[發(fā)明專(zhuān)利]基于海洋環(huán)境下的超大圍堰的結(jié)構(gòu)及其施工工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811290080.3
• 申請(qǐng)日: 2018-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109235474B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 代敬輝;王朝輝;郭建文;張志安;李建芳;肖剛剛;梁素琴;尚颋;陳凱;李盼;張景華;葉忠厚;安然;王世君;鄭偉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司;中鐵十八局集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D19/04
• 分類(lèi)號(hào): E02D19/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專(zhuān)利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李素蘭

1.一種基于海洋環(huán)境下的超大圍堰的施工工藝，其中圍堰的結(jié)構(gòu)是：該圍堰包括層疊的沖砂膜袋和鋼板樁，圍堰的斷面為梯形；所述圍堰的堰頂寬度為15m，所述圍堰的高度為4～9.5m，所述圍堰在高度上分級(jí)放坡，迎水面坡度為1:3～1:4，背水面坡度為1:4；所述圍堰的堰底鋪設(shè)有土工格柵，在所述圍堰內(nèi)位于寬度對(duì)稱的位置處及所述圍堰背水面的坡腳處均設(shè)置一道鋼板樁止水帷幕，所述鋼板樁止水帷幕由拉森IV型鋼板樁構(gòu)成，在所述鋼板樁止水帷幕上沿周向每隔1m預(yù)埋一根注漿管，所述注漿管的外徑為30mm，內(nèi)徑26mm，所述注漿管的底端為錐形管；層疊的沖砂膜袋中，層與層之間的接縫采用錯(cuò)縫施工，錯(cuò)縫間距≥2m；圍堰背水面沖砂膜袋的搭接錯(cuò)臺(tái)及接縫處依次鋪設(shè)有找平層、土工布層和墊層，所述找平層和墊層均為碎石層，所述土工布為400g/m的土工布，所述墊層的厚度為200～400mm；圍堰迎水面上依次設(shè)有防滲土工膜、碎石墊層和混凝土護(hù)面，所述碎石墊層的厚度為200mm，所述混凝土護(hù)面的厚度為130mm；其特征在于，該圍堰的施工工藝包括以下步驟：

步驟一、使用RTK-GPS獲取圍堰膜袋安裝位置，并測(cè)量放樣；根據(jù)測(cè)量放樣的位置利用耙吸式挖泥對(duì)圍堰膜袋的預(yù)安裝位置進(jìn)行堰址清淤施工；然后進(jìn)行堰底土工格柵的鋪設(shè)；

步驟二、膜袋充沙，包括膜袋定位及鋪設(shè)：

膜袋定位用定位排或鋼管插樁四周固定膜袋定位相結(jié)合施工，層與層之間的接縫采用錯(cuò)縫施工，錯(cuò)縫間距≥2m；

水面以上區(qū)域根據(jù)施工前測(cè)量放樣的位置，采用人工方法進(jìn)行膜袋的鋪設(shè)；

深水區(qū)采用鋪排船進(jìn)行膜袋的鋪設(shè)；

淺水區(qū)人工充填膜袋：當(dāng)?shù)统蔽换驀呤┕さ礁叱虨?.0m～1.0m，圍堰水深能夠滿足下水要求時(shí)，采用排泵供沙將輸砂管直接插入鋪設(shè)好的膜袋直接充灌鋪袋；

步驟三、防滲土工鋪設(shè)：

膜袋堰體充填至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，在圍堰外側(cè)及迎水面鋪設(shè)防滲土工布，防滲土工布由起重潛水母船鋪設(shè)完成，攤鋪時(shí)采用順流或逆流方向進(jìn)行，攤鋪過(guò)程中每移動(dòng)2～3米的距離投拋一次碎石或袋裝砂包將攤鋪的防滲土工布?jí)鹤。苑乐股细。?/p>

步驟四、鋼板樁止水帷幕的施工：

其中的鋼板樁采用拉森IV型鋼板樁，膜袋堰體充填至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行鋼板樁施工，所用設(shè)備包括Z550型液壓振動(dòng)沉樁機(jī)和打樁機(jī)，所述打樁機(jī)的激振力為220kN；

鋼板樁止水帷幕的施工采用單獨(dú)打入法，即從圍堰的中間開(kāi)始施打第一根起點(diǎn)鋼板樁，然后向起點(diǎn)鋼板樁的兩側(cè)各自往圍堰周向開(kāi)始逐根插打直至形成鋼板樁止水帷幕，每根鋼板樁自起打到結(jié)束中途不停頓；在所述鋼板樁止水帷幕上沿周向每隔1m預(yù)埋一根注漿管，所述注漿管的外徑為30mm，內(nèi)徑26mm，所述注漿管的底端為錐形管；

步驟五、圍堰的護(hù)面及護(hù)頂：

在圍堰的背水面上，首先用碎石對(duì)膜袋與膜袋間的搭接錯(cuò)臺(tái)及接縫進(jìn)行找平處理，然后鋪設(shè)一層400g/m土工布，最后在該土工布上鋪設(shè)厚度為200～400mm的碎石墊層；

在圍堰的迎水面上，在防滲土工膜上鋪設(shè)厚度為200mm的碎石墊層，然后在該碎石墊層上澆筑厚度為130mm膜袋混凝土護(hù)面；

在圍堰的頂部鋪設(shè)袋裝粘土，然后再鋪設(shè)200mm厚的碎石護(hù)面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于海洋環(huán)境下的超大圍堰的施工工藝，其特征在于，在步驟一中，堰底土工格柵的鋪設(shè)采用人工及機(jī)械鋪設(shè)相結(jié)合形式施工，其中，近岸段用人工鋪設(shè)，深水區(qū)采用機(jī)械鋪設(shè)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于海洋環(huán)境下的超大圍堰的施工工藝，其特征在于，在步驟二中，深水區(qū)采用鋪排船進(jìn)行膜袋的鋪設(shè)，耙吸船運(yùn)沙直接充填；施工過(guò)程是，先將膜袋安裝在鋪排船上，鋪排船鋪架將膜袋慢慢伸出，邊伸邊將耙吸船的供沙管與膜袋的袖口連接好，袖口采用活結(jié)處理，當(dāng)砂管拔出后，將袖口扎緊，避免在充填沙子的過(guò)程中砂子跑到膜袋外面；充沙順序從圍堰斷面的一邊開(kāi)始充填，充至設(shè)計(jì)厚度時(shí)，逐步向另一邊充填，最后充填完整個(gè)膜袋。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于海洋環(huán)境下的超大圍堰的施工工藝，其特征在于，在步驟二中，淺水區(qū)人工充填膜袋的過(guò)程是：當(dāng)?shù)统蔽换驀呤┕さ礁叱虨?.0m～1.0m，圍堰水深滿足人員下水要求時(shí)，采用排泵供沙人工鋪袋充填，排泵包括浮排裝載的柴油機(jī)組及沙漿泵，人工穿救生衣下水后，將輸砂管直接插入鋪設(shè)好的膜袋，然后直接充灌砂。