本發(fā)明創(chuàng)造屬于橋梁建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

在地下水豐富或河流淺灘區(qū)域深基坑承臺施工中，為確保承臺開挖時邊坡穩(wěn)定及有效止水，采用圍堰是不可或缺的臨時結(jié)構(gòu)。混凝土圍堰下沉深度大，整體性強、穩(wěn)定性好，能承受較大的垂直荷載和水平荷載，圓形混凝土圍堰下沉過程中無需設(shè)置內(nèi)撐，操作簡單，具有易塑成形，封水效果好的特點，目前國內(nèi)一般采用混凝土沉井圍堰、鋼板樁圍堰、地下連續(xù)墻、多級輕型井點降水明挖放坡等技術(shù)施工深基坑承臺，但上述技術(shù)均存在一定的適用性范圍，具有局限性，其施工周期較長、造價高。鋼板樁圍堰具有輕便、易拆除、可重復(fù)利用、施工周期短及造價低的特點，但整體性差，承受的水平荷載較小，對于大于15米的深基坑不適用。因此亟需研究一種在淤泥質(zhì)地質(zhì)中，能夠適應(yīng)基坑開挖深度深、施工速度快、造價低而且方便可靠的新型圍堰結(jié)構(gòu)和施工方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)及施工方法，結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、節(jié)約資源。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)，包括澆注成環(huán)的混凝土圍堰及其上部的鋼板樁圍堰；所述混凝土圍堰的頂部設(shè)有U型槽口，所述鋼板樁圍堰包括的各鋼板樁插裝在所述U型槽口內(nèi)，并在U型槽口內(nèi)澆注有水泥砂漿；所述鋼板樁圍堰內(nèi)部設(shè)有環(huán)形圍檁，在環(huán)形圍檁內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)撐。

進(jìn)一步，所述U型槽口的寬度≥40cm，深度70-90cm。

進(jìn)一步，所述鋼板樁采用拉森Ⅳ型鋼板樁。

進(jìn)一步，在所述鋼板樁圍堰高度方向上每隔3-5m設(shè)置一道環(huán)形圍檁，并在環(huán)形圍檁內(nèi)設(shè)置內(nèi)撐。

進(jìn)一步，所述環(huán)形圍檁采用H型鋼。

一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

①平整墩位處的場地，澆筑圍堰混凝土，在混凝土圍堰頂面中心部位預(yù)留一道U型槽口；

②將鋼板樁吊裝至混凝土圍堰頂層頂部預(yù)留的U型槽口內(nèi)，在鋼板樁安裝時，向槽口內(nèi)同步灌水泥砂漿；

③鋼板樁全部安裝完畢后，在鋼板樁內(nèi)部安裝環(huán)形圍檁及內(nèi)撐；

④利用抓斗或吸泥機設(shè)備將圍堰內(nèi)的泥土清除，讓圍堰下沉至設(shè)計標(biāo)高位置后，封底進(jìn)行承臺施工。

進(jìn)一步，所述環(huán)形圍檁在鋼板樁圍堰高度方向上每隔3-5m設(shè)置一道。

進(jìn)一步，步驟④中，對稱均勻的清除圍堰內(nèi)泥土。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造具有以下優(yōu)勢：

1)混凝土圍堰剛度大，置于水壓力較大的下部，鋼板樁圍堰置于水壓力較小上部，使整個結(jié)構(gòu)受力更加合理，結(jié)構(gòu)安全可靠。

2)克服了傳統(tǒng)混凝土圍堰施工周期長的弊端，本發(fā)明創(chuàng)造提供的組合圍堰減少了混凝土圍堰澆筑高度，鋼板樁安裝不需入土插打，安裝速度大大加快，18米圍堰一般30天左右即可完工，能較快的具備承臺施工的能力。

3)本發(fā)明創(chuàng)造提供的組合圍堰采用鋼板樁替代上部混凝土圍堰，大大降低了混凝土圍堰制作高度，操作簡單，易于實施，有效降低了施工難度。

4)本發(fā)明創(chuàng)造提供的組合圍堰上部采用鋼板樁，在承臺施工完畢后采用振動錘拔出鋼板樁，重復(fù)利用，可以節(jié)省大量的資金。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為澆注混凝土圍堰施工示意圖；

