CN114182684B - 复合式桩板子堤的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及复合式桩板子堤的施工方法，包括步骤：1)清理堤顶、测量放样；2)抢护堤段低水位区域桩板墙施工；3)抢护堤段高水位区域桩板墙施工；4)竖向锚索预应力张拉；5)轻质材料灌芯囊袋叠放；6)限位网安装；7)墙顶锚索连续对拉；8)墙后防水土工布覆盖；9)填筑土戗。本发明的有益效果是：本发明采用的主要构件包括框架桩、抗滑桩、挡板均为钢筋混凝土或木质预制结构，压顶、预制插接式顶段均为钢筋混凝土结构，现场施工成型速度快，工艺简单，为汛期堤坝抢护节约大量时间，且所涉及到的预制构件在汛期结束后均可回收二次利用，经济效益显著。

Description

复合式桩板子堤的施工方法

技术领域

本发明涉及复合式桩板子堤快速加高除险施工方法，属于水利工程领域，适用于汛期堤坝抢护施工，尤其适用于堤顶不宽，存在变水位区域，风浪较大，现场抢护材料匮乏的抢护堤段。

背景技术

目前我国在防洪工程取得巨大效益同时，洪水灾害的经济损失不断增加，对社会环境影响越来越深远，进一步提高防洪能力，减少洪灾损失，遏制洪水灾害对社会环境的影响已是一个当代社会的重大任务。局部流域的洪涝灾害多由于防洪堤坝漫溢引发堤坝溃决导致，因此，汛期堤坝抢护施工是防洪工程中必要的一环。

目前堤坝抢险技术措施主要有以下几类：1)临水截渗；通过加强堤坝迎水坡综合防渗能力，减小进入堤坝内的渗流量，达到降低浸润线控制渗水险情的目的，可分为黏土前戗截渗与土工膜截渗，黏土前戗截渗是将黏土沿堤坝迎水坡由上而下、由里而外，向水中缓慢推入黏土材料，由于黏土材料入水后崩解、沉积、以及固结等作用，即会在堤坝前筑成黏土前戗，从而达到防渗加固效果；土工膜截渗是当缺乏足够黏土原材料时，采用土工膜加保护层的防渗方法，达到临水截渗防护效果；2)反滤导渗沟；当堤坝背水坡存在大面积严重渗水等险情时，采用开挖导渗沟，然后铺设反滤料、土工织物、以及加筑透水后戗等方法，引导堤坝内部渗水排出，降低浸润线，使堤坝险情趋于稳定；3)坝顶加高；通过采用堆砌纯土或土袋形成子堤的方式加高原有堤坝，防止漫溢溃决。上述几种方式中，临水截渗或反滤导渗沟是防止溃堤的有效手段，但并不能防止漫溢的发生，而传统的坝顶加高防漫溢措施施工效率低下，容易错失抢护时机。

有鉴于此，目前亟需发明一种施工速度快、稳定性好，同时经济技术效益突出的复合式桩板子堤快速加高除险施工体系。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种施工速度快、稳定性好，同时经济技术效益突出的复合式桩板子堤的施工方法。

这种复合式桩板子堤，包括预制钢筋混凝土的框架桩、钢筋混凝土的挡板、预应力拉结式的压顶、预制插接式顶段及轻质材料灌芯的囊袋；

在抢护堤段低水位区域，堤顶沿岸打设预制钢筋混凝土的框架桩，桩间安装钢筋混凝土的挡板，桩顶设置预应力拉结式的压顶，组成复合式桩板墙，在复合式桩板墙背水侧覆盖有防水土工布并填筑有土戗；

