察有无下沉情况， 下沉多少增补多少，再静置10天继续观察。直至不再下沉为止。待桥 面建成后排空空芯内的水。平底的桥墩的建造则将河床表面淤泥清理 后即可施工，将模板在墩底以上布置。用螺栓将外模板和内模板牵拉固 定。按通常的工艺浇注混凝土。涨潮时人退出，落潮时施工。随着桥墩 高度的增加，随时向空芯内注水。待建至设计高度时，将水注满。然后 静置10天时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静置10天 观察。直至不再下沉为止。当桥面建成后，将桥墩空心内的水排空。
方案2;先在陆地上建造一桥墩墩底，该桥墩底如图3和图4所示 墩底为空心管体。在墩底5壁内带有进水管6。墩底内圆的下部为喇p八 口状。在喇叭口周围带有出水口 7。在墩底外壁上带有进水口 4。
将墩底置于两浮台或船之间，浮台或船由钢板相联结。墩底底部由 钢缆按圆周等分托住。由巻扬机控制。然后在墩底上部布置模板。内外 模板采用金属板制做。外模板按半圓等分制做。两边上带有把环。内模 板可按圓周三或四等分制做。内外模板由螺栓相联结。内模板上带有把 环。按常规生产工艺将混凝土浇注于内外模板之间。当注满后，停息1 小时，然后将内外模板之间的联结螺栓拆除。再用吊装机械吊住内外模 板上的把环将模板提起。待注好的部分完全凝固后由巻扬机将墩底徐徐 下放，然后再加装模板进行浇注。待桥墩底部接触到水底时拆除巻扬机 钢缆。启动水泵将管内的水及底部的淤泥排除。打开桥墩壁上的进水口 ， 河水依靠其落差，通过进水管急速沖刷墩底喇。八口内的砂土层，使砂土 被泛起，边沖刷边用泵排出。上面不断加高，依靠桥墩自身重量及喇叭 口周边较为锐利的刃壁切削砂土，桥墩不断下沉。直至到岩石层为止。 然后将进水口用胶板封住。使其不再进水。再用混凝土灌入桥墩底部， 封住喇叭口 。
权利要求
1、一种桥墩的水上建造方法，其特征是在桥墩断面的周围装上模板，随着桥墩高度的增加而随时往桥墩的空芯内注水，待桥墩建造至设计高度，水注满桥墩空芯后，停止施工，静置10到15天，观察有无下沉情况，下沉多少增补多少，再静置10天继续观察，待桥面建成后排空空芯内的水，平底的桥墩的建造是将模板在墩底以上布置，用螺栓将外模板和内模板牵拉固定，随着桥墩高度的增加，随时向空芯内注水，待建至设计高度时，将水注满。然后静置10天时间，观察有无沉降，沉降多少增补多少，然后再静置10天观察，待桥面建成后将桥墩空芯内的水排空。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于所涉及的桥墩墩底的 横断面为椭圓形，墩底l的下部带有锥底2，其锥度为40度，锥底为实 体。墩底中间带有空芯3。
3、 一种桥墩的水上建造方法，其特征是将墩底置于两浮台或船 之间，墩底底部由钢缆按圓周等分托住，由巻扬机控制，在墩底上部布 置模板，模板两侧上带有把环，当浇注满后，停息1小时，然后将内外 模板之间的联结螺栓拆除，待注好的部分完全凝固后由巻扬机将墩底徐 徐下放，待桥墩底部接触到水底时拆除巻扬机钢缆，启动水泵将管内的 水及底部的淤泥排除，然后将进水口用胶板封住，使其不再进水，再用 混凝土灌入桥墩底部。
4、 根据权利要求3所的述的方法，其特征在于岁涉及的桥墩墩底 为空心管体，在墩底5壁内带有进水管6，墩底内圓的下部为喇叭口状， 在喇叭口周围带有出水口 7,在墩底外壁上带有进水口 4。
全文摘要
一种桥墩的水上建造方法，公布的是可在水面以上建造桥墩的方法。所涉及的桥墩墩底在带有锥底、平底及内圆带有喇叭口的管状体。带有锥底及平底的墩底可在陆上建造，然后移到水中。由于中间带有空芯、墩底可浮在水面上。混凝土浇注完全在水面以上进行，边浇注边往空芯内注水。由其自身的重量及不断注水而使桥墩的重量不断加大，深入水下砂土层。在挤进砂土层过程中对周边砂土不断向外挤压，使砂土密度加大，牢牢地箍住桥墩使其稳固，待桥面建成后再排空空芯内的水。留出大桥使用后负载重量的空间。管状体桥墩则需浮台或施工船将桥墩限制住。再进行浇注施工。依靠其自身重量及喇叭口的较为锐利的刃壁，使桥墩不断下沉，深入砂土层，达到岩层。然后用混凝土封住桥墩下口，使其与岩层牢固地结合。本方法简单，易于实施，对比现有的围堰法、集束打桩法具有节省大量人力物力和建造快速的优点。
文档编号E01D19/02GK101302742SQ200810012188
公开日2008年11月12日 申请日期2008年7月4日 优先权日2008年7月4日
发明者敬忠诚 申请人:敬忠诚