一种叉桩与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种叉桩与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构，包括前板桩墙、多组叉桩和L型承台，多组叉桩和前板桩墙分别与L型承台底部嵌固，形成整体结构；多组叉桩设置在前板桩墙的后侧。该岸壁式支挡结构利用L型承台与叉桩联合受力，将整体水平荷载传递至较深的地基土层，起到良好的嵌固作用，取代了现有技术中的拉锚，整体抗滑安全稳定系数提高20％以上，前板桩变位减少了10％以上。
【专利说明】
一种叉桩与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构
技术领域
[0001]本发明所涉及港口、船坞、水利及房建工程中的支挡结构，特别是适用于与港口码头工程、驳岸、地下建筑物等岸壁式挡土结构。
【背景技术】
[0002]岸壁式结构常用形式有重力式和板粧式。其中板粧岸壁结构具有施工简便、造价低等特点，在港口、船坞、水利及房建工程中有着广泛的应用。
[0003]公知的板粧岸壁结构主要由前墙、锚锭拉杆、锚固墙等结构组成，以下简称拉锚式板粧岸壁结构。但当地基土质较差，挡土高度加大时，前墙应力和变形会急剧加大，需要增加前墙断面、粧长、锚锭拉杆断面来提高墙体的安全性和耐久性，大大增加了工程的投资。拉锚式板粧岸壁结构的拉杆需要经过预埋、预张拉、防腐等多项工艺，施工过程相对复杂。锚杆长度均较长，易受场地限制而无法施工，且拉锚结构顶部往往变形较大。
[0004]针对拉锚式板粧岸壁结构存在的问题，设计一种能有效减少前墙土压力，并且避免采用拉锚结构的岸壁结构，对于减少工程投资，加快施工进度，保证工程质量有着重要的意义。
【发明内容】
[0005]本发明的目的就在于克服拉锚式板粧岸壁结构的缺陷，设计一种叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构。本发明的技术方案是:
[0006]—种叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构，包括前板粧墙、多组叉粧和L型承台，多组叉粧和前板粧墙分别与L型承台底部嵌固，形成整体结构；多组叉粧设置在前板粧墙的后侧。
[0007]进一步地，所述L型承台为整体现浇钢筋砼结构，由前墙和底板组成，L型承台每节长度 30m_50m。
[0008]进一步地，所述前墙为立板式、空箱式或者扶壁式结构;所述底板采用梁板结构，宽度大于5m;其中底梁中心间距为4m-5m，梁间板厚度为0.6-0.8m。
[0009]进一步地，前板粧墙为地下连续墙、钻孔灌注粧、预制板粧或预制管粧形式的粧体结构。
[0010]进一步地，所述前板粧墙采用600-1000mm厚钢筋混凝土地连墙，分辐长度6m;或采用厚度为350-1000mm的预制板粧;或采用直径为800-1200mm的钻孔灌注粧，粧间隙控制在50-100mm之间；或采直径600-800mm的PHC管粧，粧间隙控制在50-100mm之间。
[0011]进一步地，所述前板粧墙后还设有I排或I排以上的防渗帷幕，所述防渗帷幕采用高压旋喷粧或搅拌粧。
[0012]进一步地，所述多组叉粧采用2组以上的预制管粧，为直粧、正向或反向斜粧的组合;其中正向和反向斜粧间的夹角为12?18°，垂直方向上的斜率为5:1?4:1。
[0013]本发明还公开了上述叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构的施工方法，依次包括以下步骤:
[0014](a)准备工作:包括施工场地平整和降排水;测定粧基的轴线和标高；施工前先做试验粧进行力学性能测试。
[0015](b)前板粧墙施工:根据码头轴线，先沉定位粧，依次沉其他粧。预制粧施工时控制板粧之间的间距不得大于10cm，防止因间隙过大导致粧体脱开。
[0016](c)叉粧施工:根据定位和方向要求，由前向后，依次沉粧。正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角控制范围为12?18°，垂直方向的斜率控制范围为5:1?4:1。所有斜粧均平行于同一倾斜面，避免相互之间的碰撞。
[0017](d)防渗帷幕施工:防渗帷幕位于前沿排粧后侧，为了防止粧体施工破坏防渗帷幕，防渗帷幕必须在前板粧墙和叉粧全部施工结束后进行，采用高压旋喷粧或搅拌粧，搭接部分厚度不得小于20cm;防渗帷幕渗透系数小于AX 10—6。
[0018](e)L型承台施工:L型承台施工由下而上的原则流水施工；施工过程按照模板安装，钢筋制安，混凝土浇筑养护等正常的工序进行，粧顶嵌入底板深度不小于10cm。
[0019](f)透水棱体施工:为及时排出墙后渗水，在前墙后侧设置透水棱体，减小水压力作用。透水棱体应严格按照设计级配铺设，并保证各级配层厚度;透水棱体周边包裹透水土工布。
[0020](e)土方开挖及回填:L型承台施工结束，混凝土强度达到90%以上，方可进行墙前土方的开挖，开挖采用水上或水下结合方式;墙后土方回填，应按照规范要求，达到相应的密实度。
