CN107642101B - 一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,包括步骤:一、围堰施工;二、钢护筒下放;三、围堰封底施工;四、钻孔桩施工;五、混凝土封底层堵漏施工;六、围堰内抽水及钢护筒割除;七、防排水施工:在钢围堰内施工防排水结构;防排水结构包括排水结构、铺设在混凝土封底层上的渗水层、铺设在渗水层上的底部隔水层和铺设在钢围堰底部内侧壁上的侧部隔水层。本发明采用底部隔水层与侧部隔水层组成的整体式隔水层将承台与封底混凝土层和钢围堰内侧壁均进行隔离,能有效防止钢围堰内渗水进入承台,并且在底部隔水层与封底混凝土层之间设置渗水层,将整体式隔水层外侧的渗水均快速排至四周排水沟内,能有效解决钢围堰的防排水问题。

Description

一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域,尤其是涉及一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法。
背景技术
随着国民经济的发展,我国铁路桥梁事业迅猛发展,我国在桥梁设计理论、建造技术和装备方面正在赶上或接近世界先进水平,大跨度跨海、跨江桥梁建设不断增加。对于主墩承台尺寸为30.25m×19.75m×5m的深水基础为目前内河航道上铁路工程最大体积的深水承台基础。采用双壁钢围堰进行水中基础施工已成为现代大跨度桥梁大体积深水基础施工的主要方法。双壁钢围堰施工需适应不同地质、通航条件、水深、基础体积及河水流速等特殊环境,在特定条件下,特别是对于水深较深、套箱体积大、岩石河床需水下爆破开挖、保障通航、防洪泄洪导致流速极快等条件下,既确保钢围堰设计优化、准确下沉到位、封底严密、钻孔平台搭设及大体积混凝土施工等安全质量满足要求,又需加快进度,节约施工成本,是项目管理者及工程技术人员技术研究的关键,是大跨度深水桥梁施工技术研究的主攻方向。因此,研究岩石河床超大体积深水基础综合施工技术对于目前跨海、跨江、跨河桥梁施工具有非常大的指导意义。
实际对水中承台进行施工之前,钢围堰经常出现局部渗漏水现象,为确保承台的混凝土浇筑质量,需及时、有效解决钢围堰的渗漏水问题及防排水问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,采用底部隔水层与侧部隔水层组成的整体式隔水层将承台与封底混凝土层和钢围堰内侧壁均进行隔离,能有效防止钢围堰内渗水进入承台,并且在底部隔水层与封底混凝土层之间设置渗水层,将整体式隔水层外侧的渗水均快速排至四周排水沟内,能有效解决钢围堰的防排水问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、围堰施工:按照常规围堰下沉施工方法,将所施工钢围堰由上至下下沉至水中承台的施工位置处,并使钢围堰支撑于岩石河床上;
所述钢围堰为对水中承台进行施工的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为长方形且其呈竖直向布设;所述水中承台为由多根钻孔桩进行支撑的钢筋混凝土承台,所述钻孔桩为位于水中承台下方且呈竖直向布设的钢筋混凝土桩,所述钻孔桩上部伸入至水中承台内;
步骤二、钢护筒下放:按照常规钢护筒下放方法,对施工钻孔桩所用的钢护筒进行下放;
所安装钢护筒的数量与钻孔桩的数量相同,多个所述钢护筒均位于钢围堰内,多个所述钢护筒的布设位置分别与多根所述钻孔桩的布设位置一一对应;
步骤三、围堰封底施工:对步骤一中下沉到位的钢围堰底部进行混凝土封底,并形成混凝土封底层;
步骤四、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法,对多根所述钻孔桩分别进行施工;
步骤五、混凝土封底层堵漏施工:对步骤三中所述混凝土封底层上的出水孔进行封堵;
对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管进行封堵,并形成注浆封堵结构;所述注浆封堵结构包括由上至下装入注浆孔内且用于注入封堵浆液的注浆管,所述注浆孔为所述出水孔或采用钻孔设备由上至下在所述出水孔上钻取的钻孔;所述注浆管为管壁上开有多个注浆通孔的平直钢管;
步骤六、围堰内抽水及钢护筒割除:将钢围堰内部水抽出;抽水完成后,采用切割设备割除步骤二中所述的钢护筒;
步骤七、防排水施工:在钢围堰内施工防排水结构;
所述防排水结构包括排水结构、铺设在混凝土封底层上的渗水层、铺设在渗水层上的底部隔水层和铺设在钢围堰底部内侧壁上的侧部隔水层,所述渗水层位于底部隔水层与混凝土封底层之间;所述钢围堰的四个内侧壁底部均铺设有一个所述侧部隔水层,所述底部隔水层与四个所述侧部隔水层连接为一体并形成一个整体式隔水层,所述侧部隔水层的顶部高度高于采用钢围堰施工的水中承台的顶面高度,所述水中承台底部与混凝土封底层之间以及水中承台侧部与钢围堰之间均通过所述整体式隔水层进行分隔;所述混凝土封底层和水中承台均呈水平布设,所述渗水层和底部隔水层均垫装于混凝土封底层与水中承台之间;所述底部隔水层上开有多个分别供钻孔桩穿过的通孔,所述通孔的数量与钻孔桩的数量相同;所述排水结构包括四个由上至下在混凝土封底层上部开挖形成的集水井和四个布设在混凝土封底层上表面上的排水沟,四个所述集水井分别布设在混凝土封底层的四个顶角上,相邻两个所述集水井之间通过一个所述排水沟进行连通,所述排水沟呈水平布设,四个所述集水井和四个所述排水沟均位于所述整体式隔水层外侧。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤五中对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管向所述注浆孔内注入封堵浆液进行封堵,所述封堵浆液为水泥水玻璃双液浆。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤六中进行围堰内抽水及钢护筒割除时,待步骤五中所述注浆封堵结构均凝固后,再将钢围堰内部水抽出。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤七中在钢围堰内施工防排水结构时,先在混凝土封底层上施工集水井和所述排水沟,再在混凝土封底层上铺设渗水层,之后铺设底部隔水层和侧部隔水层。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤七中所述防排水结构还包括四个呈竖直向布设的集水箱,每个所述集水井的正上方均设置有一个所述集水箱,所述集水井内设置有抽水设备,所述抽水设备通过抽水管与位于其正下方的集水井连通,所述集水箱上开有供所述抽水管伸出的管孔;四个所述集水井均位于所述整体式隔水层外侧;
