高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法与流程

本发明涉及水利水电工程的施工领域，特别是一种高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法。

背景技术：

水利水电工程基坑开挖施工前，修筑土石围堰进行挡水确保基坑干地施工是基坑施工的常规方法，但是，随着水利水电工程的规模不断增大，基坑施工往往会跨多个汛期，从而对土石围堰特别是其护脚的挡水防冲刷能力要求越来越高。

根据以往类似工程的施工经验，土石围堰迎水面坡脚和坡面防护方式一般采用码砌钢筋笼（1）或浇筑（喷护）混凝土进行。但是，采用以往常规的施工方法存在以下问题：（1）石块填充后石块间、钢筋与石块间存在大小不等空隙，钢筋笼（1）长期受水流冲刷会因流水、推移质等撞击发生变形、磨损、脱焊；（2）钢筋笼钢筋变形、磨损、脱焊后石块会随水流掏刷从笼内掏出流失；（3）受施工工艺及施工人员素质影响，装填石块时经常出现石块本身过小随水流掏刷自行从笼内滚出流失；（4）下部钢筋笼（1）变形后易造成上部钢筋笼（1）坍塌、倾覆影响防护效果；（5）每年汛后钢筋笼（1）修复难度大、投资和成本重复投入高、工期紧；（6）混凝土施工工艺复杂，技术要求高、工期长。所以，常规的施工方法存在较多弊端，耐久性差。

中国专利文献cn207314271u记载了一种模袋混凝土护坡结构及具有锚固结构的钢筋笼，与钢筋笼（1）组合应用，延长模袋混凝土的使用时间，提高其护坡能力。模袋混凝土护坡结构，在边坡的坡面固定设置有模袋混凝土，模袋混凝土的顶部延伸至边坡的顶面，并且位于边坡顶面的模袋混凝土上固定设置有钢筋笼（1），钢筋笼（1）底部固定设置有锚杆，锚杆穿过模袋混凝土后锚固于边坡内。钢筋笼（1）顶部设置有注浆管，通过注浆使得钢筋笼（1）内部的块石与模袋混凝土形成整体。模袋混凝土在边坡的坡脚处向河谷延伸，并在延伸部通过钢筋笼（1）进行压脚。但是模袋混凝土的固坡能力仍不足，主要表现为整体抗变形能力较弱，模袋混凝土的厚度也不足。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法，能够增加钢筋笼的抗冲刷能力，确保钢筋笼以及土石围堰或防洪堤在结构上的使用耐久性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法，包括以下步骤：

s1、钢筋笼码砌部位基础开挖：

根据土石围堰或防洪堤基础高程的要求在迎水面开挖钢筋笼码砌部位基础；

s2、土工膜摊铺：

基础开挖成形后底层钢筋笼码砌前，在基础面钢筋笼码砌宽度范围摊铺第二土工膜，在第二土工膜上码砌底层钢筋笼，将第二土工膜压在底层钢筋笼下，装填石块至底层钢筋笼内；

s3、分层码砌钢筋笼，将当前层的所有钢筋笼连接成整体后装填块石；

s4、钢筋笼码砌，并且钢筋笼内块石装填完成后，用第一土工膜从底层开始向上在迎水面将整个装填块石后的钢筋笼包覆，采用铁丝将第一土工膜与钢筋笼的钢筋网格绑扎固定，第一土工膜与第二土工膜连接为一个整体；

s5、将土工膜作为模板，从钢筋笼顶部浇筑自密实混凝土，使自密实混凝土沿石块空隙自行流动直至填充整个钢筋笼石块空隙形成块石钢筋混凝土；

通过以上步骤实现高耐久性土石围堰或防洪堤快速施工。

优选的方案中，步骤s1中，钢筋笼码砌部位基础根据设计要求深度或高程开挖，必须满足围堰或防洪堤底部防掏刷需要。

优选的方案中，所述的多层钢筋笼交错堆叠，位于底层的钢筋笼靠近外侧，位于顶层的钢筋笼靠近内侧。

优选的方案中，所述土工膜接头搭接长度不小于10cm，接头用铁丝绑扎。

优选的方案中，所述钢筋笼大小长×宽×高为2m×1m×1m；

所述钢筋笼骨架钢筋为直径20mm，间距50cm，其它钢筋为直径12mm，间距为16.7cm。

优选的方案中，所述钢筋笼之间的连接采用与钢筋笼骨架钢筋相同的钢筋焊接牢固相连，连接钢筋布置在迎水面每个钢筋笼中部。

优选的方案中，所述钢筋笼中的块石填充在钢筋笼码砌后装填，不能在石块装填后吊装码砌，以免吊装时钢筋笼变形。

优选的方案中，在土石围堰或防洪堤还设有多根锚固桩，锚固桩与钢筋笼固定连接。

另一可选的方案中，所述的锚固桩为多根预先打入到土石围堰或防洪堤的锚杆，锚杆与钢筋笼焊接连接。

优选的方案中，所述的锚固桩为在土石围堰或防洪堤上打多个孔，在孔内放置钢筋束，钢筋束与钢筋笼焊接连接，在自密实混凝土浇筑时，自密实混凝土灌入到孔内，形成锚固桩，且锚固桩与连接为一体。