[0021]进一步地，正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角控制范围为14-16°，垂直方向的斜率控制范围为5:1?4.5:1。
[0022]本发明的有益技术效果是:
[0023](I)利用L型承台与叉粧联合受力，将整体水平荷载传递至较深的地基土层，起到良好的嵌固作用，替代了拉锚的作用，适用于施工场地狭小，不便于埋设拉杆和锚碇结构的情况。
[0024](2)利用斜粧端承载力，提高粧体的水平抗力;合理利用承台顶部的土重，提高了斜粧的抗弯、抗剪能力。
[0025](3)前板粧墙适用于地下连续墙、钻孔灌注粧、预制板粧、预制管粧等多种形式的粧体结构，适用范围广泛，施工方便。
[0026](4)前板粧墙、叉粧、L型承台与粧间土体形成整体，提高岸壁式支挡结构整体抗滑安全性能。经计算，与相同断面形式的拉锚式岸壁支挡结构相比，本发明整体抗滑安全稳定系数提高20%以上，前板粧变位减少了 1 %以上。
[0027](5)预制叉粧产生挤土效应，提高粧间土强度，同时叉粧对前板粧墙有遮帘作用，减少了前墙土压力。
【附图说明】
[0028]图1为岸壁式支挡结构的示意图；
[0029]图2为支挡结构中L型承台结构的俯视图；
[0030]图3为图2的局部放大图；[0031 ]图4为支挡结构前板粧墙A-A’向截面图；
[0032]图5为实施例2的结构示意图；
[0033]其中，1-前板粧墙1、2_L型承台、3_叉粧、4-防渗帷蒂、5-回填土、6-墙前土、7-前墙、8-底梁、9-梁间板、I O-排水棱体、11 -粧间土、12-消防水箱。
【具体实施方式】
[0034]如图1所示，一种叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构，包括前板粧墙1、多组叉粧3和L型承台2儿型承台2起卸荷板作用，有效降低前板粧墙I受到的水平土压力，减少前板粧受力。前板粧墙I后侧布置多组预制叉粧3，与L型承台2底梁8锚固，由多组叉粧3传递墙后水土作用荷载至较深的地基土层，与地基嵌固。在现有技术中，叉粧一般作为支撑部件用来支撑平台，主要利用了叉粧的竖直承载力，但在本发明中，发明人创造性地采用叉粧嵌固在地基中，替代了拉锚，利用斜粧端承载力，提高粧体的水平抗力。前板粧墙1、叉粧3、L型承台2与粧间土11形成整体，提高岸壁式码头整体抗滑安全性能。
[0035]所述L型承台2为整体现浇钢筋砼结构，每节长度30m-50m。承台前墙7起导梁和胸墙作用，根据工程要求可做成立板式、空箱式或者扶壁式等结构;承台底板起卸荷板和锚固粧基的作用，采用梁板结构，与前沿胸墙形成整体结构，底梁8下部与叉粧锚固，底梁8中心间距控制在4m-5m之间，梁间板9厚0.6-0.8m，如图2所示，承台底板宽度一般大于5m。
[0036]前板粧墙I适用于地下连续墙、钻孔灌注粧、预制板粧、预制管粧等形式的粧体结构。采用地下连续墙时宜采用600-1000mm厚钢筋混凝土地连墙，分辐长度6m;预制板粧厚度一般为350-1000mm;钻孔灌注粧宜采用直径800-1200mm灌注粧，粧间隙控制范围为50-1OOmm；管粧宜采直径600-800mm PHC管粧，粧间隙控制范围为50_100mm；
[0037]当采用钻孔灌注粧、预制板粧、预制管粧等粧体形式时，排粧后侧布置1-2排防渗帷幕4，起到防渗和防止土体流失作用，采用高压旋喷粧或搅拌粧，其它形式不一一例举。
[0038]叉粧3采用预制管粧，一般设2组以上叉粧3，根据上部荷载情况可为直粧、正向或反向斜粧的组合。如图2-3所示，正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角α控制范围为12-18°，垂直方向的斜率控制范围为5:1-4:1。所有斜粧均平行于同一倾斜面，避免相互之间的碰撞，具体布置方法如图1 -2所示。
[0039]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
[0040]实施例1
[0041]本实施例为该岸壁式结构在码头工程的应用，整体结构如图1所示。码头共设12个伸缩段，每个伸缩段长50.4m，伸缩缝宽3cm，总长600m。码头前沿纵向粧基为预制排粧，粧间距70cm，选用预应力砼PHC-600(110)B-C80管粧，粧间后侧设2排Φ600搅拌粧套打，套打中心间距500mm。现饶L型承台2，梁底标高3.70m，承台梁顶标高4.70m，承台底梁8中心间距为4m，每根承台底梁8布置5根PHC-600 (110) AB-C80，粧长30米，斜粧布置采用的小横向夹角α为15°倾斜角度5:1，其中两组为叉粧，另一根为正向斜粧。码头前沿墙后承台板上填土 (吹填砂)至码头面层标高7.20m。该岸壁式结构整体抗滑安全稳定系数提高25%，前板粧变位减少了 10 %。
[0042]实施例2
