CN115030109B - 一种钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法,其包括步骤S1‑S7,利用钢混管桩(或钢管桩)、两边呈半厚状的钢混预制板桩和对板桩互为凹凸的沉桩布局,通过浇筑钢筋混凝土连系底梁、连系中梁、冠梁(也可组装预制冠梁)及板桩拼接后形成的菱形槽注入灌浆料等措施,构建出整体性及密封性能好的管板桩坝,成为新型淤地坝工程承压体系的核心。本发明实施过程是混凝土管桩与钢筋混凝土板桩先后分别施工,最后整理施工土成为挡护体,优点在于现场施工简单安全方便且速度快,取土量少,质量易控;筑坝造价低,经济效益显著;防洪标准高、抗水毁能力强等,很好地解决了淤地坝过超标准洪水易溃坝的问题,同时大大减轻了工程管护任务。
Description
技术领域
本发明涉及黄河治理技术领域,具体涉及一种钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法。
背景技术
黄土高原千沟万壑、气候干旱、植被稀疏,是黄河的主要沙源地,为遏制该区水土严重流失,黄河流域在沟道中已建成近6万座淤地坝及大量小型保土蓄水工程,加上群众自发等原因兴建的工程,淤地坝总数可达11万座以上,有效抬高了侵蚀基准面,并利用拦泥库容拦截了侵蚀而下泄的大量泥沙,使黄土高原地区已被破坏的生态与环境得到改善。在该区域以退耕还林(草)为主的生物措施基本达到满负荷状态,为巩固黄河治理已有的显著成效,必须按照以工程措施改变侵蚀地理环境的治理思路,发挥治沟工程的减沙作用。
黄河流域应当因地制宜组织开展淤地坝建设,加快病险淤地坝除险加固和老旧淤地坝提升改造,建设安全监测和预警设施,将淤地坝工程防汛纳入地方防汛责任体系,落实管护责任,提高养护水平,减少下游河道淤积”。说明目前和未来淤地坝建设将被更加被重视。
以往修筑的淤地坝,坝体多是中粉质壤土等当地材料,防洪标准较低。一旦洪水漫顶过流或超过溢洪道泄流能力时,易造成淤地坝冲毁甚至溃坝,上游较大淤地坝溃坝形成的洪水又会对下游淤地坝构成威胁,造成连锁反应,故有些人认为淤地坝拦沙可能出现的“零存整取”后果,更有人担心暴雨期淤地坝溃决而造成人员伤亡。
发明内容
针对现有技术的上述不足,本发明提供了一种防洪标准高、抗水毁能力强的钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法。
为达到上述发明目的,本发明所采用的技术方案为:
提供一种钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法,其包括以下步骤:
S1:清除淤地坝基范围内表层的杂土和乱石,乱石作为筑坝的原料,以河床的床面为基准床面开挖1.0m深、2.0m宽的第一基准槽,在距淤地坝轴线上、下游设定位置处分别设定与淤地坝轴线平行的沉桩线;
S2:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩,向山体侧打入管桩,作为整个管板桩坝的局部锚结构;
S3:在靠近山体侧的坝肩的管桩坝基础上,自第一基准槽靠近山体侧开始,将若干混凝土管桩或钢管桩用液压式打桩机按上、下游沉桩线将混凝土管桩打入至与基准床面平齐,通过焊接混凝土管桩端头的钢板,沿下游沉桩线完成上部混凝土管桩的接桩;
在下游沉桩线上间隔的打入经过特殊防腐处理的钢管桩;在钢管桩的固中高度处采用双吊抱箍固定,并通过焊接镀锌钢管与邻近钢管桩的双吊抱箍相连;