所述集水箱底部支撑于混凝土封底层上,所述集水箱的顶部高度高于水中承台的顶面高度。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤七中所述防排水结构还包括四组排水盲管,每个所述排水沟内均布设有一组所述排水盲管,所述排水盲管与所布设排水沟呈平行布设,所述排水盲管的端部伸入至集水井内;
每组所述排水盲管均埋设于铺设在所述排水沟上的渗水层内。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤一中所述岩石河床为斜坡岩河床,所述钢围堰为底部支撑于斜坡岩河床上且存在悬空吊脚的围堰;
所述钢围堰的悬空吊脚上设置有悬空吊脚处理结构,所述钢围堰为支撑于斜坡岩河床上的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为矩形;所述钢围堰呈竖直向布设且其由四个均呈竖直向布设的围堰壁板拼接而成;所述悬空吊脚为钢围堰中底部悬空的顶角,所述悬空吊脚处理结构的数量与所述悬空吊脚的数量相同;所述悬空吊脚处理结构包括两个呈垂直布设的悬空壁板处理结构,每个所述悬空壁板处理结构均包括一个或多个由前至后布设在同一竖直面上的悬空壁板节段处理结构,每个所述悬空壁板节段处理结构均布设于一个悬空壁板节段上,所述悬空壁板节段为所述围堰壁板中底部悬空的壁板节段,所述悬空壁板节段为矩形;
所述悬空壁板节段处理结构为插板式处理结构或异形块与插板组合式处理结构;所述插板式处理结构包括多个由前至后布设在所述悬空壁板节段底部外侧的第一插板,多个所述第一插板均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第一插板的底部均插装至斜坡岩河床上,每个所述第一插板均与其所布设的悬空壁板节段呈平行布设;所述异形块与插板组合式处理结构包括连接于所述悬空壁板节段底部的异形块和多个由前至后布设在异形块外侧的第二插板,所述异形块为布设于所述悬空壁板节段正下方且呈竖直向布设的直角梯形封堵板,所述直角梯形封堵板的外侧壁与其所连接悬空壁板节段的外侧壁相平齐,所述直角梯形封堵板的宽度与其所连接悬空壁板节段的宽度相同;多个所述第二插板均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第二插板的底部均插装至斜坡岩河床上,每个所述第二插板均与其所布设的直角梯形封堵板呈平行布设;所述第一插板和第二插板均为钢插板,所述钢插板为长条形钢板;每个所述悬空壁板处理结构中所有钢插板均布设于同一竖直面上;每个所述悬空壁板处理结构中的所有钢插板均组成外侧支撑屏障,所述外侧支撑屏障呈竖直向布设;所述外侧支撑屏障的内侧设置有底部封堵结构,所述底部封堵结构为对所述外侧支撑屏障进行封堵的封堵结构,所述底部封堵结构位于钢围堰与斜坡岩河床之间;
步骤一中进行围堰施工之前,需将所述悬空吊脚处理结构中的所有异形块均焊接固定于钢围堰底部;步骤一中所述钢围堰为底部带异形块的围堰。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:步骤一中将所施工钢围堰由上至下下沉至水中承台的施工位置处后,还需对钢围堰的悬空吊脚进行封堵,过程如下:
步骤101、钢插板插装:将所述悬空吊脚处理结构中的所有钢插板均插装在下沉到位且底部带异形块的钢围堰上,并使各钢插板底部均支撑于斜坡岩河床上,获得施工成型的所述外侧支撑屏障;
步骤102、底部封堵结构施工:在步骤101中所述外侧支撑屏障内侧施工所述底部封堵结构,通过所述底部封堵结构所述外侧支撑屏障进行封堵。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:所述悬空壁板节段为低悬空壁板节段或高悬空壁板节段,布设于所述低悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述插板式处理结构,布设于所述高悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述异形块与插板组合式处理结构;
每个所述悬空壁板节段的类型均根据该悬空壁板节段底部与位于其正下方的斜坡岩河床之间的竖向距离进行判断:当所述悬空壁板节段底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床之间的竖向距离均不大于H1max,所述悬空壁板节段为所述低悬空壁板节段;否则,所述悬空壁板节段为所述高悬空壁板节段;其中,H1max=180cm~220cm;
所述直角梯形封堵板底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床之间的竖向距离均不大于H2max;其中,H2max=250cm~350cm。
上述一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征是:所述直角梯形封堵板和外侧布设有第一插板的所述悬空壁板节段均为插板布设板,所述底部封堵结构包括沙袋封堵结构和铺装在所述沙袋封堵结构内侧的防水板;所述沙袋封堵结构包括多个对相邻两个所述钢插板之间的间隙进行封堵的竖向封堵墙,所述竖向封堵墙支撑于所述插板布设板与斜坡岩河床之间,所述外侧支撑屏障中任意相邻两个所述钢插板之间均通过一个所述竖向封堵墙进行封堵;所述防水板底部布设于位于所述插板布设板下方的斜坡岩河床上,所述防水板顶部固定在所述插板布设板上;所述竖向封堵墙为由多个沙袋由下至上堆砌成的封堵墙;
所述插板布设板上均由前至后开有多个分别供所述钢插板插装的插装件,所述插装件呈竖直向布设;
步骤一中进行钢围堰施工之前,先采用焊接设备在异形块和钢围堰上均焊接固定所述插装件,并完成异形块和钢围堰上所有插装件的焊接过程;
所述钢围堰中底部支撑于斜坡岩河床上的壁板节段为底部支撑壁板节段,所述底部支撑壁板节段为矩形且其底部带有刃脚,所述底部支撑壁板节段底部与斜坡岩河床之间通过刃脚进行封堵,所述刃脚的厚度由上至下逐渐缩小。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、方法步骤简单、施工简便且施工效率高,投入的人力物力少。
2、所采用的悬空吊脚处理结构的结构简单、设计合理且加工制作简便,投入成本较低。