在抢护堤段高水位区域，设置双排复合式桩板墙，桩顶设置预制插接式顶段，双排复合式桩板墙间叠放轻质材料灌芯的囊袋。

作为优选：所述的框架桩桩身两侧预留限位槽，框架桩沿岸等间距布置，桩尖垂直插入堤坝内。

作为优选：所述的挡板安装在相邻框架桩的限位槽内，且最下端挡板一侧设置有挡板凸肋，挡板凸肋设置有锚索贯穿孔。

作为优选：所述的预应力拉结式的压顶底部预留框架桩嵌合槽及挡板嵌合槽，压顶还设置有锚索贯穿孔，孔位与挡板凸肋上的锚索贯穿孔孔位相对应。

作为优选：所述的双排复合式桩板墙墙顶之间通过墙顶锚索连续对拉连接。

作为优选：局部补强的抗滑桩为框架桩的加长桩型，抗滑桩桩身两侧预留限位槽，与框架桩间隔布置。

作为优选：所述的预制插接式顶段顶部设置有桩尖限位槽，底部预留框架桩嵌合槽及挡板嵌合槽，预制插接式顶段亦设置有锚索贯穿孔。

作为优选：所述的轻质材料灌芯的囊袋叠放至预应力拉结式的压顶标高处，囊袋两侧通过限位网裹覆。

作为优选：所述的限位网设置在双排复合式桩板墙两侧，并与预应力拉结式的压顶及预制插接式顶段端部的压顶端部拉环拉结。

这种复合式桩板子堤的施工方法，主要步骤如下：

1)清理堤顶、测量放样；

2)抢护堤段低水位区域桩板墙施工：根据放样点位在堤顶沿岸等间距打设预制钢筋混凝土的框架桩，框架桩校验合格后将钢筋混凝土的挡板逐块吊装至相邻框架桩限位槽内，且带凸肋挡板安装在最下端；

3)抢护堤段高水位区域桩板墙施工：根据放样点位在堤顶沿岸等间距打设双排预制钢筋混凝土的框架桩，局部采用抗滑桩等间距替换框架桩，框架桩与抗滑桩校验合格后安装钢筋混凝土的挡板，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式的压顶并安装竖向锚索；在局部风浪较高的堤段，采用预制插接式顶段替换压顶；

4)竖向锚索预应力张拉：桩板墙验收合格后，对所有竖向锚索进行预应力分级张拉，并锁定至压顶顶面；

5)轻质材料灌芯囊袋叠放：在双排复合式桩板墙之间的区域内，由中间向两侧逐层叠放轻质材料灌芯的囊袋，叠放至预应力拉结式的压顶标高为止；

6)限位网安装：先在预制插接式顶段端部及压顶端部的拉环安装螺纹槽内安装压顶端部拉环，将限位网自带的连接环分别与压顶端部拉环连接；

7)墙顶锚索连续对拉：在双排复合式桩板墙顶部，利用锚索固定器采用连续对拉的方式设置墙顶锚索，在轻质材料灌芯囊袋顶面形成拉结网；

8)墙后防水土工布覆盖：上述施工完成后，在桩板墙背水侧挂设防水土工布，覆盖整个桩板墙背面；

9)填筑土戗：紧贴防水土工布用土填筑戗体，首层土戗填筑时，在堤顶平行于桩板墙开挖嵌合槽。

作为优选：步骤1)中，施工前对堤顶表层不合格土、杂物进行清理，并布设救援测量控制网，同时对复合式桩板子堤进行测量和放样。

作为优选：步骤2)中，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式的压顶，并利用竖向锚索将挡板凸肋与压顶串连。

作为优选：步骤3)中，利用预制插接式顶段安装上层框架桩及上层挡板，再吊装预应力拉结式的压顶，并利用加长锚索将挡板凸肋、预制插接式顶段及压顶三者串连。

作为优选：步骤5)中，抢护堤段低水位区域桩板墙不设置轻质材料灌芯囊袋。

作为优选：步骤6)中，在桩板墙两侧桩脚处穿过限位网的连接环打设土钉固定，使限位网完全覆盖轻质材料灌芯囊袋的侧面。

本发明的有益效果是：

(1)本发明采用的主要构件包括框架桩、抗滑桩、挡板均为钢筋混凝土或木质预制结构，压顶、预制插接式顶段均为钢筋混凝土结构，现场施工成型速度快，工艺简单，为汛期堤坝抢护节约大量时间，且所涉及到的预制构件在汛期结束后均可回收二次利用，经济效益显著。

(2)本发明针对抢护堤段低水位区域与高水位区域采用不同的施工方案，在抢护堤段高水位区域，利用预制插接式顶段实现桩板墙快速加高，同时采用双排复合式桩板墙结构，防漫溢效果更佳。

(3)本发明针对双排复合式桩板墙结构，通过增设轻质材料灌芯囊袋、限位网及墙顶对拉锚索提高整体稳定性，提升复合式桩板子堤的抗风浪能力，技术效益突出。

附图说明

图1是本发明中抢护堤段低水位区域桩板墙结构示意图；

图2是本发明中双排复合式桩板墙结构示意图；

图3是本发明中预制插接式顶段安装示意图；

图4是本发明中预制插接式顶段结构示意图；

图5是本发明中桩板墙快速加高结构示意图；

图6是本发明中轻质材料灌芯囊袋叠放示意图；

图7是本发明中限位网安装示意图。

附图标记说明：1-水域；2-框架桩；3-挡板；4-土戗；5-压顶；6-挡板凸肋；7-竖向锚索；8-锚索固定器；9-防水土工布；10-堤顶；11-嵌合槽；12-堤坝；13-拉环安装螺纹槽；14-桩尖；15-墙顶锚索；16-预制插接式顶段；17-桩尖限位槽；18-挡板嵌合槽；19-框架桩嵌合槽；20-锚索贯穿孔；21-抗滑桩；22-上层框架桩；23-上层挡板；24-加长锚索；25-预制插接式顶段端部拉环；26-轻质材料；27-压顶端部拉环；28-囊袋；29-土钉；30-限位网；31-连接环。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

