CN103422510B - 钢管框架式围堰结构及施工方法 - Google Patents

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本发明涉及一种钢管框架式围堰结构及施工方法。本发明的目的是提供一种结构简单、施工方便的钢管框架式围堰结构及施工方法，以解决在空间狭窄、挡水水深小于5.0m条件下的围堰结构设计及施工问题。本发明的技术方案是：一种钢管框架式围堰结构，用于水中修建围堰，其特征在于：该围堰结构包括经清淤和碎石块置换处理的围堰基础，围堰基础顶部浇筑一层封底混凝土层，封底混凝土层上设有用于满足围堰体型及受力要求的钢管框架和填充在钢管框架内的防渗物料。本发明适用于空间狭窄、挡水水深小于5.0m条件下的围堰结构设计及施工。

Description

钢管框架式围堰结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种钢管框架式围堰结构及施工方法。适用于空间狭窄、挡水水深小于5.0m条件下的围堰结构设计及施工。
背景技术
在堤防加固、水电站修复改造等工程建设中，往往会遇到只对工程建筑物局部进行改造或加固，且需要在水中修建围堰，以便形成干地施工条件。但需要加固部位往往由于空间狭窄，不具备修建常规土石围堰条件。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、施工方便的钢管框架式围堰结构及施工方法，以解决在空间狭窄、挡水水深小于5.0m条件下的围堰结构设计及施工问题。
本发明所采用的技术方案是：一种钢管框架式围堰结构，用于水中修建围堰，其特征在于：该围堰结构包括经清淤和碎石土置换处理的围堰基础，围堰基础顶部浇筑一层封底混凝土层，封底混凝土层上设有用于满足围堰体型及受力要求的钢管框架和填充在钢管框架内的防渗物料。
所述钢管框架包括沿围堰长度方向布置的若干组平行于围堰断面的竖向钢管，每组竖向钢管上在围堰高程的中部和顶部布置横向钢管，各组竖向钢管之间经纵向钢管相连，该纵向钢管布置于竖向钢管与横向钢管相交处，所述横向钢管靠河床侧端头经密封处理。
所述防渗物料包括沿围堰长度方向、在钢管框架内的两侧填筑袋装土石料，两侧袋装土石料之间填筑粘土防渗心墙。
所述封底混凝土层上对应竖向钢管位置设有钢管基桩孔，基桩孔孔径为φ65，竖向钢管插装于该基桩孔内。
每组竖向钢管中两侧的钢管高出围堰H4，高出的竖向钢管之间经该钢管顶部的纵向钢管相连，H4＝1.2m。
所述竖向钢管、横向钢管和纵向钢管管径均为φ51，壁厚3mm，钢管之间采用扣件连接。
每排竖向钢管具有4根，中间两钢管之间间距W2＝2.0～3.0m，两侧两钢管之间间距W1＝1.5～2.0m。
所述封底混凝土层厚度H1＝0.5m～1.0m，钢管基桩孔孔深0.5H1。
所述围堰中部高程与施工期水位高程相当。
一种钢管框架式围堰结构的施工方法，其特征在于步骤如下：
a、碎石土置换施工：采用长臂反铲配合自卸车进行碎石土的置换，开挖、清淤采用端退法施工，填筑采用端进法；
b、封底混凝土层施工：水面上搭接浮游操作平台，用混凝土泵将混凝土泵送入仓，人工平仓，φ70振捣器振捣；
c、钢管基桩孔施工：利用混凝土浇筑时使用的浮游操作平台，架设潜孔钻造孔，确保位置准确，每孔钻设完毕后立即将竖向钢管插入；
d、施工期水位高程处钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管和纵向钢管搭接在竖向钢管上，钢管之间采用扣件连接；
e、施工期水位以下袋装土石料施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
f、施工期水位以下粘土防渗心墙施工：待水位以下袋装土石料施工完成后进行，采用端进法填筑粘土；
g、围堰顶部钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管和纵向钢管搭接在竖向钢管上，钢管之间采用扣件连接；
h、施工期水位以上袋装土石料施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
