钢板桩围堰基坑封底结构及施工方法
【专利说明】钢板桩围堰基坑封底结构及施工方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及一种钢板粧围堰基坑封底结构及施工方法，适用于桥梁水中墩基础施工，主要是在水流冲刷大、透水软土地层的新型的双层钢板粧技术、基坑封底方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]黄河下游粉细沙地质条件下水中墩围堰施工，粉细沙具有抗冲刷能力弱，局部冲刷深度大，透水性强，河流不通航，浮船难以进入。因钢板粧围堰抗水流冲刷、抗渗透性差，因此极少采用钢板粧围堰。而直接使用刚度大、抗冲刷性能好的双壁钢围堰，成本及施工难度大大增加。
[0005]透水性强的深水基础，若仅采用堵的方式，即采用一次封底，因基坑底与河道内水头差大，突涌水压力大，边封底，基坑下承压水边往上涌，将刚浇筑好的封底混凝土冲散，封底效果差，浪费大量的混凝土，透水性强的基坑封底一般采用加大基坑开挖深度和封底混凝土厚度，此种方法土方开挖量和混凝土量严重增加，并且封底效果不理想。
[0006]中国专利申请号201010604052.1公开了一种采用浅埋深拉森钢板粧作为防护围堰的基坑施工方法。其涉及的基坑封底的主要步骤是:5)将围堰内部的地基土逐层挖除，挖至第一层内支撑的位置时在围堰的内表面上沿水平方向设置一圈腰梁，然后在腰梁的端角处两侧部位连接至少一根斜支撑，之后在其中一对相对的腰梁之间连接至少一根内支撑；重复上述过程直至挖至设计标高以下30cm而形成基坑;6)在拉森钢板粧下端与基坑底面相邻接的部位铺设一层彩条布或土工布，然后在基坑底面上浇注一层混凝土垫层；7)在上述混凝土垫层上搭建模板，然后进行主体施工而制成承台或框构主体，在施工过程中将内支撑直接浇注在主体内，之后拆除模板;8)在陆地施工时，采用级配碎石或砼逐层回填基坑中主体与围堰之间的空间，边回填边从上至下逐个拆除腰梁及斜支撑;在河道中施工时，先用级配碎石或砼回填至最下层腰梁以下30cm处，然后将方木支撑在靠近回填层的围堰与主体之间充当临时支撑，再拆除最下层的腰梁及斜支撑，之后往基坑内注水至倒数第二层腰梁以下1cm处后拆除第二道腰梁及斜支撑，依此类推至最后一道腰梁及斜支撑拆除;9)将拉森钢板粧逐根拔除，由此完成整个基坑施工过程。
[0007]中国专利申请号201510478530.1公开了本发明公开了一种高低刃脚双壁钢围堰钢筋混凝土一次封底施工方法，其中包括步骤:步骤三、河床岩面嵌补:向步骤一中所述双壁钢围堰(I)内的河床岩面上回填混合料，并形成回填层(6);所述回填层(6)的上表面为水平面;所述混合料为由粗砂和卵石按3: (6?8)的质量比均匀混合而成；步骤一中多组所述第一锚固钢筋(3)和步骤二中多个所述钢护筒(4)底部外侧壁上设置的钢筋锚固结构均位于回填层(6)上方;步骤四、封底钢筋混凝土层施工:先在步骤三中所述回填层(6)上方安装水平钢筋网片(7)，再向双壁钢围堰(I)内灌注混凝土并形成混凝土封底层(8);所述水平钢筋网片(7)、步骤一中多组所述第一锚固钢筋(3)和步骤二中多个所述钢护筒(4)底部外侧壁上设置的钢筋锚固结构均浇筑于混凝土封底层(8)内。
[0008]由此可以看出，上述两篇对比文件采用的基坑封底施工方法对含水量水、透水性强的基坑封底效果不理想。
[0009]
【发明内容】
[0010]为克服上述现有技术存在的缺点，本发明提出一种钢板粧围堰基坑封底结构及施工方法，采用堵排结合的方式实现含水量大、透水性强的基坑封底。
[0011]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