3、所采用的悬空吊脚处理结构使用效果好且实用价值高,能有效解决因水中承台位于斜坡岩面上且承台靠近航道侧的直角存在悬空现象导致钢围堰存在的吊脚悬空问题,由于钢围堰外侧属于斜坡岩石河床、存在悬空吊脚的围堰外侧堵漏无法实施,给围堰封底混凝土施工带来极大困难,直接影响钢围堰封底是否成功,为减少基坑开挖深度,使钢围堰的下放深度保持不变,本发明在“吊脚悬空”处采用插板式处理结构或异形块与插板组合式处理结构成功解决了钢围堰的悬空问题,采用底部封堵结构(即隧道防水板及沙袋)进行水下封堵,解决裸岩河床大高差斜坡岩面深水基础双壁钢“悬空吊脚”问题,节约了施工成本,加快了施工进度。并且,吊脚处的围堰封底分2~3次次灌注封底混凝土,施工简便。因而,悬空吊脚处理结构能尽量减少基坑开挖方量,钢围堰底部能有效适应地形变化,对钢围堰结构进行优化设计,成功解决了岩石河床钢围堰存在的“吊脚悬空”问题,节约了施工成本,加快了施工进度。采用悬空吊脚处理结构对钢围堰的悬空吊脚进行有效处理,悬空吊脚处理结构中的悬空壁板处理结构能适应河床的地形变化,并结合底部封堵结构进行水下封堵,能解决斜坡岩面钢围堰的悬空吊脚问题。
4、所采用防排水结构的结构简单、设计合理且施工简便,投入成本低。
5、所采用的防排水结构防排水结构施工效率高且使用效果好,采用隧道防排水理论有效解决了钢围堰封底混凝土堵漏及钢围堰的防排水问题,采用彩条布铺底及四周围挡、设置透水层、在钢围堰底部四周设置的排水沟内设置排水盲管、四角集水井处设置集水箱等防排水措施,成功解决了钢围堰内防排水问题,确保了承台的砼浇筑质量,该方法操作方便、成本较低。其中,整体式隔离层主要起将承台与封底混凝土层和钢围堰内壁进行有效隔离的作用,同时整体式隔离层与封底混凝土层和钢围堰内壁之间形成预留的流水通道能将水快速排入四周排水沟内,起到“毛细血管”作用,防止钢围堰内局部渗水流入承台混凝土内导致混凝土“洗澡”,从而保证了承台混凝土施工质量;而渗水层起渗水作用,能进一步加快将渗水排至排水沟内;四周排水沟内设置排水盲管的作用主要是加速将底部隔水层隔离流出来的渗水排入排水沟,然后通过排水盲管将水引入四周集水井内,起到“动脉血管”作用。
6、施工简便,待围堰封底施工完成后,进行钻孔桩施工;钻孔桩施工完成后,进行混凝土封底层堵漏施工,并且采用注浆封堵法进行堵漏;混凝土封底层堵漏施工完成后,再进行围堰内抽水及钢护筒割除,随后进行防排水施工,采用底部隔水层与侧部隔水层组成的整体式隔水层将承台与封底混凝土层和钢围堰内侧壁均进行隔离,能有效防止钢围堰内渗水进入承台,并且在底部隔水层与封底混凝土层之间设置渗水层,将整体式隔水层外侧的渗水均快速排至四周排水沟内,能有效解决钢围堰的防排水问题。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的方法流程框图。
图1-1为本发明钢围堰的结构示意图。
图2为本发明悬空吊脚处理结构的平面结构示意图。
图3为本发明底部封堵结构的使用状态参考图。
图4为本发明右侧悬空吊脚处理结构的立面结构示意图。
图5为本发明后侧悬空吊脚处理结构的立面结构示意图。
图6为本发明底部支撑壁板节段的结构示意图。
图7为本发明工字钢与凹字形插板槽的插装状态示意图。
图8为本发明防排水结构的结构示意图。
图9为图8中A处的局部放大图。
附图标记说明:
1—钢围堰底节; 1-1—内壁板; 1-2—外壁板;
1-3—支撑桁架; 1-4—钢围堰;
2—第一插板; 3—异形块;
4—第二插板; 5—斜坡岩河床; 6—刃脚;
7—凹字形插板槽; 8—竖向封堵墙; 9—防水板;
10—沙袋; 11—混凝土封底层; 12—斜向支撑件;
11-1—第一次混凝土灌注层;
11-2—第二次混凝土灌注层; 11-3—第三次混凝土灌注层
13—中部支撑件; 14—工字钢; 15—水下基坑;
17—钻孔桩; 18—底部隔水层; 19—侧部隔水层;
20—渗水层; 21—水中承台; 22—集水井;
23—集水箱; 24—排水盲管。
具体实施方式
如图1所示的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,该方法包括以下步骤:
步骤一、围堰施工:按照常规围堰下沉施工方法,将所施工钢围堰1-4由上至下下沉至水中承台21的施工位置处,并使钢围堰1-4支撑于岩石河床上,详见图1-1;
结合图8,所述钢围堰1-4为对水中承台21进行施工的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为长方形且其呈竖直向布设;所述水中承台21为由多根钻孔桩17进行支撑的钢筋混凝土承台,所述钻孔桩17为位于水中承台21下方且呈竖直向布设的钢筋混凝土桩,所述钻孔桩17上部伸入至水中承台21内;
步骤二、钢护筒下放:按照常规钢护筒下放方法,对施工钻孔桩17所用的钢护筒进行下放;
所安装钢护筒的数量与钻孔桩17的数量相同,多个所述钢护筒均位于钢围堰1-4内,多个所述钢护筒的布设位置分别与多根所述钻孔桩17的布设位置一一对应;
步骤三、围堰封底施工:对步骤一中下沉到位的钢围堰1-4底部进行混凝土封底,并形成混凝土封底层11;
步骤四、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法,对多根所述钻孔桩17分别进行施工;
步骤五、混凝土封底层堵漏施工:对步骤三中所述混凝土封底层11上的出水孔进行封堵;
对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管进行封堵,并形成注浆封堵结构;所述注浆封堵结构包括由上至下装入注浆孔内且用于注入封堵浆液的注浆管,所述注浆孔为所述出水孔或采用钻孔设备由上至下在所述出水孔上钻取的钻孔;所述注浆管为管壁上开有多个注浆通孔的平直钢管;
步骤六、围堰内抽水及钢护筒割除:将钢围堰1-4内部水抽出;抽水完成后,采用切割设备割除步骤二中所述的钢护筒;
步骤七、防排水施工:在钢围堰1-4内施工防排水结构;
如图8、图9所示,所述防排水结构包括排水结构、铺设在混凝土封底层11上的渗水层20、铺设在渗水层20上的底部隔水层18和铺设在钢围堰1-4底部内侧壁上的侧部隔水层19,所述渗水层20位于底部隔水层18与混凝土封底层11之间;所述钢围堰1-4的四个内侧壁底部均铺设有一个所述侧部隔水层19,所述底部隔水层18与四个所述侧部隔水层19连接为一体并形成一个整体式隔水层,所述侧部隔水层19的顶部高度高于采用钢围堰1-4施工的水中承台21的顶面高度,所述水中承台21底部与混凝土封底层11之间以及水中承台21侧部与钢围堰1-4之间均通过所述整体式隔水层进行分隔;所述混凝土封底层11和水中承台21均呈水平布设,所述渗水层20和底部隔水层18均垫装于混凝土封底层11与水中承台21之间;所述底部隔水层18上开有多个分别供钻孔桩17穿过的通孔,所述通孔的数量与钻孔桩17的数量相同;所述排水结构包括四个由上至下在混凝土封底层11上部开挖形成的集水井22和四个布设在混凝土封底层11上表面上的排水沟,四个所述集水井22分别布设在混凝土封底层11的四个顶角上,相邻两个所述集水井22之间通过一个所述排水沟进行连通,所述排水沟呈水平布设,四个所述集水井22和四个所述排水沟均位于所述整体式隔水层外侧。
