本发明属于桥梁建设基础施工，具体涉及一种适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰及施工方法。
背景技术：
1、在跨大江大河位于滩地的深埋式桥梁主墩承台施工中，为确保承台施工时边坡稳定及有效止水，采用围堰是不可或缺的临时结构。对于河道后期有疏浚、游荡性强冲刷河流(如黄河)，需要拆除承台以上部分围堰以保证河流行洪断面。在跨大江大河位于滩地的深基坑承台施工中，目前国内一般采用混凝土沉井围堰、双壁钢围堰、钢板桩围堰、锁口钢管桩围堰、钻孔桩围堰等技术施工深基坑承台，但上述技术均存在一定的适用性范围，具有局限性。其中混凝土沉井围堰、双壁钢围堰和钻孔桩围堰其施工周期较长、造价高、且施工完成后周边覆盖层深埋的情况下无法拆除，对于河道后期疏浚影响大，河道管理部门审批难以通过；钢板桩围堰和锁口钢管桩围堰具有轻便、易拆除、可重复利用、施工周期短及造价低的特点，但整体性差，承受的水平荷载较小，对于大于18米的深基坑不适用。
2、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案，以适应深基坑、具有较快的施工速度，同时易于在后期拆除。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰及施工方法。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、一种适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，包括下部的混凝土围堰和上部的锁口钢管桩围堰，组合围堰内设置辅助围堰下沉的空气幕结构；
4、所述混凝土围堰的顶部设置有u型槽，所述锁口钢管桩围堰的各锁口钢管桩底部插接在u型槽内，所述u型槽与锁口钢管桩围堰之间浇筑有高强度支座灌浆料；所述锁口钢管桩围堰内侧设置有若干道环形围堰以及内支撑；
5、所述空气幕结构包括预埋在所述混凝土围堰内的若干气龛、连通至所述气龛的通风钢管、与通风钢管连通的接头管以及与所述接头管可拆卸连接的通风主管；所述接头管上端超出混凝土围堰顶面；所述通风主管经所述锁口钢管桩围堰的锁口钢管桩向上穿出。
6、进一步的，所述u型槽的槽口的宽度比锁口钢管桩外径大18～24cm，所述u型槽的深度为80～100cm。
7、进一步的，所述混凝土围堰的高度为封底厚度加承台厚度的总和，所述混凝土围堰的厚度为160～200cm。
8、进一步的，所述锁口钢管桩的直径为82～100cm、壁厚为12～20mm；所述锁口钢管桩的锁口可采用焊接的开口小钢管和工钢的“ct”锁口，或者大小钢管的“co”锁口，或者焊接钢板桩锁口。
9、进一步的，所述环形围檩沿高度方向每隔3～6m设置一道，所述环形围檩采用h型钢组焊，所述内支撑采用钢管构件；所述环形围檩与锁口钢管桩围堰之间的空隙填充有细石混凝土。
10、进一步的，所述接头管与通风主管螺纹连接或通过快速接头连接。
11、进一步的，所述混凝土围堰的顶部设置有预埋件，所述预埋件上安装有用于辅助锁口钢管桩定位的定位架。
12、本发明还提出了一种利用前述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
13、s1、平整墩位处的场地，立模板、绑扎钢筋并浇筑围堰混凝土，在下部混凝土围堰顶面中心部位设置预留u型槽，施工时预留空气幕结构的通风钢管和接头管；
14、s2、利用长臂挖掘机站混凝土围堰外将混凝土围堰内的泥土清除，让混凝土围堰下沉至顶面高出地面约50～100cm；利用通风主管接长预留的接头管，利用吊机将锁口钢管桩吊装至混凝土围堰顶层顶部预留的u型槽内，锁口钢管桩围堰安装完成后，向u型槽的槽口内采用重力法灌入高强度支座灌浆料，以保证锁口钢管桩围堰与混凝土围堰连接密实；
15、s3、锁口钢管桩围堰全部安装完毕后，在锁口钢管桩围堰上焊接牛腿，安装底层环形围檩及内支撑，环形围檩与锁口钢管桩围堰之间空隙采用细石混凝土填充；
16、s4、利用挖掘机、抓斗或吸泥机等设备将组合式围堰内的泥土清除，采用空气幕和锁口钢管桩内注水压重辅助下沉，让组合式围堰继续下沉至第二层环形围檩及内支撑设计安装位置处，此处设计标高高于地面约50～100cm；在锁口钢管桩围堰上焊接牛腿，安装第二层环形围檩及内支撑，围檩与锁口钢管桩围堰之间空隙采用细石混凝土填充；
17、s5、依次类推，重复步骤s4继续取土使组合式围堰下沉至设计标高位置，同时安装其余环形围檩及内支撑；最后组合式围堰封底，并进行承台施工；