S4:采用液压式打桩设备将冲槽桩锤在第一基准槽内打造出距河床的床面以下3.0m深、0.5m宽的第二基准槽;
S5:向第二基准槽内铺设泥砂浆层,再通过吊机向第二基准槽内沿长度依次放置钢筋混凝土板桩,且钢筋混凝土板桩紧贴钢管桩靠近上游一侧;相邻钢筋混凝土板桩之间通过连接耳交错放置;
S6:完成钢管桩和钢筋混凝土板桩布设后,通过钢筋混凝土板桩在钢管桩的接桩缝上、下预留两层孔洞,采用U型抱箍与上、下游的钢管桩固定后,在钢管桩之间布设绑扎钢筋,并通过往钢筋混凝土板桩打入长铆钉的方式,加强同其他钢筋的联系,浇筑高1.0m、宽1.5m的钢筋混凝土连系底梁;再向连接耳交错放置后形成的菱形槽内注入高强无收缩灌浆料进行密封;
S7:取土向钢筋混凝土板桩和钢管桩两侧堆护至固定高度,再用钢筋混凝土浇筑连系中梁,依次向上堆土堆护,直到用钢筋混凝土在钢筋混凝土板桩和钢管桩顶部浇筑或组装预制冠梁,形成整个管板桩坝。
进一步地,步骤S2进一步包括:
S21:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩,将若干混凝土管桩通过液压静力打桩设备打入山体内设定长度,若干混凝土管桩均匀的竖向分布在山体上,通过焊接混凝土管桩端头的钢板完成与上部混凝土管桩的连接,并使打入山体的混凝土管桩顶高程不超过第一基准槽底8.0m;
S22:在第一基准槽内铺不同厚度的水泥砂浆,使用吊车将钢筋混凝土板桩放入第一基准槽内,并依次将钢筋混凝土板桩交错放置,使钢筋混凝土板桩放置的高度与混凝土管桩分布的高度平齐,使一块钢筋混凝土板桩两边对应一根混凝土管桩;
S23:将插在钢筋混凝土板桩预留孔内的U型抱箍整理出头,使U型抱箍与混凝土管桩内的双吊抱箍焊接牢固,每块钢筋混凝土板桩的两端分别设置有连接耳,并且两端连接耳分别交错分布在钢筋混凝土板桩相对的面一侧,两端连接耳相对的面上均设置有菱形槽;相邻两钢筋混凝土板桩放置时,相邻两连接耳交错拼接,使两连接耳之间的菱形槽形成容纳高强无收缩灌浆料的空间;
S24:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩的第一基准槽完成混凝土管桩和钢筋混凝土板桩的布设后,混凝土管桩之间布设绑扎钢筋,并往钢筋混凝土板桩内打入长铆钉与其他钢筋焊接,使第一基准槽内浇筑混凝土的高度与第一基准槽的高度一致;
S25:对钢筋混凝土板桩的拼装缝隙进行处理,取土将靠近山体侧的坝肩进行人工夯实,在距下游3.0m范围以内堆砌护土层层夯实,并堆砌到固定高度,再向容纳高强无收缩灌浆料的空间内注入高强无收缩灌浆料,实现对钢筋混凝土板桩之间的密封;
S26:在钢筋混凝土板桩和混凝土管桩的顶部浇筑冠梁,必要时也可组装预制冠梁,完成靠近山体侧的坝肩的管桩坝布局;冠梁上游面与板桩平齐,其余部分压在管桩上,加强管桩与板桩的整体性。
进一步地,还包括:
S8:将淤地坝上游侧利用土材料整成1:2的坡面,下游侧整成为1:2.2的坡面,对下游侧的坡面进行碾压夯实,建成挡护体;在挡护体的尾部利用H形的混凝土砌块堆砌成互嵌式挡墙加以拦挡护脚,利用乱石废料,可堆护在互嵌式挡墙上游;
S9:采用矩形断面,并由钢筋混凝土板桩组合而成放水建筑物,放水建筑物卧管、卧管消力池、涵洞、明渠、出口消力池和尾水渠;
S10:利用钢筋混凝土板桩组合,将溢洪道进口设置在淤地坝坝肩,且溢洪道进口,溢洪道进口的上游山体侧设置顺流板桩墙;
并且,在控制段前及两侧插入板桩作为刺墙,刺墙与底板增加承重能力的混凝土管桩一起,强化抗滑稳定性;