本实施例中,步骤五中对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管向所述注浆孔内注入封堵浆液进行封堵,所述封堵浆液为水泥水玻璃双液浆。
所述水泥水玻璃双液浆由水泥浆和水玻璃按体积比1︰0.6~1.2均匀混配而成。所述水泥浆的水灰比为1︰1,水玻璃浓度35波美度。所述水泥浆所用水泥为铝酸盐水泥。
实际施工时,所采用的封堵浆液也可以为隧道超前注浆加固施工中采用的常规双液浆。
本实施例中,采用铝酸盐水泥与水玻璃调配成的双液浆进行堵漏施工,能有效解决封底混凝土层6的漏水问题。
所述渗水层20为砂层、渣石层或碎石层,只需在混凝土封底层11上虚铺一层砂、渣石或碎石即可。所述渗水层20的层厚为8cm~12cm。
本实施例中,所述渗水层20的层厚为10cm,可根据具体需要,对所述渗水层20的层厚进行相应调整。
本实施例中,所述钻孔桩17上部伸入至水中承台21内的长度为10cm~15cm。
本实施例中,步骤六中进行围堰内抽水及钢护筒割除时,待步骤五中所述注浆封堵结构均凝固后,再将钢围堰1-4内部水抽出。
本实施例中,步骤七中在钢围堰1-4内施工防排水结构时,先在混凝土封底层11上施工集水井22和所述排水沟,再在混凝土封底层11上铺设渗水层20,之后铺设底部隔水层18和侧部隔水层19。
本实施例中,步骤七中所述防排水结构还包括四个呈竖直向布设的集水箱23,每个所述集水井22的正上方均设置有一个所述集水箱23,所述集水井22内设置有抽水设备,所述抽水设备通过抽水管与位于其正下方的集水井22连通,所述集水箱23上开有供所述抽水管伸出的管孔;四个所述集水井22均位于所述整体式隔水层外侧;
所述集水箱23底部支撑于混凝土封底层11上,所述集水箱23的顶部高度高于水中承台21的顶面高度。
本实施例中,所述抽水设备为水泵。
本实施例中,所述底部隔水层18和侧部隔水层19均为隔水布。
并且,所述隔水布为彩条布,如聚乙烯彩条布、聚丙烯彩条布等。
本实施例中,所述集水井22为竖向立井。
每个所述排水沟均布设在混凝土封底层11的一个侧壁上部,每个所述排水沟均与其所布设混凝土封底层11的侧壁呈平行布设。
本实施例中,所述集水箱23为由钢板焊接而成的水箱,所述集水箱23底部支撑于混凝土封底层11上,所述集水箱23的顶部高度高于水中承台21的顶面高度。
所述集水井22内设置有对其内部水位进行实时检测的水位检测单元。并且,每个所述集水井22内均设置有所述水位检测单元。
本实施例中,步骤七中所述防排水结构还包括四组排水盲管24,每个所述排水沟内均布设有一组所述排水盲管24,所述排水盲管24与所布设排水沟呈平行布设,所述排水盲管24的端部伸入至集水井22内;
每组所述排水盲管24均埋设于铺设在所述排水沟上的渗水层20内。
本实施例中,每组所述排水盲管24均包括两根呈平行布设的排水盲管24。
实际布设时,可根据具体需要,对每组所述排水盲管24中所包括排水盲管24的数量分别进行相应调整。
为快速、有效排水,每组所述排水盲管24均埋设于铺设在所述排水沟上的渗水层20内。
本实施例中,所述排水盲管24为管壁上开有多个渗水孔的波纹管。实际使用时,也可以采用其它类型的常规排水盲管24。
采用钢围堰1-4对水中承台21进行施工过程中,待混凝土封底层11和钻孔桩7均施工完成后,混凝土封底层11上、钢护筒周围、钢围堰1-4的内壁等位置处经常出现渗漏水现象,需对钢围堰1-4内的渗漏水及防排水问题进行快速、有效解决,确保水中承台21的混凝土浇筑质量。
实际施工简便,只需在所述注浆孔内埋设所述注浆管,再采用注浆设备注入封堵浆液即可,待所注入封堵浆液凝固后,抽出钢围堰1-4内部水,并在混凝土封底层11上施工集水井22和所述排水沟,再在混凝土封底层11上铺设渗水层20,之后铺设底部隔水层18和侧部隔水层19,并对排水盲管24和集水箱23进行施工,这样能有效解决钢围堰1-4内的防排水问题,确保了水中承台21的砼浇筑质量。
同时,对水中承台21进行混凝土浇筑过程中,安排专人根据实际情况及时采用所述抽水设备将集水井22的水抽至集水箱23内,确保四周集水井22内的水位至少低于水中承台21的混凝土浇筑面1m以上,这样确保所有渗水均能及时排出,能进一步确保水中承台21的混凝土浇筑质量。
实际对钢围堰1-4进行下放之前,还需根据水中承台21即水平水中承台的底部标高,判断是否需对河床进行向下开挖,并且需要进行向下开挖时,采用爆破开挖方法进行开挖,开挖后形成供钢围堰1-4放置的水下基坑。
本实施例中,步骤一中所述岩石河床为斜坡岩河床5,所述钢围堰1-4为底部支撑于斜坡岩河床5上且存在悬空吊脚的围堰;
所述钢围堰1-4的悬空吊脚上设置有悬空吊脚处理结构,所述钢围堰1-4为支撑于斜坡岩河床5上的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为矩形;所述钢围堰1-4呈竖直向布设且其由四个均呈竖直向布设的围堰壁板拼接而成;所述悬空吊脚为钢围堰1-4中底部悬空的顶角,所述悬空吊脚处理结构的数量与所述悬空吊脚的数量相同;所述悬空吊脚处理结构包括两个呈垂直布设的悬空壁板处理结构,每个所述悬空壁板处理结构均包括一个或多个由前至后布设在同一竖直面上的悬空壁板节段处理结构,每个所述悬空壁板节段处理结构均布设于一个悬空壁板节段上,所述悬空壁板节段为所述围堰壁板中底部悬空的壁板节段,所述悬空壁板节段为矩形;
所述悬空壁板节段处理结构为插板式处理结构或异形块与插板组合式处理结构;所述插板式处理结构包括多个由前至后布设在所述悬空壁板节段底部外侧的第一插板2,多个所述第一插板2均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第一插板2的底部均插装至斜坡岩河床5上,每个所述第一插板2均与其所布设的悬空壁板节段呈平行布设;所述异形块与插板组合式处理结构包括连接于所述悬空壁板节段底部的异形块3和多个由前至后布设在异形块3外侧的第二插板4,所述异形块3为布设于所述悬空壁板节段正下方且呈竖直向布设的直角梯形封堵板,所述直角梯形封堵板的外侧壁与其所连接悬空壁板节段的外侧壁相平齐,所述直角梯形封堵板的宽度与其所连接悬空壁板节段的宽度相同;多个所述第二插板4均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第二插板4的底部均插装至斜坡岩河床5上,每个所述第二插板4均与其所布设的直角梯形封堵板呈平行布设;所述第一插板2和第二插板4均为钢插板,所述钢插板为长条形钢板;每个所述悬空壁板处理结构中所有钢插板均布设于同一竖直面上;每个所述悬空壁板处理结构中的所有钢插板均组成外侧支撑屏障,所述外侧支撑屏障呈竖直向布设;所述外侧支撑屏障的内侧设置有底部封堵结构,所述底部封堵结构为对所述外侧支撑屏障进行封堵的封堵结构,所述底部封堵结构位于钢围堰1-4与斜坡岩河床5之间;