18、s6、待桥梁承台、墩身等施工完成，具备组合式围堰拆除条件时，逐层回填土拆除环形围檩以及内支撑，最后采用振动打桩机逐根拔除锁口钢管桩围堰。
19、进一步的，步骤s2中，在u型槽内安装锁口钢管桩时，每次使用吊机安装1～5根锁口钢管桩。优选的，每次使用吊机安装2根锁口钢管桩。
20、进一步的，在安装锁口钢管桩时，在混凝土围堰上安装定位架用于辅助各个锁口钢管桩定位；待锁口钢管桩围堰安装完成后拆除定位架。
21、本发明的有益效果是：
22、1)本发明的混凝土围堰和锁口钢管桩围堰组成的组合式围堰，混凝土围堰结构刚度大，置于水土压力较大的下部，锁口钢管桩围堰置于水压力较小上部，使整个结构在受力更加合理，结构安全可靠。
23、2)本发明的组合围堰采用内置空气幕和上部锁口钢管桩内注水压重等助沉措施，能有效保证组合围堰能够下沉至设计标高，克服了混凝土围堰与钢板桩围堰组合下沉困难、适用基础埋置深度不大的弊端。
24、3)本发明的组合围堰克服了传统混凝土围堰施工周期长的弊端，克服了超深地质传统钢板桩、锁口钢管桩围堰单桩长度过长(考虑计算嵌固传统钢板桩或锁口钢管桩深度一般总长30米以上)，插打困难和施工周期长的弊端；本发明供的组合围堰减少了混凝土围堰浇筑高度，同时锁口钢管桩围堰不需插打，安装速度高效，安装精度易于控制，且操作简单、有效降低施工难度，提高了施工工效。
25、4)本发明的组合围堰在安装阶段除了采用传统的锁口钢管桩逐根安装的方式外，还可以通过吊机一次安装2根或多根锁口钢管桩，提高工效；同时，在安装阶段采用吊机安装而不使用打桩机，可节省设备成本。
26、5)本发明的组合围堰上部采用锁口钢管桩替代上部混凝土围堰，在桥梁主体结构施工出地面后可采用振动打桩机拔除，克服了常规混凝土围堰和双壁钢围堰在深埋地质情况下无法拆除的弊端；拆除的锁口钢管桩围堰可周转使用，节约资源进而节省资金；下部混凝土围堰顶部同承台顶标高，不影响河道疏浚，同时也可作为承台防冲刷结构。
1.一种适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰包括下部的混凝土围堰(1)和上部的锁口钢管桩(2)围堰，组合围堰内设置辅助围堰下沉的空气幕结构(9)；
2.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述u型槽(3)的槽口的宽度比锁口钢管桩(2)外径大18～24cm，所述u型槽(3)的深度为80～100cm。
3.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述混凝土围堰(1)的高度为封底厚度加承台(6)厚度的总和，所述混凝土围堰(1)的厚度为160～200cm。
4.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述锁口钢管桩(2)的直径为82～100cm、壁厚为12～20mm；所述锁口钢管桩(2)的锁口可采用焊接的开口小钢管和工钢的“ct”锁口，或者大小钢管的“co”锁口，或者焊接钢板桩锁口。
5.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述环形围檩(4)沿高度方向每隔3～6m设置一道，所述环形围檩采用h型钢组焊，所述内支撑采用钢管构件；所述环形围檩(4)与锁口钢管桩(2)围堰之间的空隙填充有细石混凝土(11)。
6.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述接头管与通风主管螺纹连接或通过快速接头连接。
7.根据权利要求1所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰，其特征在于：所述混凝土围堰(1)的顶部设置有预埋件(16)，所述预埋件(16)上安装有用于辅助锁口钢管桩(2)定位的定位架(17)。
8.一种如权利要求1至7任一项所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰的施工方法，其特征在于：步骤s2中，在u型槽(3)内安装锁口钢管桩(2)时，每次使用吊机安装1～5根锁口钢管桩(2)。
10.根据权利要求8所述的适用于深埋式桥梁承台基础的组合式围堰的施工方法，其特征在于：在安装锁口钢管桩(2)时，在混凝土围堰(1)上安装定位架(17)用于辅助各个锁口钢管桩(2)定位；待锁口钢管桩(2)围堰安装完成后拆除定位架(17)。