本发明通过现场试验研究、施工材料及施工方式比选，提出了复合式桩板子堤快速加高除险施工方法，组合采用了预制钢筋混凝土框架桩、钢筋混凝土挡板、预应力拉结式压顶、局部补强抗滑桩、预制插接式顶段及轻质材料灌芯囊袋等材料，并通过多个项目验证，可为汛期堤坝抢护施工提供一定的技术借鉴，具有较好的经济技术效益。

实施例一

参照图1-7所示，本发明复合式桩板子堤，主要由预制钢筋混凝土的框架桩2、钢筋混凝土的挡板3、预应力拉结式的压顶5、局部补强的抗滑桩21、预制插接式顶段16及轻质材料灌芯的囊袋28等组成。

在抢护堤段低水位区域，堤顶沿岸打设预制钢筋混凝土的框架桩2，桩间安装钢筋混凝土的挡板3，桩顶设置预应力拉结式的压顶5，组成复合式桩板墙，在复合式桩板墙背水侧覆盖有防水土工布9并填筑有土戗4；

在抢护堤段高水位区域，设置双排复合式桩板墙，桩顶可设置预制插接式顶段16进行加高处治，双排复合式桩板墙间叠放轻质材料灌芯的囊袋28。

所述的预制钢筋混凝土的框架桩可用木质桩替代，框架桩2桩身两侧预留限位槽，框架桩2沿岸等间距布置，桩尖14垂直插入堤坝内。

所述的钢筋混凝土的挡板可用木质板替代，挡板3安装在相邻框架桩的限位槽内，且最下端挡板一侧设置有挡板凸肋6，挡板凸肋6设置有锚索贯穿孔20。

所述的预应力拉结式的压顶5底部预留框架桩嵌合槽19及挡板嵌合槽18，压顶5还设置有锚索贯穿孔20，孔位与挡板凸肋6上的锚索贯穿孔20孔位相对应。

所述的双排复合式桩板墙墙顶之间通过墙顶锚索15连续对拉连接。

所述的局部补强的抗滑桩21为框架桩的加长桩型，可用木质桩替代，抗滑桩21桩身两侧预留限位槽，与框架桩2间隔布置。

所述的预制插接式顶段16顶部设置有桩尖限位槽17，底部预留框架桩嵌合槽19及挡板嵌合槽18，预制插接式顶段16亦设置有锚索贯穿孔20。

所述的轻质材料灌芯的囊袋28叠放至预应力拉结式的压顶5标高处，囊袋28两侧通过限位网30裹覆。

所述的限位网30设置在双排复合式桩板墙两侧，并与预应力拉结式的压顶5及预制插接式顶段16端部的压顶端部拉环27拉结。

实施例二

施工前对堤顶表层不合格土、杂物等进行清理，并及时布设救援测量控制网，同时对复合式桩板子堤进行测量和放样。

施工人员、材料及设备就绪后，进行抢护堤段低水位区域桩板墙施工。根据放样点位在堤顶沿岸每隔3m打设预制钢筋混凝土的框架桩2，框架桩校验合格后将钢筋混凝土的挡板3逐块吊装至相邻框架桩限位槽内，且带凸肋挡板安装在最下端，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式的压顶5，并利用竖向锚索7将挡板凸肋6与压顶5串连。

同步进行抢护堤段高水位区域桩板墙施工。根据放样点位在堤顶沿岸每隔3m打设双排预制钢筋混凝土框架桩，前后两排框架桩间距3m，每隔9m采用抗滑桩21替换一根框架桩，框架桩与抗滑桩校验合格后安装钢筋混凝土挡板，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式压顶并安装竖向锚索；在局部风浪较高的堤段，采用预制插接式顶段16替换应力拉结式压顶，利用预制插接式顶段安装上层框架桩22(桩长0.75m)及上层挡板23，再吊装预应力拉结式压顶，并利用加长锚索24将挡板凸肋6、预制插接式顶段16及压顶5三者串连；当框架桩、抗滑桩及挡板采用混凝土预制构件生产、运输不便时，可用木质构件替代。

