CN114541440A - 一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及施工方法，包括第一钢板桩、支撑构件及锚杆构件，所述第一钢板桩设置在水道与防洪堤之间的斜坡边坡上，所述第一钢板桩环绕设置形成一个框体构件，所述框体结构内设有若干钻孔灌注桩，所述框体构件内部开挖有基坑，所述基坑的底部设有用于供支承台和墩身施工的垫层板。所述支撑构件包括围檩和设置在所述围檩上的支撑杆，所述围檩环绕设置在所述第一钢板桩的内侧壁上。所述锚杆构件的一端锚固于所述第一钢板桩朝向所述防洪堤一侧的所述围檩上。本发明有效降低围堰结构的材料要求及施工难度、节约施工成本，而且，本发明结构简单、施工方便，有利于提高围堰结构的施工效率、加快工期。

Description

一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及其施工方法。

背景技术

在跨越江河湖海的公路及铁路中，特大桥的应用越来越普遍。特大桥主桥主墩桥梁承台结构尺寸大，一般下埋于地面或水中河床面以下，施工需设置围堰支护结构，围堰施工难度大小与桥墩处地质情况、墩位周边环境、承台尺寸、承台埋深等条件有紧密关系。

在陆上地面或河床较为平坦的位置，承台围堰整体压力较为均匀，承台施工主要考虑围堰外向围堰内的土压力和水压力。而对于承台位于紧临通航水道河滩地斜坡上、且远水侧存在较高防洪堤坝，承台底存在淤泥质土的情况下，承台围堰受大堤压力及临水侧围堰顶部临空面的共同影响，存在较大偏压，围堰易产生顶部倾斜偏移造成围堰失稳，施工难度极大。

在位于临水偏压斜坡、地面下存在较厚淤泥质土条件下的承台施工中，如果采用在临水侧放坡填筑土方形成施工平台及反压土方，同时围堰围护结构须加强且插打至比较深的深度，以保证围堰具有足够的强度且不会因锚固深度不足造成整体偏移。这类施工投入大，筑岛填土易对通航水道造成污染，且影响航道通行。

发明内容

基于此，有必要针对传统围堰结构施工难以及施工工程投入大的问题，提供一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及施工方法，有效降低材料要求、降低围堰结构施工的难度、节约施工成本，而且，本方案结构简单、施工方便，有利于提高围堰结构的施工效率、加快工期。

其技术方案如下：

一方面，提供了一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，包括：

第一钢板桩，所述第一钢板桩设置在水道与防洪堤之间的斜坡边坡上，所述第一钢板桩环绕设置形成一个框体构件，所述框体结构内设有若干钻孔灌注桩，所述框体构件内部开挖有基坑，所述基坑的底部设有用于供支承台和墩身施工的垫层板；

支撑构件，所述支撑构件包括围檩和设置在所述围檩上的支撑杆，所述围檩环绕设置在所述第一钢板桩的内侧壁上；

锚杆构件，所述锚杆构件的一端锚固于所述第一钢板桩朝向所述防洪堤一侧的所述围檩上。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，还包括第二钢板桩，所述第二钢板桩构件与所述第一钢板桩间隔设置，且所述第二钢板桩设置在所述第一钢板桩朝向水道的一侧，所述第二钢板桩与所述第一钢板桩之间填充有反压填土。

