本發(fā)明涉及橋梁施工領(lǐng)域，具體涉及一種深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法及封底混凝土檢驗裝置。

背景技術(shù)：

鋼沉井作為橋梁深水基礎(chǔ)，其質(zhì)量大、施工周期長，工況復(fù)雜；目前，深水沉井基礎(chǔ)封底施工在完成封底灌注后，還需使用與封底同標(biāo)號的混凝土對鍋底進(jìn)行找平灌注，找平混凝土和封底混凝土分兩次組織施工，在沉井較大時，找平混凝土用量大，對物資、設(shè)備、施工組織要求高。

為了降低大體積沉井施工組織要求，保證封底混凝土澆筑質(zhì)量，常用的手段是對沉井多次分區(qū)澆筑封底混凝土。目前的大體積沉井的分區(qū)方法主要有兩種：一是預(yù)制分區(qū)隔倉板，提前做好分區(qū)隔倉板設(shè)計工作，與首節(jié)沉井一并澆筑，下沉到位后，在分區(qū)隔倉板一側(cè)回填2-3m厚的砂，以確保實現(xiàn)沉井分區(qū)的目的，該區(qū)封底混凝土澆筑完成后，將回填砂吸除；二是回填砂分區(qū)，利用沉井刃腳的自然高差(井壁刃腳高于分區(qū)隔墻刃腳，分區(qū)隔墻刃腳高于普通隔墻刃腳)，在分區(qū)隔墻處回填2-3m厚的砂實現(xiàn)分區(qū)，分區(qū)混凝土澆筑完成后，將回填砂吸除。

但在實際施工中，預(yù)制分區(qū)隔倉板法由于水下條件復(fù)雜，難以具體判斷刃腳處水流及土層情況，隔倉板固定位置、填砂位置和填砂量等難以預(yù)計，往往難以達(dá)到理想分區(qū)效果；另一方面，由于沉井施工常在砂質(zhì)土層上進(jìn)行，回填砂分區(qū)法則易在灌注封底混凝土后出現(xiàn)漏漿、板結(jié)等現(xiàn)象，影響沉井基底土層的承載力甚至發(fā)生沉降現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法及封底混凝土檢驗裝置，可使找平混凝土和封底混凝土一次性完成，有效提高封底施工效率。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法，該方法包括以下步驟：

S1、沉井下沉到位后，下放吸泥設(shè)備至沉井隔墻底部刃腳處吸出浮泥；

S2、選擇部分沉井井孔拋填級配碎石，將沉井井孔分隔成獨立的區(qū)域；

S3、在未拋填級配碎石的井孔上方搭設(shè)封底平臺、布設(shè)井面灌注設(shè)備，完成未拋填級配碎石井孔封底施工；

S4、在已拋填級配碎石的井孔上方布設(shè)吸泥設(shè)備及供風(fēng)管路系統(tǒng)，將井孔內(nèi)的級配碎石吸出；

S5、拆除吸泥設(shè)備、搭設(shè)封底平臺、布設(shè)井面灌注設(shè)備，對剩余井孔進(jìn)行混凝土封底施工和檢驗。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S1中，使用所述吸泥設(shè)備對沉井基底采取只吸不沖的方式清除沉井基底浮泥。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S2中，拋填級配碎石至所述級配碎石完全封閉被拋填井孔至相鄰井孔的通道。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S2中，所選拋填級配碎石井孔構(gòu)成的所述獨立的區(qū)域互不相鄰。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S2中，拋填級配碎石的井孔區(qū)域和未拋填級配碎石的井孔區(qū)域間隔設(shè)置。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S3中，先對已拋填級配碎石井孔的相鄰井孔進(jìn)行封底施工。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述步驟S5具體包括以下步驟：

S51、拆除吸泥設(shè)備，搭設(shè)封底平臺、布設(shè)井面灌注設(shè)備；

S52、對已拋填級配碎石的井孔進(jìn)行清理，恢復(fù)到拋填級配碎石前標(biāo)高；

S53、灌注封底混凝土并對封底混凝土進(jìn)行檢驗。

本發(fā)明還提供一種在如上所述的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中使用的封底混凝土檢驗裝置，包括：