本发明提供的一种高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法，与现有技术相比，具有以下的有益效果：

1、相对于混凝土防护墙的施工，本发明的施工方法工艺简单，操作方便，工程投资和施工成本低。

2、本发明在确保钢筋笼的整体性和稳定性的同时，有效解决了钢筋笼使用过程中的变形、移位问题，提高了钢筋笼的抗冲刷能力和耐久性。

3、本发明大大地降低了使用期的维护投入，避免了使用期重复施工，节约工程投资和施工成本。

4、本发明确保了土石围堰或防洪堤使用安全和耐久性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的横断面示意图。

图2为本发明中土工膜的横断面示意图。

图3为本发明中钢筋笼的主视示意图。

图4为本发明优选方案的横断面示意图。

图5为本发明优选方案的横断面示意图。

图中：钢筋笼1，锚固桩2，第一土工膜3，第二土工膜4，土石围堰或防洪堤5。

具体实施方式

如图1~5中，一种高耐久性土石围堰或防洪堤施工方法，包括以下步骤：

s1、钢筋笼1码砌部位基础开挖：

根据土石围堰或防洪堤5基础高程的要求在迎水面开挖钢筋笼1码砌部位基础；

优选的方案中，钢筋笼1码砌部位基础根据设计要求深度或高程开挖，必须满足围堰或防洪堤底部防掏刷需要。

s2、土工膜摊铺：

基础开挖成形后底层钢筋笼1码砌前，在基础面钢筋笼1码砌宽度范围摊铺第二土工膜4，在第二土工膜4上码砌底层钢筋笼1，将第二土工膜4压在底层钢筋笼1下，装填石块至底层钢筋笼1内；

优选的方案如图1、4、5中，在土石围堰或防洪堤5还打入多根锚固桩2，锚固桩2与钢筋笼1固定连接。进一步优选的方案如图1、4中，所述的锚固桩2为多根预先打入到土石围堰或防洪堤5的锚杆，锚杆与钢筋笼1焊接连接。采用锚杆的方案主要适用于土石围堰或防洪堤5高度较低，尤其是钢筋笼1堆码高度不高的情形。例如在10米以下。

另一可选的方案如图5中，所述的锚固桩2为在土石围堰或防洪堤5上打多个孔，在孔内放置钢筋束，钢筋束与钢筋笼1焊接连接，在自密实混凝土浇筑时，自密实混凝土灌入到孔内，形成锚固桩2，且锚固桩2与连接为一体。进一步优选的方案中，浇筑锚固桩的自由端向下倾斜，以便于自密实混凝土灌注密实。浇筑锚固桩2主要适用于土石围堰或防洪堤5高度较高，尤其是钢筋笼1堆码高度较高的情形。例如在10米以上。

优选的方案中，所述钢筋笼1大小长×宽×高为2m×1m×1m；

所述钢筋笼1骨架钢筋为直径20mm，间距50cm，其它钢筋为直径12mm，间距为16.7cm。

s3、分层码砌钢筋笼1，将当前层的所有钢筋笼1连接成整体后装填块石；

优选的方案中，所述钢筋笼1中的块石填充在钢筋笼1码砌后装填，不能在石块装填后吊装码砌，以免吊装时钢筋笼1变形。

优选的方案中，所述钢筋笼1之间的连接采用与钢筋笼1骨架钢筋相同的钢筋焊接牢固相连，连接钢筋布置在迎水面每个钢筋笼1中部。

优选的方案如图4中，所述的多层钢筋笼1交错堆叠，位于底层的钢筋笼1靠近外侧，位于顶层的钢筋笼1靠近内侧。

s4、钢筋笼1码砌，并且钢筋笼1内块石装填完成后，用第一土工膜3从底层开始向上在迎水面将整个装填块石后的钢筋笼1包覆，采用铁丝将第一土工膜3与钢筋笼1的钢筋网格绑扎固定，第一土工膜3与第二土工膜4连接为一个整体；所述土工膜接头搭接长度不小于10cm，接头用铁丝绑扎。采用土工膜作为模板，大幅节省立模的时间，加快施工周期。

s5、将土工膜作为模板，从钢筋笼1顶部浇筑自密实混凝土，使自密实混凝土沿石块空隙自行流动直至填充整个钢筋笼1石块空隙形成块石钢筋混凝土；

优选的方案中，所述自密实混凝土浇筑时，混凝土自行流动即可，不需混凝土振捣器振捣；

优选的方案中，所述自密实混凝土浇筑时，除检查是否有混凝土外漏外，只需在混凝土不能自行流动后停止浇筑即可。

通过以上步骤实现高耐久性土石围堰或防洪堤快速施工。由此结构，将钢筋笼1连接为一个整体，大幅提高土石围堰或防洪堤5的结构强度，提高钢筋笼1的耐久性，避免块石的流失。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明中记载的技术特征，在不冲突的前提下，能够互相组合使用，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。