步骤一中进行围堰施工之前,需将所述悬空吊脚处理结构中的所有异形块3均焊接固定于钢围堰1-4底部;步骤一中所述钢围堰1-4为底部带异形块3的围堰。
本实施例中,步骤一中将所施工钢围堰1-4由上至下下沉至水中承台21的施工位置处后,还需对钢围堰1-4的悬空吊脚进行封堵,过程如下:
步骤101、钢插板插装:将所述悬空吊脚处理结构中的所有钢插板均插装在下沉到位且底部带异形块3的钢围堰1-4上,并使各钢插板底部均支撑于斜坡岩河床5上,获得施工成型的所述外侧支撑屏障;
步骤102、底部封堵结构施工:在步骤101中所述外侧支撑屏障内侧施工所述底部封堵结构,通过所述底部封堵结构所述外侧支撑屏障进行封堵。
本实施例中,所述立方体钢套箱由下至上分为多个呈竖直向布设的围堰节段,所述立方体钢套箱中位于最底部的所述围堰节段为钢围堰底节1;所述钢围堰底节1支撑于斜坡岩河床5上,
所述悬空吊脚为钢围堰底节1的一个顶角。所述悬空吊脚处理结构布设在钢围堰底节1上。
其中,所述斜坡岩河床5为河床面为斜坡面的岩石河床。所述岩石河床指的是河床为基岩。
本实施例中,所述异形块3的结构与所述围堰壁板的结构相同,具体是指:所述异形块3和所述围堰壁板所采用的板材结构相同。但是,所述异形块3与所述围堰壁板的形状和尺寸均不同。
步骤一中进行围堰施工时,包括以下步骤:
步骤A1、钢围堰底节拼装:采用焊接设备将组成钢围堰底节1的四个所述围堰壁板均拼装为一体,获得拼装成型的钢围堰底节1;
步骤A2、钢围堰底节移送:采用移送装置将步骤101中所述钢围堰底节1移动至预先测量出的钢围堰1-4的施工位置处;
步骤A3、钢围堰底节下沉:对步骤102中移动到位的钢围堰底节1进行下沉;
步骤A4、上一个围堰节段安装及下沉:先采用吊装设备将上一个需安装的所述围堰节段吊送至当前已下沉到位的所述围堰节段上,并采用焊接设备将所吊送围堰节段密封焊接在当前已下沉到位的所述围堰节段上,再对所吊送围堰节段与位于其下方的所有围堰节段同步进行下沉,完成上一个围堰节段的安装及下沉过程;
步骤A5、一次或多次重复步骤A4,直至完成钢围堰1-4中位于钢围堰底节1上方的所有围堰节段的安装及下沉过程,此时钢围堰1-4下沉至设计位置,完成钢围堰1-4的下沉过程。
本实施例中,步骤A3中进行钢围堰底节下沉时,通过向钢围堰底节1的内壁板1-1底部与外壁板1-2之间的空腔内注水,对钢围堰底节1进行平稳下沉;
步骤A4中对所吊送围堰节段与位于其下方的所有围堰节段同步进行下沉时,通过向所吊送围堰节段的内壁板1-1底部与外壁板1-2之间的空腔内注水进行平稳下沉。
本实施例中,步骤A3中进行钢围堰底节下沉时,下沉至钢围堰底节1上部露出水面的高度为σ为止;步骤A4中对所吊送围堰节段与位于其下方的所有围堰节段同步进行下沉时,下沉至所吊送围堰节段的上部露出水面的高度为σ为止。其中,σ=2m~3m。
本实施例中,所述钻孔桩17的数量为24根,24根所述钻孔桩17分4排6列布设,并且24根所述钻孔桩17呈均匀布设。
本实施例中,所述钢围堰底节1的悬空吊脚的数量为一个,所述悬空吊脚处理结构的数量为一个。
本实施例中,步骤三中围堰封底施工时,分三次灌注混凝土:先对钢围堰1-4内侧的悬空区域(即悬空吊脚内侧区域)中位于异形块3下方的区域(即所述悬空区域的下部区域)进行浇筑,获得第一次混凝土灌注层11-1,所述第一次混凝土灌注层11-1的顶面高度低于异形块3的底部高度(指的是异形块3底部的最低高度);待第一次混凝土灌注层11-1所灌注混凝土终凝后,再对所述悬空区域内位于钢围堰底节1下方的区域(即所述悬空区域的中部区域)进行浇筑,获得第二次混凝土灌注层11-2,所述第二次混凝土灌注层11-2的顶面高度低于钢围堰底节1的底部高度,且第二次混凝土灌注层11-2的顶面高度高于异形块3的顶部高度;待第二次混凝土灌注层11-2所灌注混凝土终凝后,对所述悬空区域的上部区域以及钢围堰底节1内侧底部进行混凝土灌注,获得第三次混凝土灌注层11-3,此时完成混凝土封底层11的施工过程,详见图3。这样能有效保证悬空吊脚处的封堵质量。
如图3所示,所述直角梯形封堵板和外侧布设有第一插板2的所述悬空壁板节段均为插板布设板,所述底部封堵结构包括沙袋封堵结构和铺装在所述沙袋封堵结构内侧的防水板9;所述沙袋封堵结构包括多个对相邻两个所述钢插板之间的间隙进行封堵的竖向封堵墙8,所述竖向封堵墙8支撑于所述插板布设板与斜坡岩河床5之间,所述外侧支撑屏障中任意相邻两个所述钢插板之间均通过一个所述竖向封堵墙8进行封堵;所述防水板9底部布设于位于所述插板布设板下方的斜坡岩河床5上,所述防水板9顶部固定在所述插板布设板上;所述竖向封堵墙8为由多个沙袋10由下至上堆砌成的封堵墙。
步骤102中进行底部封堵结构施工时,先对所述沙袋封堵结构进行施工,再在施工成型的所述沙袋封堵结构内侧铺装防水板9,完成所述底部封堵结构的施工过程。
实际使用时,通过所述竖向封堵墙8对异形块3与其相邻的所述钢插板之间的间隙进行封堵。并且,通过所述竖向封堵墙8对两个所述悬空壁板处理结构之间的间距进行封堵。
所述防水板9与所述沙袋封堵结构的内侧壁紧靠。
本实施例中,所述竖向封堵墙8的外侧壁与所述外侧支撑屏障紧靠。
所施工钢围堰1-4为单壁钢围堰或双壁钢围堰。所述单壁钢围堰的围堰壁板为单层板。
本实施例中,所施工钢围堰1-4为双壁钢围堰;
每个所述围堰节段均为四个围堰壁板拼接而成,所述围堰壁板为所述竖向壁板;所述竖向壁板由内壁板1-1、布设在内壁板1外侧且与内壁板1呈平行布设的外壁板1-2和布设于内壁板1-1与外壁板1-2之间的内支撑结构拼装而成;
所述直角梯形封堵板的结构与所述竖向壁板的结构相同;
所述直角梯形封堵板和外侧布设有第一插板2的所述悬空壁板节段均为插板布设板,所述插板布设板的内壁板1-1底部与外壁板1-2底部相平齐,所述竖向封堵墙8支撑于所述插板布设板的外壁板1-2下方。
本实施例中,如图1所示,所述钢围堰1为双壁钢围堰,所述内壁板1-1和外壁板1-2均为矩形且二者均为竖向钢板,所述内支撑结构为连接于内壁板1-1与外壁板1-2之间的支撑桁架1-3。
并且,所述双壁钢围堰为双壁钢套箱。
本实施例中,所述双壁钢围堰中所述直角梯形封堵板的结构与所述围堰壁板的结构相同;所述双壁钢围堰中所述插板布设板的内壁板1-1底部与外壁板1-2底部相平齐,所述竖向封堵墙8支撑于所述插板布设板的外壁板1-2下方。
本实施例中,如图6所示,所述钢围堰底节1中底部支撑于斜坡岩河床5上的壁板节段为底部支撑壁板节段,所述底部支撑壁板节段为矩形且其底部带有刃脚6,所述底部支撑壁板节段底部与斜坡岩河床5之间通过刃脚6进行封堵,所述刃脚6的厚度由上至下逐渐缩小。
