CN102094428A - 一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法 - Google Patents

Abstract

一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，包括以下步骤：a.组拼钢围堰，并沿其内壁焊接上、下两圈抗剪结构；b.将钢围堰下放到水中；c.在钢护筒外壁同样焊接上、下两圈抗剪结构，并将钢护筒依次打入钢围堰内的地基中；d.施工完毕所有钻孔桩；e.进行钢围堰内清基，再水下冲洗钢围堰和钢护筒上的抗剪结构；f.灌注封底混凝土，使其与钢护筒、钢围堰和抗剪结构结合成整体；g.钢围堰抽水，承台施工。该方法通过设置抗剪结构，使钢围堰抽水后封底混凝土与钢围堰内壁、钢护筒外壁的传力方式由相互之间的粘结力转变为粘结力和剪力，使得混凝土承载力取值有可靠依据，可减小封底混凝土厚度；还可防止钢围堰内渗水。

Description

一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法

技术领域

本发明涉及围堰施工领域，具体来讲是减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法。

背景技术

目前，桥梁基础施工钢围堰封底混凝土的受力计算有两个工况：一是封底混凝土与钢围堰和钢护筒之间的抗剪能力计算；二是封底混凝土的抗弯曲能力计算；依靠控制上述两个工况来确定封底厚度。抗剪能力计算时，封底混凝土与钢围堰内壁、钢护筒外壁的传力方式为相互之间的粘结力，由于钢围堰壁和钢护筒壁表面淤泥、锈皮等影响，粘结力取值通常为规范允许值的50～60％，而规范中混凝土的剪应力比粘结力还要高20％左右，不能充分发挥剪力作用，导致封底混凝土厚度较大；而封底混凝土由于钢围堰壁和钢护筒壁表面淤泥、锈皮原因无法与钢围堰、钢护筒结合良好，存在渗水通道，以致钢围堰抽水后渗水，需要作排水处理，增加抽水设备导致消耗大量电力，造成成本增加，严重时还会影响施工进度和承台混凝土施工质量。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于发明一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，通过该方法中设置的抗剪结构，使钢围堰抽水后封底混凝土与钢围堰内壁、钢护筒外壁的传力方式由相互之间的粘结力转变为粘结力和剪力，使得混凝土承载力取值有可靠依据，可减小封底混凝土厚度；抗剪结构的水平抗剪环板中断了封底混凝土与钢围堰内壁、钢护筒外壁间的渗水通道，可防止钢围堰内渗水。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，包括以下步骤：

a.组拼钢围堰，完成后沿钢围堰内壁的下部分焊接上、下两圈抗剪结构；

b.将焊接完抗剪结构的钢围堰放入水中，下沉至预先设定的位置；

c.在钢护筒外壁同样焊接上、下两圈抗剪结构，将焊接完抗剪结构的钢护筒依次逐根打入钢围堰内的地基中；

d.在钢护筒中施工钻孔桩，直至所有钻孔桩施工完毕；

e.进行钢围堰内清基，再水下冲洗钢围堰内壁和钢护筒外壁，冲洗的范围为封底混凝土灌注范围，并冲洗钢围堰内壁和钢护筒外壁上的抗剪结构；

f.水下灌注钢围堰的封底混凝土，使其与钢护筒、钢围堰和抗剪结构结合成整体，且所述钢护筒、钢围堰的上圈抗剪结构在预先设定的封底混凝土顶面位置以下，所述钢护筒、钢围堰的下圈抗剪结构在预先设定的封底混凝土底面以上；