沿水流方向延伸的泄槽及其消力池的底部通过混凝土管桩支撑,以及侧面夹护的混凝土管桩,提升抗滑稳定弱;
将水流引入下游沟道内,减小了泄洪影响范围,防护对边坡的冲刷。
本发明的有益效果为:利用钢混管桩(或钢管桩)、两边呈半厚状的钢混预制板桩和对板桩互为凹凸的沉桩布局,通过现场浇筑钢筋混凝土连系底梁、连系中梁、冠梁(也可组装预制冠梁)及向板桩拼接后形成的菱形槽注入灌浆料等措施,构建出整体性及密封性能好的管板桩坝,成为新型淤地坝工程承压体系的核心,工程受力条件改善,改变了渗透变形对坝体的影响,规避了传统均质土坝由于渗流水存在导致整体滑动或局部滑动而失稳的问题,能起到土坝截渗墙、心墙、防渗帷幕等的防渗作用。管板桩坝修建过程中两侧需要不断堆土而便于施工,最后整理施工土成为上下游挡护体,与管板桩坝构成协同承压结构,组成“混合结构体系”。放水建筑物与设置在坝肩的溢洪道由预制板桩组合而成,解决了淤地坝无“根”而抗滑稳定弱的缺陷。本发明的优点在于现场施工简便安全、工期短;质量易控,筑坝造价低;防洪标准高、抗水毁能力强,解决了超标准洪水易溃坝的问题,大大减轻了工程管护任务;由于筑坝用土与修建溢洪道不占用大片坡耕地或林草地,明显减少坡地开挖范围,降低了占地赔偿与协调难度,明显减少淤地坝建设对生态环境造成的负面影响。
上游土体能够有效滞缓流域或集水面洪水对于管板桩坝体的直接冲击,下游挡护体属于迎流面承压结构体系的组成部分,可在一定程度上依靠挡护体自身产生的压应力,在抵抗坝前水土压力等荷载作用引起的拉应力和剪应力。
混凝土板桩两侧堆土,本发明可以在沟内道取土,新建淤地坝上、下游不远处沟中形成凹地,上游凹地能够更有效滞洪和扩大淤地坝库容,降低单位拦沙投资;溢洪道泄槽能将水流自然流入下游沟道内,减小了泄洪影响范围,还能有效防护对边坡的冲刷;下游凹地可长期积水,如果群众有需求,能够在上游出现大型溃坝等非常事故导致新建淤地坝出现巨大险情时,有效减缓洪灾对下游的传播影响。
在下游挡护体的尾部构建互嵌式挡墙,施工灵活方便,主要反映在以下几个方面:施工时一层层挡土块体直接摆放上去堆砌;混凝土砌块独特的边缘结构确保每块位置准确;块体尺寸、形状统一,摆放时只要上、下错开堆砌即可;对基础的标准要求较低,尤其适应宜于淤地坝修建或加固分期施工和逐次加高的需要。一块块混凝土砌块单元上下错缝并逐渐后退而形成的互嵌式护脚,能融于周围环境。
附图说明
图1为淤地坝剖面图。
图2为淤地坝的平面图。
图3为钢筋混凝土板桩的结构图。
图4为放水建筑物卧管及卧管消力池的平面图。
图5为放水建筑物涵管及涵管消力池的平面图。
图6为淤地坝溢洪道立体结构图。
其中,1、淤地坝,2、混凝土管桩,3、冠梁,4、连系底梁,5、连接耳,6、连系中梁,7、下游侧,8、上游侧,9、挡护体,10、钢筋混凝土板桩,11、菱形槽,12、涵管,13、截水环,14、涵管消力池,15、溢洪道进口平台,16、溢洪道控制段,17、溢洪道泄槽,18、溢洪道消力池,19、卧管底板,20、进水口,21、卧管,22、齿墙,23、卧管消力池。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述,以便于本技术领域的技术人员理解本发明,但应该清楚,本发明不限于具体实施方式的范围,对本技术领域的普通技术人员来讲,只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内,这些变化是显而易见的,一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1至图6所示,本方案的钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法,包括以下步骤:
S1:清除淤地坝1基范围内表层的杂土和乱石,乱石作为筑坝的原料,以河床的床面为基准床面开挖1.0m深、2.0m宽的第一基准槽,在距淤地坝1轴线上、下游设定位置处分别设定与淤地坝1轴线平行的沉桩线;
S2:在靠近山体侧的淤地坝1的坝肩,自山体侧打入管桩,作为整个管板桩坝的局部锚结构;包括:
S21:在靠近山体侧的淤地坝1的坝肩,将若干混凝土管桩2通过液压静力打桩设备打入山体内设定长度,若干混凝土管桩2均匀的竖向分布在山体上,通过焊接混凝土管桩2端头的钢板完成与上部混凝土管桩2的连接,并使打入山体的混凝土管桩2顶高程不超过第一基准槽底8.0m;
S22:在第一基准槽内铺不同厚度的水泥砂浆,使用吊车将钢筋混凝土板桩10放入第一基准槽内,并依次将钢筋混凝土板桩10交错放置,使钢筋混凝土板桩10堆砌的高度与混凝土管桩2分布的高度平齐,确保一块钢筋混凝土板桩10两侧连接一根混凝土管桩2;
S23:将插在钢筋混凝土板桩10预留孔内的U型抱箍整理出头,使U型抱箍与混凝土管桩2内的双吊抱箍焊接牢固,每块钢筋混凝土板桩10的两端分别设置有连接耳5,并且两端连接耳5分别交错分布在钢筋混凝土板桩10相对的面一侧,两端连接耳5相对的面上均设置有菱形槽11;相邻两钢筋混凝土板桩10堆叠时,相邻两连接耳5交错拼接,使两连接耳5之间的菱形槽11形成容纳高强无收缩灌浆料的空间;
S24:在靠近山体侧的淤地坝1的坝肩的第一基准槽完成混凝土管桩2和钢筋混凝土板桩10的布设后,混凝土管桩2之间布设绑扎钢筋,并往钢筋混凝土板桩10内打入长铆钉与其他钢筋焊接,使第一基准槽内浇筑混凝土的高度与第一基准槽的高度一致;
S25:对钢筋混凝土板桩10的拼装缝隙进行处理,取土将靠近山体侧的坝肩进行人工夯实,在距下游3.0m范围以内堆砌护土层层夯实,并堆砌到固定高度,再向容纳高强无收缩灌浆料的空间内注入高强无收缩灌浆料,实现对钢筋混凝土板桩10之间的密封;
S26:在钢筋混凝土板桩10和混凝土管桩2的顶部浇筑冠梁3,必要时也可组装预制冠梁3,使冠梁3的高度比床面高20m,完成靠近山体侧的坝肩的管桩坝布局;冠梁3上游面与板桩平齐,其余部分压在管桩上,加强管桩与板桩的整体性;
S3:在靠近山体侧的坝肩的管桩坝基础上,自第一基准槽靠近山体侧开始,将若干混凝土管桩2或钢管桩用液压式打桩机按上、下游沉桩线将混凝土管桩2打入至与基准床面平齐,通过焊接混凝土管桩2端头的钢板,沿下游沉桩线完成上部混凝土管桩2的接桩;
在下游沉桩线上间隔的打入经过特殊防腐处理的钢管桩;在钢管桩的固中高度处采用双吊抱箍固定,并通过焊接镀锌钢管与邻近钢管桩的双吊抱箍相连;
S4:采用液压式打桩设备将冲槽桩锤在第一基准槽内打造出距河床的床面以下3.0m深、0.5m宽的第二基准槽;
S5:向第二基准槽内铺设泥砂浆层,再通过吊机向第二基准槽内沿长度依次放置钢筋混凝土板桩10,且钢筋混凝土板桩10紧贴钢管桩靠近上游一侧;相邻钢筋混凝土板桩10之间通过连接耳5交错放置;
S6:完成钢管桩和钢筋混凝土板桩10布设后,通过钢筋混凝土板桩10在钢管桩的接桩缝上、下预留两层孔洞,采用U型抱箍与上、下游的钢管桩固定后,在钢管桩之间布设绑扎钢筋,并通过往钢筋混凝土板桩10打入长铆钉的方式,加强同其他钢筋的联系,浇筑高1.0m、宽1.5m的钢筋混凝土连系底梁4;再向连接耳5交错放置后形成的菱形槽内注入高强无收缩灌浆料进行密封;