[0043]本实施例为该岸壁式结构在另一码头工程的应用。码头总长400m，标准伸缩段长28.5m，伸缩缝宽2cm。码头前沿纵向粧基为预制板粧，板粧尺寸500*600(厚度*宽度)，粧后设I排Φ 500@40高压粉喷搅拌粧。现浇L型承台2，梁底标高3.70m，承台梁顶标高4.70m，前墙7后方设有消防水箱12;承台底梁8中心间距为4.5m，每根承台底梁8布置6根PHC-600(110)AB-C80，粧长30米，正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角α为16°倾斜角度4:1。码头前沿墙后承台板上填土(吹填砂)至码头面层标高7.50m。该岸壁式结构整体抗滑安全稳定系数提高30%，前板粧变位减少了20%。
[0044]以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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。
【主权项】
1.一种叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构，其特征在于，包括前板粧墙、多组叉粧和L型承台，多组叉粧和前板粧墙分别与L型承台底部嵌固，形成整体结构;多组叉粧设置在前板粧墙的后侧。2.根据权利要求1所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，所述L型承台为整体现浇钢筋砼结构，由前墙和底板组成，L型承台每节长度30m-50m。3.根据权利要求2所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，所述前墙为立板式、空箱式或者扶壁式结构;所述底板采用梁板结构，宽度大于5m;其中底梁中心间距为4m-5m，梁间板厚度为 0.6-0.8m。4.根据权利要求1所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，前板粧墙为地下连续墙、钻孔灌注粧、预制板粧或预制管粧形式的粧体结构。5.根据权利要求4所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，所述前板粧墙采用600-1000mm厚钢筋混凝土地连墙，分辐长度6m;或采用厚度为350-1000mm的预制板粧;或采用直径为800-1200mm的钻孔灌注粧，粧间隙控制在50_100mm之间；或采直径600-800mm的PHC管粧，粧间隙控制在50-100mm之间。6.根据权利要求1所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，所述前板粧墙后还设有I排或I排以上的防渗帷幕，所述防渗帷幕采用高压旋喷粧或搅拌粧。7.根据权利要求1所述的岸壁式支挡结构，其特征在于，所述多组叉粧采用2组以上的预制管粧，为直粧、正向或反向斜粧的组合;其中正向和反向斜粧间的夹角为12?18°，垂直方向上的斜率为5:1?4:1。8.权利要求1-7中任一项所述的叉粧与卸荷板相结合的岸壁式支挡结构的施工方法，其特征在于，依次包括以下步骤: (a)准备工作:包括施工场地平整和降排水;测定粧基的轴线和标高;施工前先做试验粧进行力学性能测试。 (b)前板粧墙施工:根据码头轴线，先沉定位粧，依次沉其他粧。预制粧施工时控制板粧之间的间距不得大于10cm，防止因间隙过大导致粧体脱开。 (c)叉粧施工:根据定位和方向要求，由前向后，依次沉粧。正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角控制范围优选为12?18°，垂直方向的斜率控制范围优选为5:1?4:1。所有斜粧均平行于同一倾斜面，避免相互之间的碰撞。 (d)防渗帷幕施工:防渗帷幕位于前沿排粧后侧，为了防止粧体施工破坏防渗帷幕，防渗帷幕必须在前板粧墙和叉粧全部施工结束后进行，采用高压旋喷粧或搅拌粧，搭接部分厚度不得小于20cm;防渗帷幕渗透系数小于AX 10—6。 (e)L型承台施工:L型承台施工由下而上的原则流水施工;施工过程按照模板安装，钢筋制安，混凝土浇筑养护等正常的工序进行，粧顶嵌入底板深度不小于10cm。 (f)透水棱体施工:为及时排出墙后渗水，在前墙后侧设置透水棱体，减小水压力作用。透水棱体应严格按照设计级配铺设，并保证各级配层厚度;透水棱体周边包裹透水土工布。 (e)土方开挖及回填:L型承台施工结束，混凝土强度达到90%以上，方可进行墙前土方的开挖，开挖采用水上或水下结合方式;墙后土方回填，应按照规范要求，达到相应的密实度。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，正向或反向斜粧布置采用的小横向夹角控制范围为14-16°，垂直方向的斜率控制范围为5:1?4.5:1。
【文档编号】E02B3/06GK105862663SQ201610392744
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】王海俊, 周亚军, 张超, 丁国莹, 陈懿
【申请人】江苏省水利勘测设计研究院有限公司