i、施工期水位以上粘土防渗心墙施工：采取分层填筑、压实，分层厚度20cm，蛙式打夯机夯实，形成粘土防渗心墙。
本发明的有益效果是：本发明采用钢管框架来满足围堰的体型及受力要求，通过在框架内填充不同物料来达到围堰的防渗要求。同时对围堰基础淤泥采用碎石土进行置换，在置换碎石土顶部浇筑一层水下混凝土来满足围堰沉降、围堰基础防渗要求。结合上述结构特点，提出了切实可行的施工方法，保证了围堰结构的可实施性和施工质量的可靠性。解决了在空间狭窄、挡水水深小于5.0m条件下的围堰结构设计及施工问题。
附图说明
图1为本发明的断面示意图。
图2为本发明的俯视图(部分)。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实施例为一种钢管框架式围堰结构，用于在水中修建围堰，以便形成干地施工条件。该围堰结构的围堰基础部位淤泥采用碎石土6进行置换。碎石土6顶部浇筑一层封底混凝土层7，以满足围堰沉降、围堰基础防渗要求。在封底混凝土层7上安装用于满足围堰体型及受力要求的钢管框架，钢管框架内填充防渗物料，以满足围堰防渗要求。
本实施例中钢管框架包括沿围堰长度方向布置的若干组平行于围堰断面的竖向钢管1(每组4根)，在每组竖向钢管1上在拟修建的围堰高程的中部(施工期水位高程)和顶部均布置横向钢管2，连接各竖向钢管1。各组竖向钢管1之间相对应的钢管经纵向钢管3相连，并且纵向钢管3布置于竖向钢管1与横向钢管2相交处。竖向钢管1、横向钢管2和纵向钢管3之间采用扣件连接，形成一个整体框架。为防止河水流入基坑，本例在横向钢管2靠河床侧端头进行密封处理。本例在封底混凝土层7上对应竖向钢管1设置钢管基桩孔8，竖向钢管1插装于该基桩孔内。
本实施例中防渗物料包括沿围堰方向填筑的袋装土石料4，该袋装土石料4填筑在钢管框架内的两侧，两侧袋装土石料4之间填筑粘土防渗心墙5。
本例中每组竖向钢管1中两侧的钢管高出围堰H4，各组两侧高出的竖向钢管1之间同侧的钢管经位于该钢管顶部的纵向钢管3相连，形成栏杆。
根据具体施工条件，进行围堰断面设计：碎石土6置换厚度，主要根据淤泥层厚、施工期水深、长臂反铲的臂长等确定，尽可能予以置换。封底混凝土层7厚度H1＝0.5m～1.0m；钢管基桩孔8的管径为φ65、孔深h＝0.5H1。竖向钢管1、横向钢管2和纵向钢管3管径均为φ51，壁厚3mm。其中竖向钢管1的中间两钢管之间间距W2＝2.0～3.0m，两侧两钢管之间间距W1＝1.5～2.0m。横向钢管2之间间距为W3＝0.5m。每组竖向钢管1两侧高出围堰高度H4＝1.2m。
本实施例的具体施工方法如下：
a、碎石土6置换施工：采用长臂反铲配合自卸车进行碎石土6的置换，开挖、清淤采用端退法施工，填筑采用端进法；
b、封底混凝土层7施工：水面上搭接浮游操作平台，用混凝土泵将混凝土泵送入仓，人工平仓，φ70振捣器振捣；
c、钢管基桩孔8施工：利用混凝土浇筑时使用的浮游操作平台，架设潜孔钻造孔，确保位置准确，每孔钻设完毕后立即将竖向钢管1插入，防止堵孔；
d、施工期水位高程处钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管2和纵向钢管3搭接在插装于钢管基桩孔8内的竖向钢管1上，钢管之间采用扣件连接，横向钢管2靠河床侧端头进行密封，以免河水流入基坑；
e、施工期水位以下袋装土石料4施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
f、施工期水位以下粘土防渗心墙5施工：待水位以下袋装土石料4施工完成后进行，采用端在两侧袋装土石料4之间填筑粘土；
g、围堰顶部钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管2和纵向钢管3搭接在竖向钢管1上，钢管之间采用扣件连接，横向钢管2靠河床侧端头进行密封，以免河水流入基坑；
h、施工期水位以上袋装土石料4施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
i、施工期水位以上粘土防渗心墙5施工：采取分层填筑粘土、压实，分层厚度20cm，蛙式打夯机夯实，形成粘土防渗心墙5。