S7:取土向钢筋混凝土板桩10和钢管桩两侧堆护至固定高度,再用钢筋混凝土浇筑连系中梁6,依次向上堆土堆护,直到用钢筋混凝土在钢筋混凝土板桩10和钢管桩顶部浇筑或组装预制冠梁3,形成整个管板桩坝1。
S8:将淤地坝1上游侧8利用土材料整成1:2的坡面,下游侧7整成为1:2.2的坡面,对下游侧7的坡面进行碾压夯实,建成挡护体9;在挡护体9的底部利用H形的混凝土砌块堆砌成互嵌式挡墙加以拦挡护脚,利用乱石废料,可堆护在互嵌式挡墙上游;
S9:采用矩形断面,并由钢筋混凝土板桩组合而成放水建筑物,放水建筑物包括卧管21、卧管消力池23、涵洞12、明渠、出口消力池和尾;
S10:依据坝肩的地形地质条件选择放水建筑物进口布设位置,卧管21采用矩形断面,纵坡比降为1:4,台阶高为0.3m,每级台阶设一个放水建筑物的20,进水口20孔径为0.2m,按两台两孔放水设计;
卧管21的管身采用钢筋混凝土板桩拼接形成,并利用钢筋混凝土板在卧管底板19每隔6m设一道齿墙22,以保证卧管底板19稳定;
卧管消力池23采用矩形断面,卧管消力池23的侧墙及底板均由混凝土板组合拼接而成,顶部设盖板;
S11:在卧管消力池23的侧壁处开挖圆孔,使涵管12与之相连,涵管12与卧管21在平面结构中形成直角;
涵管12采用钢筋砼预制圆管制成,内径0.8m,高差0.8m,纵坡为1:100,由钢混预制板桩组合拼接形成,比降1:10,宽0.8m,深0.8m;涵管12后接明渠,涵管上端接涵管消力池23,涵管12之间通过截水环1连接;
明渠消力池采用矩形断面,池长1.0m,宽0.8m,深0.5m,明渠消力池出口布设尾水渠,采用梯形断面,底宽1.5m,边坡比1:1.5,均由钢混预制板桩组合拼接形成;
S12:利用钢筋混凝土板桩10组合,将溢洪道进口设置在淤地坝坝肩,且溢洪道进口处设置溢洪道进口平台15,溢洪道进口的上游山体侧设置顺流板桩墙;溢洪道进口通过溢洪道控制段16连接溢洪道泄槽17,溢洪道泄槽17下方连溢洪道消力池18;
并且,在溢洪道控制段16前及两侧插入钢筋混凝土板桩10作为刺墙,刺墙与底板增加承重能力的混凝土管桩一起,强化抗滑稳定性;
沿水流方向延伸的泄槽及其消力池的底部通过混凝土管桩支撑,以及侧面夹护的混凝土管桩,提升抗滑稳定弱;
将水流引入下游沟道内,减小了泄洪影响范围,防护对边坡的冲刷。
本发明利用钢混管桩(或钢管桩)、两边呈半厚状的钢混预制板桩和对板桩互为凹凸的沉桩布局,通过现场浇筑钢筋混凝土连系底梁4、连系中梁6、冠梁3(也可组装预制冠梁)及向板桩拼接后形成的菱形槽11注入灌浆料等措施,构建出整体性及密封性能好的管板桩坝,成为新型淤地坝工程承压体系的核心,工程受力条件改善,改变了渗透变形对坝体的影响,规避了传统均质土坝由于渗流水存在导致整体滑动或局部滑动而失稳的问题,能起到土坝截渗墙、心墙、防渗帷幕等的防渗作用。管板桩坝修建过程中两侧需要不断堆土而便于施工,最后整理施工土成为上下游挡护体9,与管板桩坝构成协同承压结构,组成“混合结构体系”。放水建筑物与设置在坝肩的溢洪道由预制板桩组合而成,解决了淤地坝无“根”而抗滑稳定弱的缺陷。
本发明的优点在于现场施工简便安全、工期短;质量易控,筑坝造价低;防洪标准高、抗水毁能力强,解决了超标准洪水易溃坝的问题,大大减轻了工程管护任务;由于筑坝用土与修建溢洪道不占用大片坡耕地或林草地,明显减少坡地开挖范围,降低了占地赔偿与协调难度,明显减少淤地坝建设对生态环境造成的负面影响。
