双排钢板桩防渗墙围堰和双排钢板桩防渗墙围堰施工方法

摘要

本发明公开了双排钢板桩防渗墙围堰和双排钢板桩防渗墙围堰施工方法。双排钢板桩防渗墙围堰，包括：第一桩墙，第一桩墙包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第一桩墙；第二桩墙，第二桩墙包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第二桩墙；填充物，填充物填充在第一桩墙与第二桩墙之间；若干拉杆，拉杆的一端与第一桩墙连接且另一端与第二桩墙连接；防渗墙，防渗墙设在第一桩墙与第二桩墙之间，防渗墙填埋在填充物中，防渗墙的材质为混凝土。有益效果：钢板桩能灵活地形成所需的围堰形状；填充物和防渗墙设在第一桩墙与第二桩墙之间，具有良好的防渗效果，且填充物和混凝土易于取材。本发明涉及建筑工程中的围堰。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程中的围堰，特别涉及双排钢板桩防渗墙围堰和双排钢板桩防渗墙围堰施工方法。

背景技术

围堰是建筑工程中的常用结构，例如在建设水库时，需要使用围堰进行防洪，要求围堰具有良好的防渗性能。现有技术中，围堰通常采用土石结构，技术缺陷在于：土石结构的围堰实现防渗性能需要应用土石料，而土石料的开采会对环境造成破坏，并且土石料可能需要长途运输才能到达施工现场，使围堰施工容易受到地理环境的制约，并且容易造成工期延误。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种防渗性能良好且取材方便的双排钢板桩防渗墙围堰和双排钢板桩防渗墙围堰施工方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：

双排钢板桩防渗墙围堰，包括：

第一桩墙，第一桩墙包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第一桩墙；

第二桩墙，第二桩墙包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第二桩墙；

填充物，填充物填充在第一桩墙与第二桩墙之间；

若干拉杆，拉杆的一端与第一桩墙连接且另一端与第二桩墙连接；

防渗墙，防渗墙设在第一桩墙与第二桩墙之间，防渗墙填埋在填充物中，防渗墙的材质为混凝土。

上述双排钢板桩防渗墙围堰至少具有以下有益效果：

第一桩墙和第二桩墙由钢板桩连成，能灵活地形成所需的围堰形状；填充物和防渗墙设在第一桩墙与第二桩墙之间，具有良好的防渗效果，且填充物和混凝土易于取材。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括若干三脚钢板桩，三脚钢板桩上设有第一脚、第二脚和第三脚，第一脚、第二脚和第三脚上分别设有凹槽，第一脚、第二脚或第三脚分别与钢板桩搭接并连成第一桩墙或第二桩墙。三脚钢板桩能改变桩墙延伸的角度，使桩墙能被布置成更多种形状。

在一种可能的实施方式中，第一脚和第二脚是一体的，第三脚通过焊接与第一脚和第二脚固定连接。第三脚通过焊接固定，使三脚钢板桩易于制造。

在一种可能的实施方式中，第一桩墙和/或第二桩墙上还设有若干弯折部，弯折部处设有若干三脚钢板桩。三脚钢板桩能在弯折部处使第一桩墙或第二桩墙弯折地延伸，有利于形成所需形状的围堰。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括第三桩墙，第三桩墙的一端与第一桩墙连接且另一端与第二桩墙连接。第三桩墙能进一步加强双排钢板桩防渗墙围堰的防渗性能，并能加强结构强度。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括若干围檩，围檩设在第一桩墙和第二桩墙的外侧，第一桩墙和第二桩墙中的各个钢板桩与围檩固定连接。围檩能加强第一桩墙和第二桩墙的结构强度。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括抛石，抛石堆积在第一桩墙和第二桩墙的根部。抛石能加强双排钢板桩防渗墙围堰的结构稳定性。

双排钢板桩防渗墙围堰施工方法，包括以下步骤：

填筑砂砾，使砂砾堆积在施工地点上；

钢板桩施打，在砂砾中施打若干钢板桩并使钢板桩连成第一桩墙和第二桩墙，使第一桩墙和第二桩墙的顶部高于砂砾；

抛石护坡，在第一桩墙和第二桩墙的根部堆积抛石；

回填砂砾，向第一桩墙与第二桩墙之间填充砂砾；

防渗墙施工，通过高压旋喷法在砂砾中形成防渗墙；

拉杆和围檩施工，在第一桩墙与第二桩墙之间设置拉杆，拉杆的一端与第一桩墙连接且另一端与第二桩墙连接，在第一桩墙与第二桩墙为设置围檩并使钢板桩与围檩连接。

在一种可能的实施方式中，在钢板桩施打的步骤之后，在第一桩墙与第二桩墙之间放置加强槽钢，使加强槽钢的一端与第一桩墙连接且另一端与第二桩墙连接，在回填砂砾的步骤中使砂砾覆盖加强槽钢。加强槽钢能加强第一桩墙与第二桩墙之间的结构稳定性，有利于防止第一桩墙与第二桩墙在回填砂砾的过程中发生位置偏移。

在一种可能的实施方式中，在拉杆和围檩施工的步骤之后，再次向第一桩墙与第二桩墙之间回填砂砾，使砂砾覆盖拉杆并填满第一桩墙与第二桩墙之间的空间。再次回填砂砾能使砂砾覆盖拉杆，有利于保护拉杆。