所述底部支撑壁板节段中内壁板1-1底部与外壁板1-2底部之间通过刃脚6进行封堵;
所述插板布设板的内壁板1-1底部与外壁板1-2底部之间通过水平封堵板进行封堵,所述水平封堵板连接于所述插板布设板的内壁板1-1底部与外壁板1-2底部之间。
所述刃脚6的结构详见图6,所述底部支撑壁板节段中外壁板1-2的底部高度低于内壁板1-1的底部高度,所述底部支撑壁板节段中外壁板1-2底部与内壁板1-1底部之间通过斜向底板连接为一体,且所述底部支撑壁板节段中外壁板1-2底部与内壁板1-1底部之间通过所述斜向底板进行封堵。所述底部支撑壁板节段中所述斜向底板和外壁板1-2底部节段形成所述刃脚6。
所述底部支撑壁板节段中外壁板1-2的底部与所述悬空壁板节段中外壁板1-2的底部相平齐。
所述围堰壁板中的壁板节段分为所述底部支撑壁板节段和所述悬空壁板节段两种类型,其中所述底部支撑壁板节段底部与斜坡岩河床5之间通过刃脚6进行封堵,所述悬空壁板节段与斜坡岩河床5之间通过所述底部封堵结构进行封堵。这样,将所施工钢围堰对水中承台进行施工时,将钢围堰下放到位并将所述悬空吊脚处理结构与所述底部封堵结构均施工完成后,所施工钢围堰与斜坡岩河床5之间已经完成严密封堵,直接进行围堰封底施工即可,具体在所施工钢围堰底部进行混凝土封底,且封底后所形成混凝土封底层11的顶部标高与所述水中承台的底部标高一致。
实际对钢围堰进行下放之前,还需根据所述水平承台的底部标高,判断是否需对斜坡岩河床5进行向下开挖,并且需要进行向下开挖时,采用爆破开挖方法进行开挖,开挖后形成供钢围堰放置的水下基坑15。所述底部支撑壁板节段底部支撑于所述水下基坑15底部。
本实施例中,所述插板式处理结构中的多个所述第一插板2的宽度与板厚均相同,多个所述第一插板2呈均匀布设,相邻两个所述第一插板2之间的间距不大于第一插板2的宽度;
所述异形块与插板组合式处理结构中多个所述第二插板4的宽度与板厚均相同,多个所述第二插板4呈均匀布设,相邻两个所述第二插板4之间的间距不大于第二插板4的宽度。
为加工制作及安装、施工简便,所述第一插板2和第二插板4的宽度与板厚均相同,每个所述悬空壁板处理结构中所有钢插板均呈均匀布设。
本实施例中,所述悬空壁板节段为低悬空壁板节段或高悬空壁板节段,布设于所述低悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述插板式处理结构,布设于所述高悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述异形块与插板组合式处理结构;
每个所述悬空壁板节段的类型均根据该悬空壁板节段底部与位于其正下方的斜坡岩河床5之间的竖向距离进行判断:当所述悬空壁板节段底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床5之间的竖向距离均不大于H1max,所述悬空壁板节段为所述低悬空壁板节段;否则,所述悬空壁板节段为所述高悬空壁板节段;其中,H1max=180cm~220cm。也就是说,所述第一插板2中位于所述高悬空壁板节段下方(或钢围堰本体1下方)的节段长度不大于H1max。
本实施例中,H1max=200cm。
因而,H1max为180cm~220cm之间的任一数值。实际施工时,可根据具体需要,对H1max的取值进行相应调整。
所述直角梯形封堵板底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床5之间的竖向距离均不大于H2max;其中,H2max=250cm~350cm。也就是说,所述第二插板4中位于所述直角梯形封堵板下方的节段长度不大于H2max。
本实施例中,H2max=300cm。因而,H2max为250cm~350cm之间的任一数值。实际施工时,可根据具体需要,对H2max的取值进行相应调整。
本实施例中,如图7所示,所述钢插板为工字钢14,所述工字钢14的腹板与所布设悬空壁板节段的外侧壁呈平行布设。
采用工字钢14作为插板,能有效保证支撑强度,并且加工制作简便。所述工字钢14包括腹板和对称布设在腹板两侧的翼缘,所述腹板固定于两个所述翼缘的中部之间,两个所述翼缘均与腹板呈垂直布设。同时,将工字钢14的腹板设置为与所布设悬空壁板节段的外侧壁呈平行布设,这样能有效保证钢插板的支撑稳固性,同时由于工字钢14的腹板两侧的翼缘均与腹板呈垂直布设,并且腹板两侧的翼缘呈对称布设,这样形成一个几何对称结构,腹板的受力能直接传递至两侧翼缘上,使得腹板不易变形、经久耐用,并且使整个插板支撑更稳固,两侧翼缘对腹板受力进行均衡,能满足斜坡岩河床5上不用地形处的稳固支撑需求。
本实施例中,所施工钢围堰的右后侧顶角为悬空吊脚,所述悬空吊脚处理结构中的两个所述悬空壁板处理结构分别布设在所施工钢围堰的后侧和右侧。两个所述悬空壁板处理结构分别为布设在所施工钢围堰后侧的后侧悬空壁板处理结构和布设在所施工钢围堰右侧的右侧悬空壁板处理结构,其中,后侧悬空壁板处理结构的结构详见图5,右侧悬空壁板处理结构的结构详见图4。
如图4和图5所示,所述插板布设板上均由前至后开有多个分别供所述钢插板插装的插装件,所述插装件呈竖直向布设。
本实施例中,步骤一中进行钢围堰施工之前(具体是步骤A1中进行钢围堰底节拼装之前),先采用焊接设备在异形块3和钢围堰底节1上焊接固定所述插装件,并完成异形块3和钢围堰底节1上所有插装件的焊接过程。
本实施例中,每个所述插装件均包括位于所述插板布设板底部外侧的下插槽和位于所述下插槽正上方的上插槽,所述上插槽和下插槽的结构和尺寸均相同且二者均为凹字形插板槽6,所述凹字形插板槽6固定在所述插板布设板的外侧壁上。
本实施例中,所述凹字形插板槽6内的插孔为矩形孔,所述矩形槽的长度为29cm且其宽度为20cm。
实际加工时,为加工简便,所述插板布设板上的所有凹字形插板槽6的结构和尺寸均相同。
每个所述插装件中所述上插槽和所述下插槽之间的间距为110cm~150cm。本实施例中,每个所述插装件中所述上插槽和所述下插槽之间的间距为130cm。实际加工时,可根据具体需要,对每个所述插装件中所述上插槽和所述下插槽之间的间距进行相应调整。每个所述插装件中所述上插槽和所述下插槽之间的间距能有效保证所述钢插板的固定强度和牢固性。
本实施例中,每个所述围堰壁板均由前至后划分为多个壁板单元,每个所述壁板单元均为矩形。所述壁板单元为底部支撑壁板单元或悬空壁板单元,所述底部支撑壁板单元为底部支撑壁板节段,所述悬空壁板单元为底部完成处于悬空状态的全悬空壁板单元或底部部分处于悬空状态的部分悬空壁板单元,所述全悬空壁板单元为所述悬空壁板节段,所述部分悬空壁板单元中底部处于悬空状态的壁板节段为所述悬空壁板节段。