上游土体能够有效滞缓流域或集水面洪水对于管板桩坝体的直接冲击,下游挡护体属于迎流面承压结构体系的组成部分,可在一定程度上依靠挡护体自身产生的压应力,在抵抗坝前水土压力等荷载作用引起的拉应力和剪应力。
混凝土板桩两侧堆土,本发明可以在沟内道取土,新建淤地坝上、下游不远处沟中形成凹地,上游凹地能够更有效滞洪和扩大淤地坝库容,降低单位拦沙投资;溢洪道泄槽能将水流自然流入下游沟道内,减小了泄洪影响范围,还能有效防护对边坡的冲刷;下游凹地可长期积水,如果群众有需求,能够在上游出现大型溃坝等非常事故导致新建淤地坝出现巨大险情时,有效减缓洪灾对下游的传播影响。
在下游挡护体的尾部构建互嵌式挡墙,施工灵活方便,主要反映在以下几个方面:施工时一层层挡土块体直接摆放上去堆砌;混凝土砌块独特的边缘结构确保每块位置准确;块体尺寸、形状统一,摆放时只要上、下错开堆砌即可;对基础的标准要求较低,尤其适应宜于淤地坝修建或加固分期施工和逐次加高的需要。一块块混凝土砌块单元上下错缝并逐渐后退而形成的互嵌式护脚,能融于周围环境。
Claims (2)
1.一种钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:清除淤地坝基范围内表层的杂土和乱石,乱石作为筑坝的原料,以河床的床面为基准床面开挖1.0m深、2.0m宽的第一基准槽,在距淤地坝轴线上、下游设定位置处分别设定与淤地坝轴线平行的沉桩线;
S2:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩,自山体侧打入管桩,作为整个管板桩坝的局部锚结构;
所述步骤S2进一步包括:
S21:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩,将若干混凝土管桩通过液压静力打桩设备打入山体内设定长度,若干混凝土管桩均匀的竖向分布在山体上,通过焊接混凝土管桩端头的钢板完成与上部混凝土管桩的连接,并使打入山体的混凝土管桩顶高程不超过第一基准槽底8.0m;
S22:在第一基准槽内铺不同厚度的水泥砂浆,使用吊车将钢筋混凝土板桩放入第一基准槽内,并依次将钢筋混凝土板桩交错放置,使钢筋混凝土板桩放置的高度与混凝土管桩分布的高度平齐,使一块钢筋混凝土板桩两边对应一根混凝土管桩;
S23:将插在钢筋混凝土板桩预留孔内的U型抱箍整理出头,使U型抱箍与混凝土管桩内的双吊抱箍焊接牢固,每块钢筋混凝土板桩的两端分别设置有连接耳,并且两端连接耳分别交错分布在钢筋混凝土板桩相对的面一侧,两端连接耳相对的面上均设置有菱形槽;相邻两钢筋混凝土板桩放置时,相邻两连接耳交错拼接,使两连接耳之间的菱形槽形成容纳高强无收缩灌浆料的空间;
S24:在靠近山体侧的淤地坝的坝肩的第一基准槽完成混凝土管桩和钢筋混凝土板桩的布设后,混凝土管桩之间布设绑扎钢筋,并往钢筋混凝土板桩内打入长铆钉与其他钢筋焊接,使第一基准槽内浇筑混凝土的高度与第一基准槽的高度一致;
S25:对钢筋混凝土板桩的拼装缝隙进行处理,取土将靠近山体侧的坝肩进行人工夯实,在距下游3.0m范围以内堆砌护土层层夯实,并堆砌到固定高度,再向容纳高强无收缩灌浆料的空间内注入高强无收缩灌浆料,实现对钢筋混凝土板桩之间的密封;
S26:在钢筋混凝土板桩和混凝土管桩的顶部浇筑冠梁,或组装预制冠梁,完成靠近山体侧的坝肩的管桩坝布局;冠梁上游面与板桩平齐,其余部分压在管桩上,加强管桩与板桩的整体性;
