胶结卵石地质围堰围堰结构及施工方法

胶结卵石地质围堰围堰结构及施工方法

王治鑫

徐州亚弘科技环境有限公司 江苏徐州 221000

摘要：一种胶结卵石地质围堰施工方法，本发明通过临时支撑结构的设置，可以实现围堰的二次清基操作，另外，本发明公开的围堰施工方法，采用了水液来对围堰内部进行支撑，使得围堰具有自平衡能力，确保了在深水胶结卵石地层围堰施工的安全，同时提高了围堰施工效率，降低了施工风险和难度。

关键词：胶结卵石地质；围堰围堰结构；施工方法

一、背景技术

在桥梁施工过程中，因为河床地质情况复杂，有些河床砂卵石层较厚，卵石较大，河道不具备通航条件，施工条件有限，同时有些河道因为河道环保要求，筑岛方案也无法实施，而常规的钢板桩、钢管桩方案，在砂卵石层难以满足设计深度要求。

所以为了解决上述问题，就需要对传统围堰施工技术进行优化。

二、技术方案

目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够实现二次清基，并且具有自平衡功能的围堰施工工艺。

为了实现上述目的，采用的技术方案为：

一种胶结卵石地质围堰施工方法；

所述施工方法包括如下步骤：

步骤1：初始清基：先采用现有设备进行基坑初始清基操作，保证清基底标高及清基范围符合设计要求；

步骤2：钢护筒和钢管桩结构施工：通过架设栈桥和钻孔平台实现钢护筒和钢管桩结构的施工，钢管桩结构包括多个锁扣钢管桩，相邻锁扣钢管桩依次连接；

步骤2完成后；要求在锁扣钢管桩内设置吊模混凝土，吊模混凝土可以设置在需要连接支撑牛腿的锁扣钢管桩内；也就是连接支撑牛腿的锁扣钢管桩内设有吊模混凝土；吊模混凝土的设置，可以起到很好的增加锁扣钢管桩的结构强度，保证支撑牛腿在钢管桩上连接的稳定性，继而保证圈梁结构放置的稳定性。

步骤3：临时支撑结构架设；步骤2完成后，在钢管桩结构上端设置临时支撑结构；

步骤4：二次清基；在步骤3完成后，对围堰内部再次进行清基操作；此次清基要求清基到设定位置；

步骤5：浇筑封底混凝土：在步骤4再次清基完成后，在围堰底部浇筑封底混凝土；

步骤5中，圈梁架设的具体步骤为；

步骤（1）：第一层圈梁架设：首先把围堰内水液抽水至围堰内第一层圈梁设定位置下方；抽水完成后，利用吊机将第一层圈梁安装到上述设计位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第一层圈梁中围檩之间的间隙，形成第一道填塞混凝土层；

步骤（2）：待第一层圈梁上的第一道填塞混凝土层强度达到90％后，继续抽水至围堰内第二层圈梁设定位置下方，抽水完成后，把第二层圈梁安装至上述设定位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第二层圈梁中围檩之间的间隙，形成第二道填塞混凝土层；

步骤（3）：待第二道填塞混凝土层强度达到90％后，继续抽水至围堰内第三层圈梁设定位置下方，抽水完成后，随后把第三层圈梁安装至上述设定位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第三层圈梁中围檩之间的间隙，形成第三道填塞混凝土层；至此圈梁架设完成。

步骤6：圈梁架设；在步骤5完成后，在钢管桩结构内部架设支撑圈梁结构；支撑圈梁结构主要包括三层圈梁结构，分别为第一层圈梁、第二层圈梁以及第三层圈梁；在钢管桩结构内部由上至下依次抽水架设第一层圈梁、第二层圈梁以及第三层圈梁；

步骤7：承台施工；步骤6完成后，抽离围堰基坑内的全部水液；并拆除围堰内的各个钢护筒；随后进行承台施工操作；

步骤8：拱座施工，步骤7完成后，拆除第二层圈梁以及第三层圈梁，进行拱座施工；

步骤9：围堰内回灌水；在步骤8完成后，向围堰内部注入水液，形成回填水，并拆除第一层圈梁；至此，一个围堰的整体施工操作完成，如果需要重复其他区域围堰施工，重复上述操作即可。

在进行所述步骤2时，钢护筒与锁扣钢管桩同时施工。

施工钢护筒和钢管桩时，要求先在待施工围堰两侧设置栈桥，并且待施工围堰上方架设钻孔平台；在钻孔平台上利用旋挖钻进行钻孔桩施工，钢护筒跟进利用钻孔桩孔内掏渣加振动锤撞击进行安装；栈桥安装完成后，钻孔桩施工时可以同时进行锁口钢管桩引孔插打，最终形成钢管桩结构，钻孔桩施工完毕后，拆除钻孔平台以及对应平台钢管桩。

在锁扣钢管桩插打前，需在锁扣钢管桩的锁扣上涂抹黄油或其他柔性复合止水材料；同时钢管桩结构中各个所述锁扣钢管桩插打时要求从围堰任意一边围堰侧壁中心处进行插打，最后矩形闭合。

步骤5中，圈梁架设的具体步骤为；

步骤一：第一层圈梁架设：首先把围堰内水液抽水至围堰内第一层圈梁设定位置下方；抽水完成后，利用吊机将第一层圈梁安装到上述设计位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第一层圈梁中围檩之间的间隙，形成第一道填塞混凝土层；

步骤二：待第一层圈梁上的第一道填塞混凝土层强度达到90％后，继续抽水至围堰内第二层圈梁设定位置下方，抽水完成后，把第二层圈梁安装至上述设定位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第二层圈梁中围檩之间的间隙，形成第二道填塞混凝土层；

步骤三：待第二道填塞混凝土层强度达到90％后，继续抽水至围堰内第三层圈梁设定位置下方，抽水完成后，随后把第三层圈梁安装至上述设定位置，并采用早强混凝土填塞锁口钢管桩至第三层圈梁中围檩之间的间隙，形成第三道填塞混凝土层；至此圈梁架设完成。

所述步骤三完成后，待第三道填塞混凝土层强度达到90％后，再把基坑内水全部抽完；拆除钢护筒。

在所述步骤7完成后，在承台周边回填砂卵石，形成砂卵石层。

回填砂卵石层完毕后，在砂卵石层上浇筑封顶混凝土，要求封顶混凝土顶面与承台顶面相齐平。

在所述步骤8完成后，向围堰内部注入水液，形成回填水；要求回填水上液面低于第一层圈梁设定位置。

一种适用于胶结卵石地质的围堰结构，包括钢管桩结构，所述钢管桩结构包括多个锁扣钢管桩，多个锁扣钢管桩依次连接围成一个矩形框结构；所述矩形框结构内部设有钢护筒；所述钢护筒连接有临时支撑结构；所述临时支撑结构包括支撑梁；所述支撑梁一端与钢管桩结构相连接，另一端与钢护筒相连接。

三、附图说明

图1为初始清基时的结构示意图

图2拱座施工后的结构示意图。

1、围堰，2、钢护筒，3、围堰辅助支撑机构，4、封底混凝土层，5、支撑牛腿。

四、结束语

一种胶结卵石地质围堰施工方法，通过临时支撑结构的设置，可以实现围堰的二次清基操作，另外，本发明公开的围堰施工方法，采用了水液来对围堰内部进行支撑，使得围堰具有自平衡能力，确保了在深水胶结卵石地层围堰施工的安全，同时提高了围堰施工效率，降低了施工风险和难度。