圖4為鋼板樁圍堰施工示意圖；

圖5為組合式圍堰下沉施工示意圖；

圖6為組合式圍堰承臺施工示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、混凝土圍堰；2、鋼板樁圍堰；3、內(nèi)撐；4、U型槽口；5、環(huán)型圍檁；6、承臺；7、吸泥設(shè)備。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)，如圖1至6所示，包括澆注成環(huán)的混凝土圍堰1及其上部的鋼板樁圍堰2；所述混凝土圍堰1的頂部設(shè)有U型槽口4，所述鋼板樁圍堰2包括的各鋼板樁插裝在所述U型槽口4內(nèi)，并在U型槽口4內(nèi)澆注有水泥砂漿；所述鋼板樁圍堰內(nèi)部設(shè)有環(huán)形圍檁5，在環(huán)形圍檁5內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)撐3。

上述U型槽口4的寬度≥40cm，深度70-90cm。上述鋼板樁采用拉森Ⅳ型鋼板樁。U型槽口可以很好的容納鋼板樁，并利用水泥砂漿固定。

其中，在所述鋼板樁圍堰2高度方向上每隔3-5m設(shè)置一道環(huán)形圍檁5，并在環(huán)形圍檁5內(nèi)設(shè)置內(nèi)撐3。

上述環(huán)形圍檁5采用H型鋼，具體型號可根據(jù)不同的工況確定。所述內(nèi)撐3為鋼管，具體型號可根據(jù)不同的工況確定。

一種混凝土圍堰和鋼板樁圍堰組合式圍堰結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

①平整墩位處的場地，澆筑圍堰混凝土，在混凝土圍堰頂面中心部位預(yù)留一道U型槽口；施工時，先立模綁扎鋼筋，澆筑首節(jié)圍堰混凝土，然后根據(jù)基坑深度、下沉深度及上接鋼板樁長度，現(xiàn)澆其余節(jié)圍堰混凝土。需要說明的是，混凝土圍堰現(xiàn)澆必須成環(huán)，沿高度方向可分層澆筑，一般沿高度方向可按3m一層分層澆筑；

②將鋼板樁吊裝至混凝土圍堰頂層頂部預(yù)留的U型槽口內(nèi)，在鋼板樁安裝時，為防止地下水或河水從槽口流入圍堰內(nèi)，需在安裝鋼板樁時同步向U型槽口內(nèi)同步灌水泥砂漿，水泥砂漿既起到阻水作用，又可以將鋼板樁底腳有效固結(jié)，確保其穩(wěn)定；鋼板樁可以利用履帶吊吊裝；

U型槽口的施工方法是，采用竹膠板或鋼模板，預(yù)留一道40cm寬，80cm深的槽，在混凝土澆筑時需注意槽口模板的穩(wěn)固，確保其澆筑時不上浮，位置不偏移，且槽口內(nèi)不得有混凝土流入，待頂節(jié)圍堰混凝土凝固后立即拆除槽口模板，清理槽內(nèi)垃圾，以形成用于安裝鋼板樁的U型槽口；

③鋼板樁全部安裝完畢后，在鋼板樁內(nèi)部安裝環(huán)形圍檁及內(nèi)撐；

④利用抓斗或吸泥機等吸泥設(shè)備7將本組合式圍堰內(nèi)的泥土清除，讓圍堰下沉至設(shè)計標(biāo)高位置后，封底進(jìn)行承臺6施工。此步驟中，需注意對稱均勻的清除圍堰內(nèi)泥土。

優(yōu)選的，上述環(huán)形圍檁在鋼板樁圍堰高度方向上每隔3-5m設(shè)置一道。

傳統(tǒng)混凝土圍堰施工步驟是：立模→鋼筋綁扎→澆筑→等強→下沉→下一節(jié)制作→下沉至設(shè)計標(biāo)高，通常，18米圍堰一般需要50天左右，而本發(fā)明創(chuàng)造提供的組合式圍堰結(jié)構(gòu)，減少了混凝土圍堰澆筑高度，鋼板樁安裝不需入土插打，安裝速度也大大加快，18米圍堰一般只需30天左右，能較快的具備承臺施工的能力。

本發(fā)明創(chuàng)造提供的組合式圍堰結(jié)構(gòu)，利用了混凝土圍堰和鋼板樁圍堰各自的優(yōu)點，達(dá)到適應(yīng)較深基坑承臺施工、止水效果好、較迅速的形成干作業(yè)面的目的，結(jié)構(gòu)安全可靠、施工方便、節(jié)省資金，尤其在施工場地受限、地下水豐富、河流淺灘、淤泥質(zhì)土層、深度大于15米的深基坑承臺施工中，是一種行之有效的方法。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。