在其中一个实施例中，所述第一钢板桩的内侧壁上还设有支撑牛腿，所述支撑牛腿设置在所述围檩的底部，所述支撑牛腿的顶部与所述围檩的底部抵接。

在其中一个实施例中，所述支撑杆包括分别连接所述围檩两条对边的对撑、分别连接所述围檩两条临边的斜撑。

在其中一个实施例中，还包括若干监测点，所述监测点包括第一监测点和第二监测点，所述第一监测点预埋设置在防洪堤顶部，所述第二监测点环绕设置在所述第一钢板桩的外侧。

在其中一个实施例中，所述锚杆构件包括杆体，所述杆体内部设有锚筋，所述锚筋上设有定位筋及用于注浆以形成所述杆体的注浆管，所述锚筋的一端固定在所述围檩上。

在其中一个实施例中，所述钻孔灌注桩的底部位于所述基坑的底部以下。

另一方面，还提供了一种基于上述一种位于偏压临水斜坡的围堰结构的施工方法，包括以下施工步骤：

S1、在水道与防洪堤之间的斜坡边坡上插打第一钢板桩，所述第一钢板桩环绕设置形成一个框体构件，在所述框体构件内部施工若干钻孔灌注桩；

S2、在所述框体构件内部开挖基坑，并在第一钢板桩上安装支撑构件，所述支撑构件包括安装在所述第一钢板桩内侧壁的围檩及安装在所述围檩上的支撑杆；

S3、在所述第一钢板桩朝向所述防洪堤一侧的顶层围檩上安装若干锚杆构件；

S4、在所述基坑的底部浇筑垫层板，并在所述垫层板上施工支承台，在进行所述支承台施工时，先拆除与所述支承台发生干涉的所述支撑构件，所述支承台施工完成后，在所述第一钢板桩和所述支承台之间采用土石方及混凝土回填；

S5、拆除所述支承台上方的所述围檩上与墩身施工位置冲突的所述支撑杆，在所述支承台上施工首节所述墩身至地面以上；

S6、往所述基坑内采用土石方回填至最顶层所述围檩的底部，然后拆除最顶层所述围檩及最顶层所述围檩上的所述支撑杆，最后将所述第一钢板桩拔除。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，在S1步骤中，插打所述第一钢板桩之前，在所述第一钢板桩朝向所述水道的一侧插打第二钢板桩，所述第二钢板桩与所述第一钢板桩间隔设置，在所述第一钢板桩和所述第二钢板桩之间填筑反压填土，并使所述反压填土顶部形成供所述钻孔灌注桩施工的施工平台。

在其中一个实施例中，所述支承台包括第一支承台和第二支承台，所述围檩包括底层围檩，所述底层围檩设置在所述第一支承台的顶面与所述支承台的顶面之间；所述S4步骤中具体包括以下步骤：

S41、在所述基坑的底部浇筑垫层板，并在所述垫层板上施工第一支承台，在第一支承台及所述第一钢板桩之间依次采用土石方及混凝土回填，所述混凝土的顶面与所述第一支承台的顶面平齐；

S42、拆除所述底部围檩及所述底部围檩上的所述支撑杆；

S43、在所述第一支承台上施工第二支承台，并在所述第二支承台与所述第一钢板桩之间采用土石方回填。

本发明的有益效果：

与现有技术相比，本发明的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构及施工方法，采用在水道和防洪堤之间的斜坡边坡上插打第一钢板桩并在完成围堰结构后回填土，可减少围堰斜坡高差造成的偏压，且能有效防止填土冲刷进入水道内。在施工过程中，通过在第一钢板桩内设置支撑构件，通过在第一钢板桩的内侧壁上环绕设置围檩，并在围檩上安装支撑杆，以保证第一钢板桩的支撑稳固。在靠近防洪堤侧设置锚杆构件，锚杆结构的一端与围檩固定连接，另一端延伸设置在第一钢板桩朝向防洪堤的一侧土体内。利用土体摩擦力将围堰结构与防洪堤一侧的土体锚固拉结，以抵消大部分围堰后土压力，降低围堰结构对支护材料的要求，从而可以减少第一钢板桩的插打深度，降低施工难度、节约材料的投入，进而有利于提高施工效率、加快工期，还有利于节约施工成本、保护环境。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构的结构示意图；

图2为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构的俯视图；

图3为一个实施例中锚杆结构的结构示意图；

图4为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图；

图5为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图；

图6为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图；

图7为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图；

图8为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图；

图9为一个实施例中一种位于偏压临水斜坡的围堰结构施工方法步骤图。

附图标记说明：

1、第一钢板桩；2、围檩；3、斜撑；4、对撑；5、锚杆构件；51、锚筋；52、定位筋；53、杆体；54、锚固套筒；55、钢锚件；56、注浆管；6、支撑牛腿；7、垫层板；8、第二钢板桩；9、反压填土；10、钻孔灌注桩；11、第一承台；12、第二承台；13、墩身；14、监测点；15、钢护筒；16、土石方；17、混凝土；18、水道；19、防洪堤。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1至图3所示，在一个实施例中，提供了一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，包括第一钢板桩1、支撑构件及锚杆构件5，第一钢板桩1设置在水道18与防洪堤19之间的斜坡边坡上，第一钢板桩1环绕设置形成一个框体构件，框体结构内设有若干钻孔灌注桩10，框体构件内部开挖有基坑，基坑的底部设有用于供支承台和墩身13施工的垫层板7。支撑构件包括围檩2和设置在围檩2上的支撑杆，围檩2环绕设置在第一钢板桩1的内侧壁上。锚杆构件5的一端锚固于第一钢板桩1朝向防洪堤19一侧的围檩2上。