多根相互平行設(shè)置、兩兩間距相同的聲測管，每根所述聲測管靠近管端的管壁上設(shè)有通孔；

支撐架，所述支撐架垂直于所述聲測管軸向、固定在所述聲測管外管壁上，所有聲測管通過所述支撐架連為一體；

發(fā)射換能器，其用于重復(fù)發(fā)射超聲脈沖波；

接收換能器，其用于接收在所檢測的混凝土中傳播后的超聲脈沖波。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述聲測管管壁外側(cè)焊有鋼筋。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法及封底混凝土檢驗裝置將大面積封底劃分為獨立區(qū)域，將沉井終沉?xí)r形成的鍋底及封底混凝土一次性完成灌注，有效提高封底施工效率。

(2)本發(fā)明的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法及封底混凝土檢驗裝置將大面積封底劃分為面積較小的獨立區(qū)域，將沉井終沉?xí)r形成的鍋底及封底混凝土一次性完成灌注，能有效控制混凝土施工質(zhì)量，避免井孔混凝土封底相互串孔現(xiàn)象。

(3)本發(fā)明的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中采用拋填級配碎石取代填砂進(jìn)行沉井分區(qū)，避免了回填分區(qū)作業(yè)對沉井基礎(chǔ)底部土層承載力的影響，避免混凝土灌注時的沉井沉降。

(4)本發(fā)明的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中采用拋填級配碎石取代隔板進(jìn)行沉井分區(qū)，避免了封底地質(zhì)條件對施工的影響無需計算刃腳及隔板位置、填石數(shù)量及位置等，用較簡單方法即可達(dá)到理想的分區(qū)效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中步驟S1的示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中步驟S2步驟的示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中步驟S3至S4的示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中步驟S3后深水沉井基礎(chǔ)的俯視圖。

圖5是本發(fā)明實施例中封底混凝土檢驗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-沉井，2-土層，3-封底混凝土，4-級配碎石，5-封底平臺，6-吸泥及供風(fēng)管路系統(tǒng)，7-聲測管，8-支撐架，11-井孔，12-刃腳，13-隔墻，14-井壁。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1至圖4所示，本發(fā)明實施例提供一種深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法，該方法包括以下步驟：

S1、沉井1下沉到位后，下放吸泥設(shè)備6至沉井1隔墻13底部刃腳12處吸出浮泥；

此步驟對沉井基礎(chǔ)底部土體進(jìn)行掃吸清理，此步驟完成后，沉井的井孔11底部呈現(xiàn)平整的“鍋底”形態(tài)，刃腳處的土體形成松散堆積狀態(tài)，為后續(xù)井孔11的分隔施工做好準(zhǔn)備。此步驟完成后，一般還會對沉井基底進(jìn)行清基檢查。

S2、選擇部分沉井井孔11拋填級配碎石4，將沉井井孔11分隔成獨立的區(qū)域；

此步驟主要目的是將沉井的井孔11分隔成獨立的區(qū)域，由于沉井的井孔11由沉井井壁14或隔墻13圍成，其上部已由沉井井壁14或隔墻13分隔，因此將井孔11刃腳12部的縫隙封堵即可達(dá)到將井孔11分隔成獨立的區(qū)域的效果。如前所述，在步驟S1后，刃腳12處的土體形成松散堆積狀態(tài)，沉井的各個井孔11間仍有縫隙和通道等存在，這些通道造成了背景技術(shù)中所述的問題。如圖2所示，在進(jìn)行步驟S2后，級配碎石4進(jìn)行堆積，由于重力作用填滿了刃腳12和土層2間的空隙，將被拋填級配碎石4的井孔11與其相鄰井孔11分隔開。

步驟S2中所選擇的拋填級配碎石4的“部分井孔”應(yīng)當(dāng)滿足將沉井的各個井孔11分隔成獨立區(qū)域的效果。如圖4所示，上述表述中的“獨立區(qū)域”為多個拋填狀態(tài)相同的相連井孔11所形成的區(qū)域，其“獨立”主要表現(xiàn)在：1、同一“獨立區(qū)域”內(nèi)的井孔11的拋填狀態(tài)相同，即均被拋填級配碎石4或均未被拋填級配碎石4；2、獨立區(qū)域間的井孔11下的縫隙和通道被封閉。