S3:在靠近山体侧的坝肩的管桩坝基础上,自第一基准槽靠近山体侧开始,将若干混凝土管桩或钢管桩用液压式打桩机按上、下游沉桩线将混凝土管桩打入至与基准床面平齐,通过焊接混凝土管桩端头的钢板,沿下游沉桩线完成上部混凝土管桩的接桩;
在下游沉桩线上间隔的打入经过特殊防腐处理的钢管桩;在钢管桩的固中高度处采用双吊抱箍固定,并通过焊接镀锌钢管与邻近钢管桩的双吊抱箍相连;
S4:采用液压式打桩设备将冲槽桩锤在第一基准槽内打造出距河床的床面以下3.0m深、0.5m宽的第二基准槽;
S5:向第二基准槽内铺设泥砂浆层,再通过吊机向第二基准槽内沿长度依次放置钢筋混凝土板桩,且钢筋混凝土板桩紧贴钢管桩靠近上游一侧;相邻钢筋混凝土板桩之间通过连接耳交错放置;
S6:完成钢管桩和钢筋混凝土板桩布设后,通过钢筋混凝土板桩在钢管桩的接桩缝上、下预留两层孔洞,采用U型抱箍与上、下游的钢管桩固定后,在钢管桩之间布设绑扎钢筋,并通过往钢筋混凝土板桩打入长铆钉的方式,加强同其他钢筋的联系,浇筑高1.0m、宽1.5m的钢筋混凝土连系底梁;再向连接耳交错放置后形成的菱形槽内注入高强无收缩灌浆料进行密封;
S7:取土向钢筋混凝土板桩和钢管桩两侧堆护至固定高度,再用钢筋混凝土浇筑连系中梁,依次向上堆土堆护,直到用钢筋混凝土在钢筋混凝土板桩和钢管桩顶部浇筑或组装预制冠梁,形成整个管板桩坝。
2.根据权利要求1所述的钢混预制管板桩混合结构淤地坝的构建实施方法,其特征在于,实施过程还包括:
S8:将淤地坝上游侧利用土材料整成1:2的坡面,下游侧整成为1:2.2的坡面,对下游侧的坡面进行碾压夯实,建成挡护体;在挡护体的尾部利用H形的混凝土砌块堆砌成互嵌式挡墙加以拦挡护脚,利用乱石废料堆护在互嵌式挡墙上游;
S9:采用矩形断面,并由钢筋混凝土板桩组合而成放水建筑物,放水建筑物卧管、卧管消力池、涵洞、明渠、出口消力池和尾水渠;
S10:依据坝肩的地形地质条件选择放水建筑物进口布设位置,卧管采用矩形断面,纵坡比降为1:4,台阶高为0.3m,每级台阶设一个放水建筑物的进水口,进水口孔径为0.2m,按两台两孔放水设计;
卧管的管身采用钢筋混凝土板桩拼接形成,并利用钢筋混凝土板在卧管底板每隔6m设一道齿墙,以保证卧管底板稳定;
卧管消力池采用矩形断面,卧管消力池的侧墙及底板均由混凝土板组合拼接而成,顶部设盖板;
S11:在卧管消力池的侧壁处开挖圆孔,使涵管与之相连,涵管与卧管在平面结构中形成直角;
涵管采用钢筋砼预制圆管制成,内径0.8m,高差0.8m,纵坡为1:100,由钢混预制板桩组合拼接形成,比降1:10,宽0.8m,深0.8m;涵管后接明渠,涵管上端接涵管消力池,涵管之间通过截水环连接;
明渠消力池采用矩形断面,池长1.0m,宽0.8m,深0.5m,明渠消消力池出口布设尾水渠,采用梯形断面,底宽1.5m,边坡比1:1.5,均由钢混预制板桩组合拼接形成;
S12:利用钢筋混凝土板桩组合,将溢洪道进口设置在淤地坝坝肩,且溢洪道进口处设置溢洪道进口平台,溢洪道进口的上游山体侧设置顺流板桩墙;溢洪道进口通过溢洪道控制段连接溢洪道泄槽,溢洪道泄槽下方连溢洪道消力池;
并且,在溢洪道控制段前及两侧插入钢筋混凝土板桩作为刺墙,刺墙与底板增加承重能力的混凝土管桩一起,强化抗滑稳定性;
沿水流方向延伸的泄槽及其消力池的底部通过混凝土管桩支撑,以及侧面夹护的混凝土管桩,提升抗滑稳定弱;
将水流引入下游沟道内,减小了泄洪影响范围,防护对边坡的冲刷。
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