在实际施工中，支撑构件可以采用多个，即围檩2可以设置有多层，通过多层围檩2以保证第一钢板桩1的稳固。

在本实施例中，采用在水道18和防洪堤19之间的斜坡边坡上插打第一钢板桩1并在完成围堰结构后回填土，可减少围堰斜坡高差造成的偏压，且能有效防止填土冲刷进入水道18内。在施工过程中，通过在第一钢板桩1内设置支撑构件，通过在第一钢板桩1的内侧壁上环绕设置围檩2，并在围檩2上安装支撑杆，以保证第一钢板桩1的支撑稳固。在靠近防洪堤19侧设置锚杆构件5，锚杆结构的一端与围檩2固定连接，另一端延伸设置在第一钢板桩1朝向防洪堤19的一侧土体内。利用土体摩擦力将围堰结构与防洪堤19一侧的土体锚固拉结，以抵消大部分围堰后土压力，降低围堰结构对支护材料的要求，从而可以减少第一钢板桩1的插打深度，降低施工难度、节约材料的投入，进而有利于提高施工效率、加快工期，还有利于节约施工成本、保护环境。

在其中一个实施例中，还包括第二钢板桩8，第二钢板桩8构件与第一钢板桩1间隔设置，且第二钢板桩8设置在第一钢板桩1朝向水道18的一侧，第二钢板桩8与第一钢板桩1之间填充有反压填土9。在实际施工中，反压填土9的顶部为平整且水平设置的施工平台，方便作业人员进行各种设备的操作和施工。

在其中一个实施例中，第一钢板桩1的内侧壁上还设有支撑牛腿6，支撑牛腿6设置在围檩2的底部，支撑牛腿6的顶部与围檩2的底部抵接。通过支撑牛腿6加强围檩2的支撑强度，进一步保证第一钢板桩1的稳固。

在其中一个实施例中，支撑杆包括分别连接围檩2两条对边的对撑4、分别连接围檩2两条临边的斜撑3。通过对撑4和斜撑3两种不同的支撑形式，保证支撑构件整体的稳定性，保证第一钢板桩1的稳固。

在其中一个实施例中，还包括若干监测点14，监测点14包括第一监测点和第二监测点，第一监测点预埋设置在防洪堤19顶部，第二监测点环绕设置在第一钢板桩1的外侧。通过设置多个监测点14，并且通过第一监测点和第二监测点的数据对比，从而可以全面掌握整个斜坡各个区域的位移形变情况，综合讨论斜坡在演化过程中的位移形变情况，保证围堰结构的施工顺利进行。

在其中一个实施例中，锚杆构件5包括杆体53，杆体53内部设有锚筋51，锚筋51上设有定位筋52以保证锚筋51位于杆体53的中轴线上，锚筋51上还设有用于注浆以形成杆体53的注浆管56，锚筋51的一端固定在围檩2上，另一端延伸设置在朝向防洪堤19一侧的土体内。进一步地，锚杆构件5还包括钢锚件55，钢锚件55焊接固定在围檩2上，锚杆构件5还包括与锚筋51固定连接的套筒，锚筋51通过锚固套筒54与钢锚件55固定连接，从而实现锚杆构件5与围檩2之间的固定连接。

在其中一个实施例中，钻孔灌注桩10的底部位于基坑的底部以下。

如图4至图9所示，另一方面，还提供了一种基于上述一种位于偏压临水斜坡的围堰结构的施工方法，包括以下施工步骤：

S1、在水道18与防洪堤19之间的斜坡边坡上插打第一钢板桩1，第一钢板桩1环绕设置形成一个框体构件，在框体构件内部施工若干钻孔灌注桩10；

S2、在框体构件内部开挖基坑，并在第一钢板桩1上安装支撑构件，支撑构件包括安装在第一钢板桩1内侧壁的围檩2及安装在围檩2上的支撑杆；

S3、在第一钢板桩1朝向防洪堤19一侧的顶层围檩2上安装若干锚杆构件5；

S4、在基坑的底部浇筑垫层板7，并在垫层板7上施工支承台，在进行支承台施工时，先拆除与支承台发生干涉的支撑构件，支承台施工完成后，在第一钢板桩1和支承台之间采用土石方16及混凝土17回填；