桩板墙验收合格后，对所有竖向锚索进行预应力分级张拉，并锁定至压顶顶面。

接着在双排复合式桩板墙之间的区域内，由中间向两侧逐层叠放轻质材料灌芯的囊袋28，叠放至预应力拉结式压顶标高为止；抢护堤段低水位区域桩板墙不设置轻质材料灌芯囊袋。

随后在预制插接式顶段端部及压顶端部螺纹槽内安装拉环，将限位网30自带的连接环31分别与拉环连接，同时在桩板墙两侧桩脚处穿过限位网连接环打设土钉29固定，使限位网完全覆盖轻质材料灌芯囊袋的侧面；并在双排复合式桩板墙顶部，利用锚索固定器8采用连续对拉的方式设置墙顶锚索15，在轻质材料灌芯囊袋顶面形成拉结网。

上述施工完成后，在桩板墙背水侧挂设防水土工布9，覆盖整个桩板墙背面。

最后，紧贴防水土工布用土填筑1.75m高戗体，首层土戗填筑时，在堤顶平行于桩板墙开挖嵌合槽11；若土质差，适当加宽顶部放缓边坡(1:1)。

本发明所涉及的复合式桩板子堤考虑多种工况，适用性好，主要构件均可预制，实施时具有高稳定、高效率、高效益等诸多施工优势，技术效益显著。

Claims (7)

1.一种复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于，主要步骤如下：

1)清理堤顶、测量放样；

2)抢护堤段低水位区域桩板墙施工：根据放样点位在堤顶沿岸等间距打设预制钢筋混凝土的框架桩(2)，框架桩校验合格后将钢筋混凝土的挡板(3)逐块吊装至相邻框架桩限位槽内，且带凸肋挡板安装在最下端；

3)抢护堤段高水位区域桩板墙施工：根据放样点位在堤顶沿岸等间距打设双排预制钢筋混凝土的框架桩(2)，局部采用抗滑桩(21)等间距替换框架桩，框架桩与抗滑桩校验合格后安装钢筋混凝土的挡板(3)，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式的压顶(5)并安装竖向锚索(7)；在局部风浪较高的堤段，采用预制插接式顶段(16)替换压顶(5)；所述的预制插接式顶段(16)顶部设置有桩尖限位槽(17)，底部预留框架桩嵌合槽(19)及挡板嵌合槽(18)，预制插接式顶段(16)亦设置有锚索贯穿孔(20)；

4)竖向锚索预应力张拉：桩板墙验收合格后，对所有竖向锚索(7)进行预应力分级张拉，并锁定至压顶(5)顶面；

5)轻质材料灌芯囊袋叠放：在双排复合式桩板墙之间的区域内，由中间向两侧逐层叠放轻质材料灌芯的囊袋(28)，叠放至预应力拉结式的压顶(5)标高为止；

6)限位网安装：先在预制插接式顶段(16)端部及压顶(5)端部的拉环安装螺纹槽(13)内安装压顶端部拉环(27)，将限位网(30)自带的连接环(31)分别与压顶端部拉环(27)连接；

7)墙顶锚索连续对拉：在双排复合式桩板墙顶部，利用锚索固定器(8)采用连续对拉的方式设置墙顶锚索(15)，在轻质材料灌芯囊袋顶面形成拉结网；

8)墙后防水土工布覆盖：上述施工完成后，在桩板墙背水侧挂设防水土工布(9)，覆盖整个桩板墙背面；

9)填筑土戗：紧贴防水土工布(9)用土填筑戗体，首层土戗填筑时，在堤顶平行于桩板墙开挖嵌合槽(11)。

2.根据权利要求1所述的复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于：步骤1)中，施工前对堤顶表层不合格土、杂物进行清理，并布设救援测量控制网，同时对复合式桩板子堤进行测量和放样。

3.根据权利要求1所述的复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于：步骤2)中，挡板逐块吊装完成后，统一吊装预应力拉结式的压顶(5)，并利用竖向锚索(7)将挡板凸肋(6)与压顶(5)串连。

4.根据权利要求1所述的复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于：步骤3)中，利用预制插接式顶段(16)安装上层框架桩(22)及上层挡板(23)，再吊装预应力拉结式的压顶(5)，并利用加长锚索(24)将挡板凸肋(6)、预制插接式顶段(16)及压顶(5)三者串连。

5.根据权利要求1所述的复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于：步骤5)中，抢护堤段低水位区域桩板墙不设置轻质材料灌芯囊袋。

6.根据权利要求1所述的复合式桩板子堤的施工方法，其特征在于：步骤6)中，在桩板墙两侧桩脚处穿过限位网(30)的连接环(31)打设土钉(29)固定，使限位网完全覆盖轻质材料灌芯囊袋的侧面。

7.一种复合式桩板子堤，其特征在于：根据权利要求1到6任一所述的复合式桩板子堤的施工方法施工得到。