CN108914955A - 冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，该方法是冲灌沙袋与钢框架组合式围堰，在海水退潮后，及时采用混凝土对基底进行找平，在找平施工的同时进行围堰两侧工字钢护栏的焊接；护栏的焊接在岸上进行，在找平完成后采用吊车将焊接好的护栏按照围堰位置进行吊装加固，护栏安装完成后即进行第一道钢丝绳的安装；随后人工将袋体摊铺就位，作好固定和管口联接，启动泥浆泵开始充填；依次充填直到到达需要的充填高度。本发明克服了现有技术中钢板桩围堰由于在围堰四周及中间均采用钢板桩封闭型维护而钢材耗材多的缺点而提供了一种施工便捷、工期短、取材方便、造价低、拆除方便的冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法。

Description

冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法

技术领域

本发明涉及施工导流挡水围堰工程领域，尤其涉及一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法。

背景技术

目前国内外对围堰工程施工时，通常采取的办法主要有如下几种：1）土石围堰；2）混凝土围堰；3）草土围堰；4) 钢板桩围堰等。

1）土石围堰按其材料组成可分为均质土围堰和土石混合围堰。均质土围堰：堰体一般采用均一土料填筑而成。其结构简单、施工方便、防渗性能好，但断面大，防冲刷能力差，坝址附近需要丰富的料源，一般用在流速较小的河道上。土石围堰：土石混合围堰结构简单，可就地取材，充分利用开挖弃料；既可机械施工，又可人力施工，既便于快速施工，又易于拆除，并可在任何地基上修建，是用得最广泛的一种围堰形式。但其断面尺寸较大，抗冲刷能力差，多用于纵向围堰，有过水和不过水两种形式。过水土石混合围堰是在其表面浇筑溢流面，防止水流通过堰体时对堰体造成冲刷破坏。

混凝土围堰常用于岩基上的水力发电枢纽。它的优点是抗冲能力大，不透水性好，断面尺寸小，可以两面挡水，而且易于与永久建筑物相连或作为混凝土永久结构的一部分。在施工导流中，用作第一期和第二期的纵向围堰，竣工后，它是电站坝段和溢流坝段之间的永久性隔墙。缺点为一般需在低土石围堰保护下干地施工，但也可创造条件在水下浇筑混凝土或预填骨料灌浆，拆除一般只能用爆破法炸除，且应注意主体建筑物或其他设施不受爆破危害。

草土围堰多用于小型工程，主要包括草（麻、编织）袋围堰、草土围堰。草（麻、编织）袋围堰：其施工形式比较简单，主要工作内容是将黄土(黏土)装入（麻、编织）袋封包，按照设计的标准断面，人力堆筑而成。草土围堰：是用麦草或稻草一层草一层土（含块石）在水中进占或在干地堆筑而成的一种施工围堰。其主要优点有：可以就地取材，不需要水泥、钢筋和木材，工程造价较低；结构形式简单，施工技术简单易行，不需要特殊施工机械；防渗性能较好。其主要缺点是：草土容重较小，强度较低，不能承受较大的水头，只能适用水流比较浅缓的河流；草料易腐朽，耐用年限短。

钢板桩围堰断面尺寸较小，抗冲能力强，可以修建在岩基上或非岩基上，堰顶浇筑混凝土板后也可以作为过水围堰，可进行干地或水下施工，钢板桩的回收率可达70%以上，在国外应用广泛。但钢板桩围堰由于在围堰四周及中间均采用钢板桩封闭型维护，钢材耗材多，围堰成本高，在国内广泛推广受限。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的钢板桩围堰存在的钢材耗材多的缺点而提供一种施工便捷、工期短、取材方便、造价低、拆除方便的冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，该方法包括：

1）用混凝土对基底进行找平：进行围堰轮廓位置的定位，退潮后在围堰轮廓的周围码砂袋，高度与河床底部突出的岩石高度相同；在退潮后用地泵进行混凝土的浇筑，基底找平混凝土用振捣泵振捣密实，防止基底岩石在围堰完成后空隙渗水；

2）围堰两侧钢材护栏的焊接：围堰两侧均采用钢材进行纵向和横向布置，横向和纵向焊接完成后形成两列平行的围堰护栏；

3）第一道钢丝绳的安装：在两侧护栏底部均采用钢丝绳或吊带向护栏中间进行两侧护栏的对拉紧固；

4）充填第一层冲灌沙袋：人工将袋体摊铺就位，作好固定和管口联接，启动立式抽沙泵开始充填；充填过程中注意观察泥浆的流量、流向和流速，及时调整输送管口的方向，以免袋体受力不均而导致变形移位；同一层袋体的厚度保持一致；