S5、拆除支承台上方的围檩2上与墩身13施工位置冲突的支撑杆，在支承台上施工首节墩身13至地面以上；

S6、往基坑内采用土石方16回填至最顶层围檩2的底部，然后拆除最顶层围檩2及最顶层围檩2上的支撑杆，最后将第一钢板桩1拔除。

具体地，对第一钢板桩11位置进行测量放样后，采用液压钢板桩插打机插打第一钢板桩1。在施工钻孔灌注桩10时，先插打钢护筒15，然后再在钢护筒15上完成钻孔灌注桩10的施工。进行基坑开挖时，采用挖掘机采用挖掘机开挖至围檩2底部以下0.5m，其次，支撑牛腿6附近范围开挖至支撑牛腿6底部以下0.5m。先进行支撑牛腿6的安装，然后依次安装围檩2、斜撑3和对撑4，安装过程中必须保证构件间连接处焊缝长度、高度及焊接质量满足设计及规范要求，保证支撑构件的支撑强度。

进一步地，在进行锚杆构件5安装时，首先在第一钢板桩1相应位置开孔，利用锚杆钻机进行锚孔钻孔，安装锚筋51，锚筋51上设有定位筋52、注浆管56，定位筋52可保证锚筋51安装后位于锚孔内居中位置，然后利用注浆管56进行锚孔内水泥浆注浆已形成杆体53，注浆形成的杆体53强度不小于C30。最后，利用锚固套筒54将锚筋51锚固于在围檩2上焊接设置的钢锚件55上。

在其中一个实施例中，在S1步骤中，插打第一钢板桩1之前，在第一钢板桩1朝向水道18的一侧插打第二钢板桩8，第二钢板桩8与第一钢板桩1间隔设置，在第一钢板桩1和第二钢板桩8之间填筑反压填土9，并使反压填土9顶部形成供钻孔灌注桩10施工的施工平台。首先插打第二钢板桩8并填筑反压填土9以形成施工平台，为后续的施工提供了极大的便利，有利于保证后续施工有效进行，而且能够有利于加快整体的施工效率。当完成墩身13施工并拆除最顶层围檩2时，清理反压土方，并拔出边第二钢板桩8。

在其中一个实施例中，支承台包括第一支承台和第二支承台，围檩2包括底层围檩2，底层围檩2设置在第一支承台的顶面与支承台的顶面之间，以保证在进行第一支承台施工时，底层围檩2能够起到对第一钢板桩1的支撑稳固，保障第一支承台施工安全。进一步地，上述S3步骤中具体还包括以下步骤：

S31、在基坑的底部浇筑垫层板7，并在垫层板7上施工第一支承台，在第一支承台及第一钢板桩1之间依次采用土石方16及混凝土17回填，混凝土17的顶面与第一支承台的顶面平齐；

S32、拆除底部围檩2及底部围檩2上的支撑杆，避免底层围檩2影响第二支承台的施工；

S33、在第一支承台上施工第二支承台，并在第二支承台与第一钢板桩1之间采用土石方16回填。

通过分开施工第一承台11和第二承台12，并且在施工第一承台11之后采用混凝土17回填在土石方16的上方，使得第一承台11和第二承台12的土石方16之间存在混凝土17层，从而有效保证第一钢板桩1、围檩2、斜撑3及对撑4的整体稳固，防止施工过程中变形过大而破坏，保障施工顺利进行。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，包括：

第一钢板桩(1)，所述第一钢板桩(1)设置在水道(18)与防洪堤(19)之间的斜坡边坡上，所述第一钢板桩(1)环绕设置形成一个框体构件，所述框体结构内设有若干钻孔灌注桩(10)，所述框体构件内部开挖有基坑，所述基坑的底部设有用于供支承台和墩身(13)施工的垫层板(7)；

支撑构件，所述支撑构件包括围檩(2)和设置在所述围檩(2)上的支撑杆，所述围檩(2)环绕设置在所述第一钢板桩(1)的内侧壁上；

锚杆构件(5)，所述锚杆构件(5)的一端锚固于所述第一钢板桩(1)朝向所述防洪堤(19)一侧的所述围檩(2)上，所述锚杆构件(5)的另一端贯穿所述第一钢板桩(1)设置在所述第一钢板桩(1)朝向所述防洪堤(19)一侧的土体内。

