[發明專利]一種濱海超深厚軟土地基浮置式鋼板樁圍堰及其施工方法

無效

• 申請號: 201510054524.3
• 申請日: 2015-02-03
• 公開（公告）號: CN104631476A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 徐軼慷;鄭國兵;吳留偉;胡能永;袁文喜;沈貴華;彭銀生
• 申請（專利權）人: 浙江省水利水電勘測設計院
• 主分類號: E02D19/04
• 分類號: E02D19/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

技術領域

本發明涉及一種建設工程領域中的圍堰及其施工方法，尤其是涉及一種濱海超深厚軟土地基浮置式鋼板樁圍堰及其施工方法。

背景技術

目前，浙江、福建等濱海地區工程建設時常遇到超深厚軟土地基，例如溫州近海地基表層主要為深度超過30m的淤泥或淤泥質土，含水量大于60％，在這種地質條件下完成圍堰施工非常困難，該條件下的圍堰通常采用土石圍堰。受到超深厚淤泥層地質條件的限制，土石圍堰具有土石用量大、施工難度大、工程造價高、施工工期長等不足。土石圍堰需要1.5～2年時間才能完成，施工期需跨越1～2個臺汛期，度汛風險也比較大。

鋼板樁圍堰具有穩定性好、施工周期短等優點，但現有技術不適用于超深厚淤泥層地基。鋼板樁圍堰是一種典型的柔性結構，在淤泥層地基上應用時，受力過程中會發生較大的水平位移。現有技術為了抵御水平位移，確保圍堰穩定，鋼板樁需穿透淤泥層插入持力層，在超深厚淤泥層地基上使用鋼板樁圍堰，需采用超長鋼板樁，鋼材用量大，運輸和施工過程中需要較大的設備，既不經濟也不方便。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供一種濱海超深厚軟土地基浮置式鋼板樁圍堰及其施工方法，它采用雙排鋼板樁結合土石鎮壓結構，能浮于超深厚淤泥層上，圍堰結構的整體穩定性好，不受地基表層淤泥厚度的影響，適用性廣且風險小，具有施工方便、施工周期短、工程造價低、施工質量易于保證且難度低等優點。

本發明的技術方案是：

一種濱海超深厚軟土地基浮置式鋼板樁圍堰，包括兩排由鋼板樁組成的鋼板樁墻，所述兩排鋼板樁墻上分別設置一道或數道垂直于鋼板樁墻的圍檁，所述圍檁橫設于上述兩排鋼板樁墻相背的外側且通過拉桿固定于鋼板樁墻上，所述兩排鋼板樁墻之間填筑回填土形成“墻-土-墻”堰體結構，其特征在于：所述圍堰的基礎設置置換砂層，所述兩排鋼板樁墻穿透置換砂層并列插入淤泥層中；所述鋼板樁墻外側填筑拋石鎮壓體共同形成土石鎮壓結構。

所述兩排鋼板樁墻之間沿垂直于圍堰軸線方向設置有橫隔鋼板樁，橫隔鋼板樁兩端分別與兩排鋼板樁墻固接，可以采用焊接或其他固接方式。

所述鋼板樁帶有鎖扣并相互咬合；所述鎖扣內側涂抹黃油、瀝青、鋸末混合物，確保圍堰止水。

所述圍檁由兩條槽鋼組成，所述拉桿穿過鋼板樁墻并夾在所述槽鋼中間，槽鋼外側設置鋼墊板，拉桿端部設有螺紋，采用螺母把鋼墊板、圍檁與拉桿螺合緊固，使圍檁、拉桿、鋼板樁形成一個整體。

本發明圍堰結構的創新在于，所述置換砂層、拋石鎮壓體共同形成土石鎮壓結構，確保鋼板樁圍堰穩定；沿圍堰軸線方向設置橫隔鋼板樁。

如上所說的一種濱海超深厚軟土地基浮置式鋼板樁圍堰的施工方法，它包括以下步驟：

(a)設置置換砂層：在圍堰基礎需要插設鋼板樁墻的位置設置置換砂層，即將表層淤泥挖除后回填中粗砂，厚度3～5m；

(b)設置鋼板樁墻：在置換砂層處插設兩排鋼板樁墻；兩排鋼板樁墻間距8～12m；鋼板樁穿透置換砂層并插入淤泥層中，插入淤泥層的深度與圍堰高度比為1.2～1.5，插入置換砂層和淤泥層的總深度與圍堰高度比為1.5～2.0；鋼板樁的數量根據圍堰長度及采用的鋼板樁的尺寸確定；鋼板樁打設之前，在鎖扣內側涂抹黃油、瀝青、鋸末等混合物，確保圍堰止水；

(c)設置圍檁和拉桿：在所述兩排鋼板樁墻上分別設置一道或數道垂直于鋼板樁墻的圍檁，圍檁橫設于所述兩排鋼板樁墻相背的外側且通過拉桿固定于鋼板樁墻，圍檁由兩條槽鋼組成，所述拉桿穿過鋼板樁墻并夾在所述槽鋼中間，槽鋼外側設置鋼墊板，拉桿端部設有螺紋，采用螺母把鋼墊板、圍檁與拉桿螺合緊固，使圍檁、拉桿、鋼板樁墻形成一個整體；拉桿采用專用高強鋼拉桿，直徑為40～70mm，拉桿橫向間距為單根鋼板樁寬度的2～4倍；

(d)兩排鋼板樁墻之間填筑回填土：兩排鋼板樁墻間填筑回填土，形成“墻-土-墻”堰體結構。回填土可采用砂性土、粉質土、粘土，避免采用淤泥；回填土頂高程比鋼板樁樁頂高程低50cm～100cm。

(e)鋼板樁墻外側填筑拋石鎮壓體：在兩排鋼板樁墻的外側填筑拋石鎮壓體，拋石鎮壓體寬10～15m，厚2～4m，拋石單重根據風浪強度確定，以抗風浪要求為標準；

(f)抽干基坑內的水后進行干作業施工：當圍堰完成后，將水域阻隔于鋼板樁墻的外側，將圍堰結構圍合的基坑內的水抽干，然后在基坑內進行干作業施工。

作為優選，該施工方法還包括步驟(g)：