S3、在未拋填級配碎石4的井孔11上方搭設(shè)封底平臺5、布設(shè)井面灌注設(shè)備，完成未拋填級配碎石井孔11封底施工；

S4、在已拋填級配碎石4的井孔11上方布設(shè)吸泥設(shè)備6及供風(fēng)管路系統(tǒng)，將井孔11內(nèi)的級配碎石4吸出；

S5、拆除吸泥設(shè)備6，搭設(shè)封底平臺5、布設(shè)井面灌注設(shè)備，對剩余井孔11進(jìn)行混凝土封底施工和檢驗。

本發(fā)明的深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法及封底混凝土檢驗裝置將大面積封底劃分為相對較小的獨立區(qū)域，將沉井終沉?xí)r形成的鍋底及封底混凝土一次性完成灌注，有效提高封底施工效率。

所述步驟S1中，可使用所述吸泥設(shè)備6對沉井基底采取只吸不沖的方式清除沉井基底浮泥。這種做法不會在吸泥清基時過多加深“鍋底”的深度，確保沉井基底與封底混凝土間不產(chǎn)生有害夾層。

據(jù)前所述，步驟S2中所選擇的拋填級配碎石4的“部分井孔”應(yīng)當(dāng)滿足將沉井的各個井孔11分隔成獨立區(qū)域的效果，在具體步驟的執(zhí)行上有多處優(yōu)選實施方式：

可在所述步驟S2中，拋填級配碎石4至所述級配碎石4完全封閉被拋填井孔11至相鄰井孔11的通道。

可所述步驟S2中，使所選拋填級配碎石4井孔11構(gòu)成的所述獨立的區(qū)域互不相鄰；或進(jìn)一步的，所述步驟S2中選取拋填級配碎石4的井孔11時，將拋填級配碎石4的井孔11區(qū)域和未拋填級配碎石4的井孔11區(qū)域間隔設(shè)置。這種設(shè)置可在滿足將沉井的各個井孔11分隔成獨立區(qū)域的效果的同時，使需拋填級配碎石4的井孔11數(shù)盡量的少，減少后續(xù)清除級配碎石4的工作量，提高工作效率。

可在所述步驟S3中，先對已拋填級配碎石4井孔11的相鄰井孔11進(jìn)行封底施工。

所述步驟S5具體可包括以下步驟：

S51、拆除吸泥設(shè)備6，搭設(shè)封底平臺、布設(shè)井面灌注設(shè)備；

S52、對已拋填級配碎石4的井孔11進(jìn)行清理，恢復(fù)到拋填級配碎石4前標(biāo)高；

S53、灌注封底混凝土并對封底混凝土進(jìn)行檢驗。

該步驟的設(shè)置可先將已拋填級配碎石4的井孔11恢復(fù)到拋填級配碎石4前標(biāo)高，便于后續(xù)封底混凝土灌注時灌注量計算和標(biāo)高控制，使各井孔11封底混凝土標(biāo)高更為平整。

如圖5所示，本發(fā)明還提供一種在如前所述深水沉井基礎(chǔ)封底施工方法中使用的封底混凝土檢驗裝置，包括：多根相互平行設(shè)置、兩兩間距相同的聲測管7，每根所述聲測管7靠近管端的管壁上設(shè)有通孔；支撐架8，所述支撐架8垂直于所述聲測管7軸向、固定在所述聲測管7外管壁上，所有聲測管7通過所述支撐架8連為一體；發(fā)射換能器，其用于重復(fù)發(fā)射超聲脈沖波；接收換能器，其用于接收在所檢測的混凝土中傳播后的超聲脈沖波。

所述聲測管7管壁外側(cè)焊有鋼筋。便于在測量時與沉井平臺的固定，也加強(qiáng)了聲測管7的物理強(qiáng)度。

本發(fā)明封底混凝土檢驗裝置的工作原理為：用所述發(fā)射換能器重復(fù)發(fā)射超聲脈沖波，讓超聲波在所檢測的混凝土封底中傳播，然后由接收換能器接收。當(dāng)超聲波經(jīng)混凝土中傳播后，它將攜帶有關(guān)混凝土材料性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其組成的信息。通過準(zhǔn)確測定這些參數(shù)的大小及其變化，可以推斷混凝土性能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)組成情況。

本發(fā)明不局限于上述實施方式，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。