2.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，还包括第二钢板桩(8)，所述第二钢板桩(8)构件与所述第一钢板桩(1)间隔设置，且所述第二钢板桩(8)设置在所述第一钢板桩(1)朝向水道(18)的一侧，所述第二钢板桩(8)与所述第一钢板桩(1)之间填充有反压填土(9)。

3.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，所述第一钢板桩(1)的内侧壁上还设有支撑牛腿(6)，所述支撑牛腿(6)设置在所述围檩(2)的底部，所述支撑牛腿(6)的顶部与所述围檩(2)的底部抵接。

4.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，所述支撑杆包括分别连接所述围檩(2)两条对边的对撑(4)、分别连接所述围檩(2)两条临边的斜撑(3)。

5.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，还包括若干监测点(14)，所述监测点(14)包括第一监测点和第二监测点，所述第一监测点预埋设置在防洪堤(19)顶部，所述第二监测点环绕设置在所述第一钢板桩(1)的外侧。

6.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，所述锚杆构件(5)包括杆体(53)，所述杆体(53)内部设有锚筋(51)，所述锚筋(51)上设有定位筋(52)及用于注浆以形成所述杆体(53)的注浆管(56)，所述锚筋(51)的一端固定在所述围檩(2)上。

7.根据权利要求1所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构，其特征在于，所述钻孔灌注桩(10)的底部位于所述基坑的底部以下。

8.一种基于权利要求1至7任一项所述的一种位于偏压临水斜坡的围堰结构的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：

S1、在水道(18)与防洪堤(19)之间的斜坡边坡上插打第一钢板桩(1)，所述第一钢板桩(1)环绕设置形成一个框体构件，在所述框体构件内部施工若干钻孔灌注桩(10)；

S2、在所述框体构件内部开挖基坑，并在第一钢板桩(1)上安装支撑构件，所述支撑构件包括安装在所述第一钢板桩(1)内侧壁的围檩(2)及安装在所述围檩(2)上的支撑杆；

S3、在所述第一钢板桩(1)朝向所述防洪堤(19)一侧的顶层围檩(2)上安装若干锚杆构件(5)；

S4、在所述基坑的底部浇筑垫层板(7)，并在所述垫层板(7)上施工支承台，在进行所述支承台施工时，先拆除与所述支承台发生干涉的所述支撑构件，所述支承台施工完成后，在所述第一钢板桩(1)和所述支承台之间采用土石方(16)及混凝土(17)回填；

S5、拆除所述支承台上方的所述围檩(2)上与墩身(13)施工位置冲突的所述支撑杆，在所述支承台上施工首节所述墩身(13)至地面以上；

S6、往所述基坑内采用土石方(16)回填至最顶层所述围檩(2)的底部，然后拆除最顶层所述围檩(2)及最顶层所述围檩(2)上的所述支撑杆，最后将所述第一钢板桩(1)拔除。

9.根据权利要求8所述的一种施工方法，其特征在于，在S1步骤中，插打所述第一钢板桩(1)之前，在所述第一钢板桩(1)朝向所述水道(18)的一侧插打第二钢板桩(8)，所述第二钢板桩(8)与所述第一钢板桩(1)间隔设置，在所述第一钢板桩(1)和所述第二钢板桩(8)之间填筑反压填土(9)，并使所述反压填土(9)顶部形成供所述钻孔灌注桩(10)施工的施工平台。

10.根据权利要求8所述的一种施工方法，其特征在于，所述支承台包括第一支承台和第二支承台，所述围檩(2)包括底层围檩(2)，所述底层围檩(2)设置在所述第一支承台的顶面与所述支承台的顶面之间；所述S4步骤中具体包括以下步骤：

S41、在所述基坑的底部浇筑垫层板(7)，并在所述垫层板(7)上施工第一支承台，在第一支承台及所述第一钢板桩(1)之间依次采用土石方(16)及混凝土(17)回填，所述混凝土(17)的顶面与所述第一支承台的顶面平齐；

S42、拆除所述底部围檩(2)及所述底部围檩(2)上的所述支撑杆；

S43、在所述第一支承台上施工第二支承台，并在所述第二支承台与所述第一钢板桩(1)之间采用土石方(16)回填。

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