本实施例中,所施工钢围堰1的右后侧顶角靠近航道且该顶角存在悬空现象,导致钢围堰外侧存在悬空吊脚,围堰外侧堵漏无法实施,给围堰封底混凝土施工带来极大困难,直接影响钢围堰1的封底是否成功。若加深水下基坑15爆破开挖深度,钢围堰1的总高度也需相应加高,这样会大大增加成本,同时施工周期较长。而采用所述悬空吊脚处理结构对该悬空吊脚进行处理后,在无需加深水下基坑15爆破开挖深度的同时,能在“悬空吊脚”部位根据悬空高度不同进行对应处理,实现悬空吊脚与斜坡岩河床5之间的严密封堵。
本实施例中,所述悬空吊脚两侧壁板的悬空段长度均为14m左右,悬空高度为0.5m~6.8m,在角点处悬空最大,采用所述悬空壁板处理结构具体是插板式处理结构或异形块与插板组合式处理结构能充分适应斜坡岩河床5的地形变化,采用沙袋9和隧道防水板进行水下封堵。实际进行围堰封底时,悬空吊脚处由先至后分三次灌注封底混凝土。
实际施工之前,先采用常规的河床扫测设备对,根据对斜坡岩河床5进行扫测,并根据河床扫测情况,对所述悬空壁板节段任一位置处的悬空高度进行确定,所述悬空壁板节段任一位置处的悬空高度为该位置处与位于其正下方的斜坡岩河床5之间的竖向距离;对钢围堰1进行加工时,将所述悬空壁板节段底部的刃角改为平角,根据实测悬空高度确定是否设置所述直角梯形封堵板,并根据实际地形对所述直角梯形封堵板的尺寸进行确定。
所述悬空吊脚处理结构中的钢插板主要是能较好的适应地形变化,单根工字钢插板能够与斜坡岩河床5接触,起到支挡防漏作用。本实施例中,钢插板采用I25b工字钢,长度3m~6m,工字钢腹板与钢围堰1的外侧壁平行放置。所述插板槽内的插孔尺寸为29×20cm,所述插板槽采用厚度为20mm钢板弯曲后与双壁钢围堰外侧壁焊接而成,每根工字钢14在竖直方向上设置上下2个插孔,插孔间距为1.3m。相邻两个所述钢插板之间的间距为40cm,相邻两个所述钢插板之间的净距为15cm。实际施工时,可根据具体需要,对相邻两个所述钢插板之间的净距进行相应调整。
本实施例中,如图1所示,所述钢围堰1-4的横截面为长方形。所述钢围堰本体1-4的四个顶角内均设置有斜向支撑件12,所述钢围堰1-4的前侧壁与后侧壁之间设置有中部支撑件13。所述斜向支撑件12和中部支撑件13均呈水平布设。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
步骤一、围堰施工:按照常规围堰下沉施工方法,将所施工钢围堰(1-4)由上至下下沉至水中承台(21)的施工位置处,并使钢围堰(1-4)支撑于岩石河床上;
所述钢围堰(1-4)为对水中承台(21)进行施工的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为长方形且其呈竖直向布设;所述水中承台(21)为由多根钻孔桩(17)进行支撑的钢筋混凝土承台,所述钻孔桩(17)为位于水中承台(21)下方且呈竖直向布设的钢筋混凝土桩,所述钻孔桩(17)上部伸入至水中承台(21)内;所施工钢围堰(1-4)为双壁钢围堰;
步骤二、钢护筒下放:按照常规钢护筒下放方法,对施工钻孔桩(17)所用的钢护筒进行下放;
所安装钢护筒的数量与钻孔桩(17)的数量相同,多个所述钢护筒均位于钢围堰(1-4)内,多个所述钢护筒的布设位置分别与多根所述钻孔桩(17)的布设位置一一对应;
步骤三、围堰封底施工:对步骤一中下沉到位的钢围堰(1-4)底部进行混凝土封底,并形成混凝土封底层(11);
步骤四、钻孔桩施工:按常规水中钻孔桩的施工方法,对多根所述钻孔桩(17)分别进行施工;
步骤五、混凝土封底层堵漏施工:对步骤三中所述混凝土封底层(11)上的出水孔进行封堵;
对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管进行封堵,并形成注浆封堵结构;所述注浆封堵结构包括由上至下装入注浆孔内且用于注入封堵浆液的注浆管,所述注浆孔为所述出水孔或采用钻孔设备由上至下在所述出水孔上钻取的钻孔;所述注浆管为管壁上开有多个注浆通孔的平直钢管;
步骤六、围堰内抽水及钢护筒割除:将钢围堰(1-4)内部水抽出;抽水完成后,采用切割设备割除步骤二中所述的钢护筒;
步骤七、防排水施工:在钢围堰(1-4)内施工防排水结构;
所述防排水结构包括排水结构、铺设在混凝土封底层(11)上的渗水层(20)、铺设在渗水层(20)上的底部隔水层(18)和铺设在钢围堰(1-4)底部内侧壁上的侧部隔水层(19),所述渗水层(20)位于底部隔水层(18)与混凝土封底层(11)之间;所述钢围堰(1-4)的四个内侧壁底部均铺设有一个所述侧部隔水层(19),所述底部隔水层(18)与四个所述侧部隔水层(19)连接为一体并形成一个整体式隔水层,所述侧部隔水层(19)的顶部高度高于采用钢围堰(1-4)施工的水中承台(21)的顶面高度,所述水中承台(21)底部与混凝土封底层(11)之间以及水中承台(21)侧部与钢围堰(1-4)之间均通过所述整体式隔水层进行分隔;所述混凝土封底层(11)和水中承台(21)均呈水平布设,所述渗水层(20)和底部隔水层(18)均垫装于混凝土封底层(11)与水中承台(21)之间;所述底部隔水层(18)上开有多个分别供钻孔桩(17)穿过的通孔,所述通孔的数量与钻孔桩(17)的数量相同;所述排水结构包括四个由上至下在混凝土封底层(11)上部开挖形成的集水井(22)和四个布设在混凝土封底层(11)上表面上的排水沟,四个所述集水井(22)分别布设在混凝土封底层(11)的四个顶角上,相邻两个所述集水井(22)之间通过一个所述排水沟进行连通,所述排水沟呈水平布设,四个所述集水井(22)和四个所述排水沟均位于所述整体式隔水层外侧。
2.按照权利要求1所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤五中对任一个所述出水孔进行封堵时,均采用注浆管向所述注浆孔内注入封堵浆液进行封堵,所述封堵浆液为水泥水玻璃双液浆。
3.按照权利要求1或2所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤六中进行围堰内抽水及钢护筒割除时,待步骤五中所述注浆封堵结构均凝固后,再将钢围堰(1-4)内部水抽出。
4.按照权利要求1或2所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤七中在钢围堰(1-4)内施工防排水结构时,先在混凝土封底层(11)上施工集水井(22)和所述排水沟,再在混凝土封底层(11)上铺设渗水层(20),之后铺设底部隔水层(18)和侧部隔水层(19)。
5.按照权利要求1或2所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤七中所述防排水结构还包括四个呈竖直向布设的集水箱(23),每个所述集水井(22)的正上方均设置有一个所述集水箱(23),所述集水井(22)内设置有抽水设备,所述抽水设备通过抽水管与位于其正下方的集水井(22)连通,所述集水箱(23)上开有供所述抽水管伸出的管孔;四个所述集水井(22)均位于所述整体式隔水层外侧;