5）完成第一层冲灌沙袋后再安装第二道钢丝绳，依次重复3）和4），直至围堰达到预定高程。

所述2）中由于需要赶潮施工，先在岸上先进行围堰两侧工字钢钢护栏的焊接，焊好后通过吊车吊到围堰测量后的指定位置，并进行组装加固处理。

所述3）中为了防止钢丝绳受力太大锁扣挣脱，每个锁扣位置均用双锁扣进行锁死。

所述4）中袋体一次充填后达不到与同层袋体厚度一致，采用二次充填。

根据水深受力特点，围堰下部水压力大，第一层横向沙袋围堰的宽度大于最上层横向沙袋围堰的宽度，相邻两层横向沙袋围堰中下层沙袋围堰的宽度不小于上层沙袋围堰的宽度。

在完成第一层冲灌沙袋后再安装第二层紧固钢丝绳，与下游横向围堰连接处采用搭接的方式如此交替施工，搭接的具体方法为：横向围堰与纵向围堰交汇的拐角处，每层纵向围堰和横向围堰冲灌砂袋长度错开，纵横一长一短形成马牙槎式封闭、牢固的整体；相邻两层中下层错开的长度不小于上层错开长度。

在沙袋围堰的顶端横向设置钢材进行加固。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明的围堰施工方法利用冲灌沙袋与钢框架组合式围堰，四周用钢材焊接一个钢框架，内部填充冲灌砂袋用来挡水。靠冲灌砂袋与内部沙子进行挡水，钢框架只是用来稳定冲灌砂袋的整体性，使冲灌砂袋不变形；克服了现有技术中钢板桩围堰由于在围堰四周及中间均采用钢板桩封闭型维护而钢材耗材多的缺点。本发明的技术方案是在海水退潮后，及时采用混凝土对基底进行找平，在找平施工的同时进行围堰两侧工字钢护栏的焊接。护栏的焊接可以在岸上进行，为了赶潮施工，在找平完成后采用吊车将焊接好的护栏按照围堰位置进行吊装加固，护栏安装完成后即进行第一道钢丝绳的安装。随后人工将袋体摊铺就位，作好固定和管口联接，启动泥浆泵开始充填。在完成第一层冲灌沙袋后再安装第二层紧固钢丝绳，横向围堰与纵向围堰的交汇处采用横纵错开的设置方式，纵横一长一短形成马牙槎，如此交替施工，直至达到围堰设计高度，形成沉箱形式的围堰。

本发明利用冲灌沙袋与钢框架组合式围堰，具有施工便捷、工期短、取材方便、造价低、拆除方便的优点。同时利用工字钢框架使结构具有很好的整体性和刚性，可以减少围堰对河床的侵占，保证河道过流量和通水安全，工字钢和拉锁拆除后可以重复利用，沙袋拆除方便，不需要大型的机械设备，拆除速度快，而且不会产生过多的建筑垃圾，与常规的施工方法比较成本较低，也相对环保。

附图说明

图1为本发明实施例中冲灌沙袋与钢框架组合施工的围堰工程结构示意图。

图2为本发明实施例中纵向围堰与横向围堰交汇处冲灌沙袋布置的马牙槎示意图。

图1、2中的冲灌沙袋、钢丝绳的示意仅是为了示意其安装的位置，不能说明实际形状，因为在实际施工现场，沙袋的形状和钢丝绳的形状可能会产生变形，本附图不作为形状限制。

图中标注为：1、18号工字钢；2、63*63角钢；3、18mm钢丝绳；4、冲灌沙袋；5、钢材。

具体实施方式

冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，该方法应用在宁德市东湖塘二十五孔水闸除险加固工程上，工程概况如下：

宁德市东湖塘二十五孔水闸除险加固工程施工导流方案经建设监理设计批复同意实施，原方案下游纵向围堰为埋石混凝土结构，下底宽度6.1米，上口宽度2.0米，高度约7.8米，围堰长度约40米，混凝土浇捣方量约1300立方米。由于浇捣混凝土需在退潮时进行施工，每天施工时间仅为4-5小时，且在小潮时无法施工，施工位置位于旧闸下游，现有进场道路需经过金蛇头村道，该村道不允许大型车辆进出，若采用埋石混凝土浇筑无法采用商品混凝土供应，需进行自拌。由于工期紧，如采用自拌，每天浇捣的混凝土方量极为有限，纵向围堰完成需30天左右，且后期混凝土拆除作业量大。

为了保证工程顺利进行，我项目部提出采用冲灌砂袋与钢框架组合围堰的方法进行施工，如图1所示，具体施工步骤如下：

步骤1）C25混凝土对基底进行找平：首先测量人员进行围堰轮廓位置的定位，在退潮后工人在围堰轮廓的周围码砂袋，高度与河床底部突出的岩石高度相同；然后在退潮后用地泵进行C25混凝土的浇筑，基底混凝土找平混凝土用振捣泵振捣密实，防止基底岩石在围堰完成后空隙渗水。

步骤2）围堰两侧工字钢护栏的焊接：围堰宽度10米，高度7.8米，两侧采用18号工字钢间距600mm竖向布置，横向采用间距800mm的63*63角钢加固，并在护栏背向上下两端均焊接18号工字钢加固；因为需要赶潮施工，所以在岸上先进行围堰两侧工字钢钢护栏的焊接，焊好后通过吊车吊到围堰测量后的指定位置，并进行组装加固处理。