Claims (6)

1.一种钢管框架式围堰结构的施工方法，用于水中修建围堰，其特征在于：该围堰结构包括经清淤和碎石土(6)置换处理的围堰基础，围堰基础顶部浇筑一层封底混凝土层(7)，封底混凝土层(7)上设有用于满足围堰体型及受力要求的钢管框架和填充在钢管框架内的防渗物料；
所述钢管框架包括沿围堰长度方向布置的若干组平行于围堰断面的竖向钢管(1)，每组竖向钢管(1)上在围堰高程的中部和顶部布置横向钢管(2)，各组竖向钢管(1)之间经纵向钢管(3)相连，该纵向钢管布置于竖向钢管(1)与横向钢管(2)相交处，所述横向钢管(2)靠河床侧端头经密封处理；
所述防渗物料包括沿围堰长度方向、在钢管框架内的两侧填筑袋装土石料(4)，两侧袋装土石料(4)之间填筑粘土防渗心墙(5)；
所述封底混凝土层(7)上对应竖向钢管(1)位置设有钢管基桩孔(8)，基桩孔孔径为φ65，竖向钢管(1)插装于该基桩孔内；
本施工方法的步骤如下：
a、碎石土(6)置换施工：采用长臂反铲配合自卸车进行碎石土(6)的置换，开挖、清淤采用端退法施工，填筑采用端进法；
b、封底混凝土层(7)施工：水面上搭接浮游操作平台，用混凝土泵将混凝土泵送入仓，人工平仓，φ70振捣器振捣；
c、钢管基桩孔(8)施工：利用混凝土浇筑时使用的浮游操作平台，架设潜孔钻造孔，确保位置准确，每孔钻设完毕后立即将竖向钢管(1)插入；
d、施工期水位高程处钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管(2)和纵向钢管(3)搭接在竖向钢管(1)上，钢管之间采用扣件连接；
e、施工期水位以下袋装土石料(4)施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
f、施工期水位以下粘土防渗心墙(5)施工：待水位以下袋装土石料(4)施工完成后进行，采用端进法填筑粘土；
g、围堰顶部钢管框架施工：采用常规脚手架施工方法，将横向钢管(2)和纵向钢管(3)搭接在竖向钢管(1)上，钢管之间采用扣件连接；
h、施工期水位以上袋装土石料(4)施工：采用人工分层堆码，上下层和内外层互相交错，码放密实平整；
i、施工期水位以上粘土防渗心墙(5)施工：采取分层填筑、压实，分层厚度20cm，蛙式打夯机夯实，形成粘土防渗心墙(5)。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：每组竖向钢管(1)中两侧的钢管高出围堰H4，高出的竖向钢管(1)之间经该钢管顶部的纵向钢管(3)相连，H4＝1.2m。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述竖向钢管(1)、横向钢管(2)和纵向钢管(3)管径均为φ51，壁厚3mm，钢管之间采用扣件连接。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：每排竖向钢管(1)具有4根，中间两钢管之间间距W2＝2.0～3.0m，两侧两钢管之间间距W1＝1.5～2.0m。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述封底混凝土层(7)厚度H1＝0.5m～1.0m，钢管基桩孔(8)孔深0.5H1。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述围堰中部高程与施工期水位高程相当。
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