所述集水箱(23)底部支撑于混凝土封底层(11)上,所述集水箱(23)的顶部高度高于水中承台(21)的顶面高度。
6.按照权利要求1或2所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤七中所述防排水结构还包括四组排水盲管(24),每个所述排水沟内均布设有一组所述排水盲管(24),所述排水盲管(24)与所布设排水沟呈平行布设,所述排水盲管(24)的端部伸入至集水井(22)内;
每组所述排水盲管(24)均埋设于铺设在所述排水沟上的渗水层(20)内。
7.按照权利要求1或2所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤一中所述岩石河床为斜坡岩河床(5),所述钢围堰(1-4)为底部支撑于斜坡岩河床(5)上且存在悬空吊脚的围堰;
所述钢围堰(1-4)的悬空吊脚上设置有悬空吊脚处理结构,所述钢围堰(1-4)为支撑于斜坡岩河床(5)上的立方体钢套箱,所述立方体钢套箱的横截面为矩形;所述钢围堰(1-4)呈竖直向布设且其由四个均呈竖直向布设的围堰壁板拼接而成;所述悬空吊脚为钢围堰(1-4)中底部悬空的顶角,所述悬空吊脚处理结构的数量与所述悬空吊脚的数量相同;所述悬空吊脚处理结构包括两个呈垂直布设的悬空壁板处理结构,每个所述悬空壁板处理结构均包括一个或多个由前至后布设在同一竖直面上的悬空壁板节段处理结构,每个所述悬空壁板节段处理结构均布设于一个悬空壁板节段上,所述悬空壁板节段为所述围堰壁板中底部悬空的壁板节段,所述悬空壁板节段为矩形;
所述悬空壁板节段处理结构为插板式处理结构或异形块与插板组合式处理结构;所述插板式处理结构包括多个由前至后布设在所述悬空壁板节段底部外侧的第一插板(2),多个所述第一插板(2)均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第一插板(2)的底部均插装至斜坡岩河床(5)上,每个所述第一插板(2)均与其所布设的悬空壁板节段呈平行布设;所述异形块与插板组合式处理结构包括连接于所述悬空壁板节段底部的异形块(3)和多个由前至后布设在异形块(3)外侧的第二插板(4),所述异形块(3)为布设于所述悬空壁板节段正下方且呈竖直向布设的直角梯形封堵板,所述直角梯形封堵板的外侧壁与其所连接悬空壁板节段的外侧壁相平齐,所述直角梯形封堵板的宽度与其所连接悬空壁板节段的宽度相同;多个所述第二插板(4)均呈竖直向布设且其均位于同一竖直面上,每个所述第二插板(4)的底部均插装至斜坡岩河床(5)上,每个所述第二插板(4)均与其所布设的直角梯形封堵板呈平行布设;所述第一插板(2)和第二插板(4)均为钢插板,所述钢插板为长条形钢板;每个所述悬空壁板处理结构中所有钢插板均布设于同一竖直面上;每个所述悬空壁板处理结构中的所有钢插板均组成外侧支撑屏障,所述外侧支撑屏障呈竖直向布设;所述外侧支撑屏障的内侧设置有底部封堵结构,所述底部封堵结构为对所述外侧支撑屏障进行封堵的封堵结构,所述底部封堵结构位于钢围堰(1-4)与斜坡岩河床(5)之间;
步骤一中进行围堰施工之前,需将所述悬空吊脚处理结构中的所有异形块(3)均焊接固定于钢围堰(1-4)底部;步骤一中所述钢围堰(1-4)为底部带异形块(3)的围堰。
8.按照权利要求7所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:步骤一中将所施工钢围堰(1-4)由上至下下沉至水中承台(21)的施工位置处后,还需对钢围堰(1-4)的悬空吊脚进行封堵,过程如下:
步骤101、钢插板插装:将所述悬空吊脚处理结构中的所有钢插板均插装在下沉到位且底部带异形块(3)的钢围堰(1-4)上,并使各钢插板底部均支撑于斜坡岩河床(5)上,获得施工成型的所述外侧支撑屏障;
步骤102、底部封堵结构施工:在步骤101中所述外侧支撑屏障内侧施工所述底部封堵结构,通过所述底部封堵结构所述外侧支撑屏障进行封堵。
9.按照权利要求7所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:所述悬空壁板节段为低悬空壁板节段或高悬空壁板节段,布设于所述低悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述插板式处理结构,布设于所述高悬空壁板节段上的所述悬空壁板处理结构为所述异形块与插板组合式处理结构;
每个所述悬空壁板节段的类型均根据该悬空壁板节段底部与位于其正下方的斜坡岩河床(5)之间的竖向距离进行判断:当所述悬空壁板节段底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床(5)之间的竖向距离均不大于H1max,所述悬空壁板节段为所述低悬空壁板节段;否则,所述悬空壁板节段为所述高悬空壁板节段;其中,H1max=180cm~220cm;
所述直角梯形封堵板底部任一位置处与位于其正下方的斜坡岩河床(5)之间的竖向距离均不大于H2max;其中,H2max=250cm~350cm。
10.按照权利要求7所述的一种岩石河床钢围堰封底堵漏及防排水施工方法,其特征在于:所述直角梯形封堵板和外侧布设有第一插板(2)的所述悬空壁板节段均为插板布设板,所述底部封堵结构包括沙袋封堵结构和铺装在所述沙袋封堵结构内侧的防水板(9);所述沙袋封堵结构包括多个对相邻两个所述钢插板之间的间隙进行封堵的竖向封堵墙(8),所述竖向封堵墙(8)支撑于所述插板布设板与斜坡岩河床(5)之间,所述外侧支撑屏障中任意相邻两个所述钢插板之间均通过一个所述竖向封堵墙(8)进行封堵;所述防水板(9)底部布设于位于所述插板布设板下方的斜坡岩河床(5)上,所述防水板(9)顶部固定在所述插板布设板上;所述竖向封堵墙(8)为由多个沙袋(10)由下至上堆砌成的封堵墙;
所述插板布设板上均由前至后开有多个分别供所述钢插板插装的插装件,所述插装件呈竖直向布设;
步骤一中进行钢围堰施工之前,先采用焊接设备在异形块(3)和钢围堰(1-4)上均焊接固定所述插装件,并完成异形块(3)和钢围堰(1-4)上所有插装件的焊接过程;
所述钢围堰(1-4)中底部支撑于斜坡岩河床(5)上的壁板节段为底部支撑壁板节段,所述底部支撑壁板节段为矩形且其底部带有刃脚(6),所述底部支撑壁板节段底部与斜坡岩河床(5)之间通过刃脚(6)进行封堵,所述刃脚(6)的厚度由上至下逐渐缩小。
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