g.待封底混凝土强度达到设计要求后，钢围堰内抽水，进行承台施工。

在上述技术方案的基础上，所述抗剪结构为水平环绕焊接在钢围堰内壁和钢护筒外壁的抗剪环板，以及等间距焊接在抗剪环板上壁或下壁的抗剪加劲板。

在上述技术方案的基础上，所述抗剪加劲板为具有一定厚度的直角三角形结构，其一直角边焊接于抗剪环板，另一直角边焊接于与该抗剪环板焊接的钢围堰内壁或钢护筒外壁。

在上述技术方案的基础上，所述上圈抗剪结构的抗剪加劲板焊接于抗剪环板的上壁，下圈抗剪结构的抗剪加劲板焊接于抗剪环板的下壁。

在上述技术方案的基础上，所述焊接方式为双面焊接。

本发明的有益效果在于，抗剪结构使封底混凝土与钢围堰内壁、钢护筒外壁的传力方式由单一的相互之间的粘结力转变为粘结力和剪力，使得混凝土承载力取值有可靠依据，同时封底混凝土的承载能力至少提高20％，可减小封底混凝土厚度，节约了施工成本投入；封底混凝土抗剪传力，安全可靠；抗剪结构还起到止水作用，有效防止钢围堰内渗水；另外抗剪结构用料不多，事先在陆上制作，方便可靠，具有较大的推广价值。

附图说明

图1为本发明实施例的施工结构示意图；

图2为图1的平面图；

图3为钢围堰、钢护筒的抗剪结构和封底混凝土的局部结构示意图；

图4为钢围堰的局部抗剪结构正视图。

附图标记：钢围堰1，钢护筒2，封底混凝土3，上抗剪结构4，下抗剪结构5，抗剪环板6，抗剪加劲板7。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的方式作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明所述的一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，包括如下步骤：

a.先在平台上或岸上组拼钢围堰1，并在钢围堰1内壁的下部分焊接两圈抗剪结构，分别为上抗剪结构4和下抗剪结构5。如图3和图4所示，所述上抗剪结构4和下抗剪结构5相同，包括水平环绕焊接在钢围堰1内壁的抗剪环板6，以及等间距焊接在抗剪环板6上壁或下壁的抗剪加劲板7，所述焊接方式为双面焊接。其中，上抗剪结构4的抗剪加劲板7焊接于抗剪环板6的上壁，下抗剪结构5的抗剪加劲板7焊接于抗剪环板6的下部，使抗剪结构受力时抗剪加劲板7的焊缝均为可靠的剪力传力方式。所述抗剪加劲板7均为具有一定厚度的直角三角形结构，且其两直角边分别焊接钢围堰1的内壁和抗剪环板6的上壁或下壁。

b.将焊接抗剪结构的钢围堰1下放到水中，下沉至预先设定的位置。

c.如图2所示，在每根钢护筒2的外壁也同样焊接一圈上抗剪结构4和下抗剪结构5，所述上抗剪结构4为水平环绕焊接在钢护筒2外壁的抗剪环板6，以及焊接在抗剪环板6上壁和钢护筒2外壁之间的抗剪加劲板7。所述下抗剪结构5为水平环绕焊接在钢护筒2外壁的抗剪环板6，以及焊接在抗剪环板6下壁和钢护筒2外壁之间的抗剪加劲板7，且所述焊接方式均为双面焊接，加劲板7等间距焊接于抗剪环板6。将焊接后的钢护筒2依次逐根打入钢围堰1内的地基中，并大致保持所述每根钢护筒2的上抗剪结构4与钢围堰1的上抗剪结构4在同一水平面内，钢护筒2的下抗剪结构5与钢围堰1的下抗剪结构5在同一水平面内。

d.待钢护筒2打插完毕之间，在钢护筒2中施工钻孔桩，直至所有钻孔桩施工完毕。

e.进行钢围堰1内清基，再利用高压射水设备水下冲洗钢围堰内壁和钢护筒外壁，冲洗范围为预先设定中的灌注封底混凝土3的范围，并冲洗钢围堰1和钢护筒2上的上抗剪结构4、下抗剪结构5。