本发明一方面提供一种钢板粧围堰基坑封底结构，包括:第一封底混凝土层，所述第一封底混凝土层铺设于钢板粧围堰内的基坑底上；第二封底混凝土层，所述第二封底混凝土层铺设于所述第一封底混凝土层上方;若干渗水盲管，所述渗水盲管铺设于所述第一封底混凝土层与所述第二封底混凝土层之间；排水沟，所述排水沟设于钢板粧围堰内侧与第二封底混凝土层之间，且所述排水沟与渗水盲管的端部相对应。
[0012]为解决现有技术的问题，若在基坑面(封底混凝土下部)布置渗水盲管，对于透水性强的地质情况，大量的突涌水由盲管渗入围堰内部，坑内往外抽水量巨大，并且对基坑底产生严重的冲刷。而本发明的钢板粧围堰基坑封底结构其基坑底封底混凝土分两次进行的，因大量突涌水已被第一层封底混凝土压住，水流大大减小，不会对第二层封底混凝土造成严重的冲刷，封底效果良好。堵排结合的方式实现基坑封底，效果良好，减小了基坑开挖量、封底混凝土量，透水性强的深水基础不必采用双壁钢围堰，降低了施工难度，降低了成本。
[0013]另外，根据本发明实施例的钢板粧围堰基坑封底结构还可以具有以下附加技术特征:
优选的，所述第二封底混凝土层与所述渗水盲管浇筑在一起。
[0014]优选的，所述第一封底混凝土层具有不能将待施工基坑突涌水完全压住的厚度。第一次封底混凝土厚度为规范计算厚度的百分之六十，第二层封底混凝土厚度为规范计算值的百分之二十。
[0015]优选的，所述渗水盲管还用土工布包裹。因渗透水所带泥沙容易堵塞透水盲管，影响盲管的通透性，采用土工布作为盲管过滤装置，防止透水盲管被堵塞。
[0016]优选的，还包括集水井，所述集水井与所述排水沟相连。
[0017]优选的，所述钢板粧围堰外侧的水流冲刷侧增设一排抗冲刷钢板粧。进一步优选的，所述钢板粧围堰与抗冲刷钢板粧之间设有填土层，将两层钢板粧形成一个整体。
[0018]本发明另一方面提供了一种钢板粧围堰基坑封底施工方法，包括以下步骤:
(I)在钢板粧围堰内的基坑底上铺设第一层封底混凝土，第一次使用较薄的混凝土，暂不能将基坑突涌水完全压住;根据规范计算公式，计算需要封底混凝土厚度，第一层混凝土厚度可取计算封底混凝土厚度的百分之六十。
[0019](2)使用土工布包裹渗水盲管，若干个渗水盲管铺设于浇筑的第一层封底混凝土上，此时基坑底突涌的水量大大减小，不会将再次浇筑的混凝土冲散； (3)然后在渗水盲管上铺设第二层封底混凝土，该层混凝土与钢板粧围堰之间预留排水沟，排水沟与渗水盲管的端部相对应，排水沟连接集水井;封底后，部分突涌水被第一层封底混凝土压住，部分渗透出来的突涌水穿过第一层封底混凝土进入渗水盲管，导入在外侧设置好的排水沟，汇入集水井，抽出围堰。
[0020]本发明还提供了一种双层钢板粧围堰施工方法，其方法包括上述的钢板粧围堰基坑封底施工方法，还包括以下步骤:
在钢板粧围堰外侧的水流冲刷侧增设一排抗冲刷钢板粧的步骤;及在钢板粧围堰和抗冲刷钢板粧之间采用回填土的方式，将两层钢板粧形成一个整体，两层钢板粧内部的压力形成对称，减小了压力差，围囹在内部形成了稳定的支撑体系。
[0021]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
[0022]
【附图说明】
[0023]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
图1是本发明双层钢板粧围堰整体图；
图2是本发明钢板粧围堰基坑封底结构的结构示意图；
图3是本发明钢板粧围堰基坑封底施工方法流程图。
[0024]附图标记说明:
抗冲刷钢板粧I;钢板粧围堰2;围囹支撑3;围囹横撑4;围囹斜撑5;承台轮廓6;第一封底混凝土层7;渗水盲管8;第二封底混凝土层9;排水沟10;填土层11 ；基坑底12。
[0025]
【具体实施方式】
[0026]下面详细描述本发明的实施例，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0027]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位