本技術(shù)涉及橋梁病害防治，特別是一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
1、橋梁位于河道中的基礎(chǔ)在在水流常年沖刷下可能會(huì)發(fā)生基礎(chǔ)沖刷問(wèn)題，橋墩附近的泥沙和卵石被沖走，露出基底的巖石面，而巖石又可能在水流不斷沖擊下出現(xiàn)凹坑，隨著凹坑增大，橋梁基礎(chǔ)底部被掏空，影響結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載能力。
2、為保證橋梁基礎(chǔ)承載能力，現(xiàn)有技術(shù)常通過(guò)以下措施減小水中基礎(chǔ)沖刷：拋石法是較為常用的處治橋梁水中基礎(chǔ)沖刷的方法；也有采用筑島后設(shè)置圍擋結(jié)構(gòu)，將支擋結(jié)構(gòu)內(nèi)水抽出后，將橋墩與河床暴露后進(jìn)行加固處治的方法；此外還通過(guò)設(shè)置護(hù)圈方法，減小下潛水流能量，減小橋墩沖刷；對(duì)于新建橋梁，還可采用擴(kuò)大基礎(chǔ)法減小水中基礎(chǔ)沖刷。對(duì)于上述方法，存在以下弊端：
3、拋石法實(shí)際施工時(shí)，不便于控制拋石施工精度和評(píng)價(jià)拋石效果，且拋石一般布置在較大的平面范圍內(nèi)，對(duì)部分通航要求高的河道可能會(huì)侵占部分水下空間；拋石完成后，后期需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，尤其對(duì)于巖石裸露的河床，必要時(shí)還需補(bǔ)充拋石，避免拋石被水流沖走；采用抽水后修補(bǔ)沖刷的方法雖然能夠直觀有效地處治橋墩沖刷問(wèn)題，但對(duì)于通航繁忙、水流速度大、水深大的河流適應(yīng)性較差，且工程費(fèi)用高；設(shè)置護(hù)圈方法雖然能夠減小沖刷程度，但無(wú)法修補(bǔ)已沖刷的部分，通常作為配套的保護(hù)工程；擴(kuò)大基礎(chǔ)法適用于橋梁建造時(shí)進(jìn)行設(shè)置，對(duì)處治橋墩沖刷的適應(yīng)性不足，尤其不便于確定擴(kuò)大基礎(chǔ)面所在高程，若設(shè)置不當(dāng)，反而容易加速?zèng)_刷進(jìn)行。
4、如何在水流急的河道中對(duì)既有橋墩進(jìn)行防沖刷加固處治，保護(hù)橋梁基礎(chǔ)安全，是當(dāng)前施工人員亟需解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本實(shí)用新型的目的在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中既有橋墩因受水流常期沖刷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)承載能力不足的問(wèn)題，提供一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
3、一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，包括位于水中的橋墩，沿所述橋墩周向設(shè)有圍堰，所述圍堰用于隔離內(nèi)外水環(huán)境；所述圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)有臨時(shí)支撐；所述圍堰與所述橋墩之間設(shè)有凹槽，所述凹槽形成于河床表面，所述圍堰與所述橋墩之間填充有混凝土結(jié)構(gòu)，所述混凝土結(jié)構(gòu)高于河床表面且所述混凝土結(jié)構(gòu)填充于所述凹槽內(nèi)。
4、本方案通過(guò)在既有橋墩周圍設(shè)置圍堰隔離內(nèi)外水環(huán)境，并通過(guò)設(shè)置臨時(shí)支撐防止圍堰受水流沖擊變形，減小水流影響，在圍堰內(nèi)側(cè)營(yíng)造靜水環(huán)境，從而便于在圍堰和橋墩之間澆筑水下混凝土進(jìn)行填充，修補(bǔ)橋墩附近及橋墩基礎(chǔ)的沖坑；通過(guò)將填充的混凝土一體式灌注到凹槽內(nèi)，使形成嵌固結(jié)構(gòu)，利于提高混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)水流的抗沖刷能力。采用上述處治結(jié)構(gòu)，能夠加強(qiáng)水中既有各種形狀橋墩的基礎(chǔ)防沖刷能力，從而確保橋墩承載能力，適應(yīng)在高速水流作用下對(duì)橋墩進(jìn)行沖刷處治。
5、其中，上述圍堰可以位于凹槽遠(yuǎn)離橋墩的一側(cè)，也可以位于凹槽內(nèi)部；凹槽可以設(shè)置為連通的環(huán)形結(jié)構(gòu)，也可以間隔設(shè)置，凹槽的平面形狀可以是圓形、多邊形，也可以是異形，不限于上述舉例，能夠?qū)崿F(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)嵌固于凹槽內(nèi)使凹槽結(jié)構(gòu)與河床表面填充的結(jié)構(gòu)一體成型即可。
6、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述凹槽沿所述橋墩周向連續(xù)設(shè)置，所述凹槽呈環(huán)形，所述圍堰的底部位于所述凹槽內(nèi)，所述圍堰與所述凹槽的內(nèi)側(cè)壁之間具有空隙一，所述混凝土結(jié)構(gòu)填充于所述空隙一內(nèi)。通過(guò)沿橋墩周圍環(huán)向設(shè)置凹槽，并將圍堰底部設(shè)置于凹槽內(nèi)，便于圍堰定位安裝；其中，圍堰可以沿著凹槽的側(cè)壁定位施工，也可以處于凹槽中部施工。