f.如图1所示，灌注钢围堰1的封底混凝土3，由于钢护筒2、钢围堰1的抗剪结构封入封底混凝土3中，因此和封底混凝土3很好的结合成整体，且位于同一平面的所有上抗剪结构4距封底混凝土3顶面0.3米左右，位于同一平面的所有下抗剪结构5距封底混凝土3底面0.3米左右，以尽量使封底混凝土3剪切面能够达到最大值，在本实施例中为0.3米，但允许有不影响施工质量的公差存在。由于抗剪环板6和钢护筒2、钢围堰1通长焊接，抗剪环板6下壁不易附着淤泥浮浆，浇注封底混凝土3时在混凝土的挤压作用下能与封底混凝土3很好地结合成一体，中断了渗水通道，能起到止水带的作用，有效防止钢围堰内渗水。

g.待封底混凝土强度达到设计要求后，对钢围堰1抽水，承台施工。由于封底混凝土3与钢护筒2、钢围堰1的抗剪结构结合成整体，抽水后封底混凝土3在承台、钢围堰1重力荷载或者水浮力荷载作用下，由原来的与钢护筒2外壁和钢围堰1内壁接触面的粘结传力转变为粘结传力及上抗剪结构4和下抗剪结构5接触面处的混凝土剪切传力，从而充分发挥剪力作用，可减小封底混凝土厚度。

另外，所述钢围堰1在覆盖层中是通过掏吸钢围堰1内泥沙方式下沉的，因此设在其内壁上的抗剪结构不会阻碍钢围堰下沉，采用套箱围堰方法施工低桩承台时(图未示)，钢围堰1内钢护筒2是在钢围堰1吸泥下沉到位后再插打，因此钢护筒2上焊接的的抗剪结构位于钢围堰1内覆盖层的上面，也不影响下沉，其安装的具体位置可根据设计所需的下沉深度和试插打验证入土深度的方式来决定，确保抗剪结构位于封底混凝土3预先设定的位置；对吊箱围堰，钢围堰和钢护筒上焊接的抗剪结构均不需要穿过覆盖层，不存在下沉受阻问题。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.组拼钢围堰，完成后沿钢围堰内壁的下部分焊接上、下两圈抗剪结构；

b.将焊接完抗剪结构的钢围堰放入水中，下沉至预先设定的位置；

c.在钢护筒外壁同样焊接上、下两圈抗剪结构，将焊接完抗剪结构的钢护筒依次逐根打入钢围堰内的地基中；

d.在钢护筒中施工钻孔桩，直至所有钻孔桩施工完毕；

e.进行钢围堰内清基，再水下冲洗钢围堰内壁和钢护筒外壁，冲洗的范围为封底混凝土灌注范围，并冲洗钢围堰内壁和钢护筒外壁上的抗剪结构；

f.水下灌注钢围堰的封底混凝土，使其与钢护筒、钢围堰和抗剪结构结合成整体，且所述钢护筒、钢围堰的上圈抗剪结构在预先设定的封底混凝土顶面位置以下，所述钢护筒、钢围堰的下圈抗剪结构在预先设定的封底混凝土底面以上；

g.待封底混凝土强度达到设计要求后，钢围堰内抽水，进行承台施工。

2.如权利要求1所述的减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，其特征在于：所述抗剪结构为水平环绕焊接在钢围堰内壁和钢护筒外壁的抗剪环板，以及等间距焊接在抗剪环板上壁或下壁的抗剪加劲板。

3.如权利要求2所述的减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，其特征在于：所述抗剪加劲板为具有一定厚度的直角三角形结构，其一直角边焊接于抗剪环板，另一直角边焊接于与该抗剪环板焊接的钢围堰内壁或钢护筒外壁。

4.如权利要求3所述的减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，其特征在于：所述上圈抗剪结构的抗剪加劲板焊接于抗剪环板的上壁，下圈抗剪结构的抗剪加劲板焊接于抗剪环板的下壁。

5.如权利要求2或3所述的减小钢围堰封底混凝土厚度和防止渗漏的方法，其特征在于：所述焊接方式为双面焊接。

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