步骤3）护栏安装完成后即进行第一道钢丝绳的安装：在工字钢护栏底部两侧采用18mm钢丝绳对拉紧固，间距为1200mm；为了防止钢丝绳受力太大锁扣挣脱，每个锁扣位置均用双锁扣进行锁死。

步骤4）充填第一层冲灌沙袋：

充砂管袋施工是关键工序，是确保工程质量，加快工程进度，确保施工工期的重要工序；人工将袋体摊铺就位，作好固定和管口联接，启动6寸立式抽沙泵开始充填。充填过程中注意观察泥浆的流量、流向和流速，及时调整输送管口的方向，以免袋体受力不均而导致变形移位；当袋体逐步充满后，要十分注意对屏浆压力的控制，防止布袋破裂；每层袋体厚度控制在0.8m，如袋体一次充填不到理想厚度，采用二次充填；施工时还特别注意同一层袋体的厚度基本上保持一致，以便于下一层的施工和质量控制。

步骤5）完成第一层冲灌沙袋4后再安装第二层紧固钢丝绳，依次重复步骤3）和步骤4），交替施工直到达到预定高程。

在所述步骤4）和步骤5）中横向围堰与纵向围堰交汇的拐角处（围堰为三面围合，存在两个面交汇的拐角），每层纵向围堰和横向围堰冲灌砂袋长度错开，错开的长度根据受力计算及工程实际施工情况而定，纵横一长一短以便形成马牙槎式封闭、牢固的整体。最下层错开的长度一般为6-10m左右，相邻两层中下层的错开长度不小于上层。比如如果第一层交汇处布置横向围堰，那么第二层交汇处就布置纵向围堰，纵向围堰压在横向围堰上面，依次错开形成马牙槎，如图2所示，第一层交汇处布置纵向围堰的冲灌沙袋，第二层交汇处布置横向围堰冲灌沙袋压住，依次交替。

可以在围堰沙袋的顶端横向设置钢材5进行加固，比如角钢或者工字钢；本实施例中在加固的钢材上端还设置一层冲灌沙袋。

利用上述施工方法比业主监理设计批复同意实施的原方案下游纵向围堰为埋石混凝土结构，降低成本约50万元，提前工期20天，为后续旧闸拆除、基坑开挖赢得了时间，取得了良好的经济效益。使用本实施例的施工方法可以加快施工进度、保证施工安全，满足临时围堰快速施工、缩短总工期的需求，社会效益显著。

Claims (7)

1.一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：该方法包括：

1）用混凝土对基底进行找平：进行围堰轮廓位置的定位，退潮后在围堰轮廓的周围码砂袋，高度与河床底部突出的岩石高度相同；在退潮后用地泵进行混凝土的浇筑，基底找平混凝土用振捣泵振捣密实，防止基底岩石在围堰完成后空隙渗水；

2）围堰两侧钢材护栏的焊接：围堰两侧均采用钢材进行纵向和横向布置，横向和纵向焊接完成后形成两列平行的围堰护栏；

3）第一道钢丝绳的安装：在两侧护栏底部均采用钢丝绳或吊带向护栏中间进行两侧护栏的对拉紧固；

4）充填第一层冲灌沙袋：人工将袋体摊铺就位，作好固定和管口联接，启动立式抽沙泵开始充填；充填过程中注意观察泥浆的流量、流向和流速，及时调整输送管口的方向，以免袋体受力不均而导致变形移位；同一层袋体的厚度保持一致；

5）完成第一层冲灌沙袋后再安装第二道钢丝绳，依次重复3）和4），直至围堰达到预定高程。

2.根据权利要求1所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：所述2）中由于需要赶潮施工，先在岸上先进行围堰两侧工字钢钢护栏的焊接，焊好后通过吊车吊到围堰测量后的指定位置，并进行组装加固处理。

3.根据权利要求1所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：所述3）中为了防止钢丝绳受力太大锁扣挣脱，每个锁扣位置均用双锁扣进行锁死。

4.根据权利要求1所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：所述4）中袋体一次充填后达不到与同层袋体厚度一致，采用二次充填。

5.根据权利要求1所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：根据水深受力特点，围堰下部水压力大，第一层横向沙袋围堰的宽度大于最上层横向沙袋围堰的宽度，相邻两层横向沙袋围堰中下层沙袋围堰的宽度不小于上层沙袋围堰的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：在沙袋围堰的顶部横向设置钢材进行加固。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种冲灌砂袋与钢框架组合围堰施工的方法，其特征在于：在完成第一层冲灌沙袋后再安装第二层紧固钢丝绳，与下游横向围堰连接处采用搭接的方式如此交替施工，搭接的具体方法为：横向围堰与纵向围堰交汇的拐角处，每层纵向围堰和横向围堰冲灌砂袋长度错开，纵横一长一短形成马牙槎式封闭、牢固的整体；相邻两层中下层错开的长度不小于上层错开长度。