7、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述圍堰與所述凹槽的外側(cè)壁之間具有空隙二，所述空隙二中填充有袋裝干拌混凝土。即圍堰的底部位于凹槽的中部進(jìn)行固定，在凹槽內(nèi)，圍堰外側(cè)采用袋裝干拌混凝土填充于凹槽的空隙二處，袋裝混凝土遇水能固化成正?；炷吝M(jìn)行固結(jié)，施工方便，圍堰內(nèi)側(cè)則通過(guò)澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)填充于凹槽的空隙一處；通過(guò)凹槽內(nèi)的袋裝混凝土和澆筑形成的混凝土結(jié)構(gòu)共同擠住圍堰，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，防止圍堰結(jié)構(gòu)變形。
8、采用這種方式將圍堰結(jié)構(gòu)固定在凹槽中央，實(shí)現(xiàn)將環(huán)形圍堰的下部固定安裝，減小了圍堰插打難度。
9、作為其它可實(shí)施方式，所述圍堰也可打入到中風(fēng)化或微風(fēng)化巖石中，實(shí)現(xiàn)圍堰下部固定安裝。
10、作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述凹槽為由咬合樁孔形成的聯(lián)通槽。即凹槽側(cè)面為組合弧面、呈波浪形，抗剪強(qiáng)度高，抗沖刷能力好。凹槽也可以采取其他成孔方式，比如銑槽。
11、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述圍堰的頂部高于水面設(shè)置，避免圍堰內(nèi)側(cè)的水環(huán)境受外側(cè)的動(dòng)水影響，從而便于實(shí)現(xiàn)在不抽水的情況下直接澆筑水下混凝土。
12、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述圍堰為鋼板樁圍堰。本方案采用由鋼板樁拼接而成的圍堰結(jié)構(gòu)，鋼板樁圍堰可以直接采用鋼板樁成品進(jìn)行掛扣連接，相比采用直面型的鋼板構(gòu)件，材料準(zhǔn)備便利，鋼板樁間的連接簡(jiǎn)單可靠。
13、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述凹槽的深度為2m-3m。
14、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述臨時(shí)支撐采用桿狀結(jié)構(gòu)，所述臨時(shí)支撐設(shè)置于所述圍堰和所述橋墩之間。
15、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述圍堰的迎水面設(shè)有倒角，可以在施工過(guò)程中起到分水和減小水流沖刷強(qiáng)度的作用，能更好適應(yīng)水流沖刷，從而方便圍堰內(nèi)澆筑施工。
16、作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述混凝土結(jié)構(gòu)的填充高度為0.5m-1.5m，加強(qiáng)了橋梁基礎(chǔ)承載強(qiáng)度。
17、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果是：
18、本實(shí)用新型所提供的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，能夠加強(qiáng)水中既有各種形狀的橋墩的基礎(chǔ)防沖刷能力，適應(yīng)在高速水流作用下對(duì)橋墩進(jìn)行沖刷處治。
1.一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括位于水中的橋墩（6），沿所述橋墩（6）周向設(shè)有圍堰（2），所述圍堰（2）用于隔離內(nèi)外水環(huán)境；所述圍堰（2）內(nèi)側(cè)設(shè)有臨時(shí)支撐（3）；所述圍堰（2）與所述橋墩（6）之間設(shè)有凹槽（1），所述凹槽（1）形成于河床（7）表面，所述圍堰（2）與所述橋墩（6）之間填充有混凝土結(jié)構(gòu)（4），所述混凝土結(jié)構(gòu)（4）高于河床（7）表面且所述混凝土結(jié)構(gòu)（4）填充于所述凹槽（1）內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽（1）沿所述橋墩（6）周向連續(xù)設(shè)置，所述凹槽（1）呈環(huán)形，所述圍堰（2）的底部位于所述凹槽（1）內(nèi)，所述圍堰（2）與所述凹槽（1）的內(nèi)側(cè)壁之間具有空隙一，所述混凝土結(jié)構(gòu)（4）填充于所述空隙一內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圍堰（2）與所述凹槽（1）的外側(cè)壁之間具有空隙二，所述空隙二中填充有袋裝干拌混凝土（5）。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽（1）為由咬合樁孔形成的聯(lián)通槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圍堰（2）的頂部高于水面（8）設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圍堰（2）為鋼板樁圍堰。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽（1）的深度為2m-3m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述臨時(shí)支撐（3）采用桿狀結(jié)構(gòu)，所述臨時(shí)支撐（3）設(shè)置于所述圍堰（2）和所述橋墩（6）之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圍堰（2）的迎水面設(shè)有倒角（21）。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種水中墩沖刷處治結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述混凝土結(jié)構(gòu)（4）的填充高度為0.5m-1.5m。