附图说明

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为本发明实施例的双排钢板桩防渗墙围堰的结构示意图；

图2为本发明实施例的“填筑砂砾”步骤完成后的结构示意图；

图3为本发明实施例的“钢板桩施打”步骤完成后的结构示意图；

图4为本发明实施例的“抛石护坡”步骤完成后的结构示意图；

图5为本发明实施例的“放置加强槽钢”步骤完成后的结构示意图；

图6为本发明实施例的“回填砂砾”步骤完成后的结构示意图；

图7为本发明实施例的“防渗墙施工”步骤完成后的结构示意图；

图8为本发明实施例的“拉杆和围檩施工”步骤完成后的结构示意图；

图9为本发明实施例的“再次回填砂砾”步骤完成后的结构示意图；

图10为本发明实施例的图1的局部放大图；

图11为本发明实施例的图1的弯折部的局部放大图；

图12为本发明实施例的三脚钢板桩的结构示意图；

附图标记：

第一桩墙1、第二桩墙2、弯折部3、第三桩墙4、拉杆5、防渗墙6、填充物7、抛石8、围檩9、三脚钢板桩10、第一脚11、第二脚12、第三脚13、凹槽14、加固槽钢15、施工地点16。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至12，双排钢板桩防渗墙围堰，包括：

第一桩墙1，第一桩墙1包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第一桩墙1；

第二桩墙2，第二桩墙2包括若干钢板桩，各个钢板桩并排布置连成第二桩墙2；

填充物7，填充物7填充在第一桩墙1与第二桩墙2之间；

若干拉杆5，拉杆5的一端与第一桩墙1外的围檩9连接且另一端与第二桩墙2外的围檩9连接；

防渗墙6，防渗墙6设在第一桩墙1与第二桩墙2之间，防渗墙6填埋在填充物7中，防渗墙6的材质为混凝土。

上述双排钢板桩防渗墙围堰至少具有以下有益效果：

第一桩墙1和第二桩墙2由钢板桩连成，能灵活地形成所需的围堰形状；填充物7和防渗墙6设在第一桩墙1与第二桩墙2之间，具有良好的防渗效果，且填充物7和混凝土易于取材。

关于第一桩墙1和第二桩墙2，第一桩墙1和第二桩墙2由现有技术中的钢板桩连成。钢板桩的截面形状为U字形，且钢板桩的两侧边缘分别设有用于搭接的凹槽14，从而能使各个钢板桩能灵活搭接，形成所需的围堰的形状。

关于填充物7，填充物7可选用但不限于粗砂。容易想到的是，填充物7还可选用但不限于碎石、泥土等。

关于拉杆5，拉杆5的一端穿透第一桩墙1并锚固在第一桩墙外的围檩9上且另一端穿透第二桩墙2并锚固在第二桩墙外的围檩9上。拉杆5能维持第一桩墙1与第二桩墙2之间的相对位置，使围堰的结构更加稳固可靠。拉杆5的材质可选用但不限于钢筋。

关于防渗墙6，防渗墙6的材质为混凝土，不仅取材方便，且易于在填充物7中成形。混凝土材质的防渗墙6能通过高压旋喷技术进行施工，能灵活适应围堰的结构并且能快速成形。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括若干三脚钢板桩10，三脚钢板桩10上设有第一脚11、第二脚12和第三脚13，第一脚11、第二脚12和第三脚13上分别设有凹槽14，第一脚11、第二脚12或第三脚13分别与钢板桩搭接并连成第一桩墙1或第二桩墙2。三脚钢板桩10能改变桩墙延伸的角度，使桩墙能被布置成更多种形状。

在一种可能的实施方式中，第一脚11和第二脚12是一体的，第三脚13通过焊接与第一脚11和第二脚12固定连接。第三脚13通过焊接固定，使三脚钢板桩10易于制造。

关于三脚钢板桩10，三脚钢板桩10可由普通钢板桩改装而成。将普通钢板桩切成两半，取其中一半作为第三脚13，再将一个完整的普通钢板桩与一个第三脚13如图12所示地焊接在一起，就能形成三脚钢板桩10。

在一种可能的实施方式中，第一桩墙1和/或第二桩墙2上还设有若干弯折部3，弯折部3处设有若干三脚钢板桩10。三脚钢板桩10能在弯折部3处使第一桩墙1或第二桩墙2弯折地延伸，有利于形成所需形状的围堰。

关于弯折部3，弯折部3可向靠近防渗墙6的方向弯折，也可向远离防渗墙6的方向弯折。当弯折部3的弯折角度较大时，可通过增加三脚钢板桩10的数量来实现较大角度的弯折。如图11所示，该弯折部3中使用到两个三脚钢板桩10。当弯折的角度更大时，可通过增加三脚钢板桩10的数量来实现。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括第三桩墙4，第三桩墙4的一端与第一桩墙1连接且另一端与第二桩墙2连接。第三桩墙4能进一步加强双排钢板桩防渗墙围堰的防渗性能，并能加强结构强度。

关于第三桩墙4，第三桩墙4的端部通过三脚钢板桩10与第一桩墙1或第二桩墙2连接。如图1所示，第三桩墙4可设在第一桩墙1和第二桩墙2的弯折部3附近，从而加强结构强度和防水性能。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括若干围檩9，围檩9设在第一桩墙1和第二桩墙2的外侧，第一桩墙1和第二桩墙2中的各个钢板桩与围檩9固定连接。围檩9能加强第一桩墙1和第二桩墙2的结构强度。

关于围檩9，围檩9的材质可选用但不限于槽钢。

在一种可能的实施方式中，双排钢板桩防渗墙围堰还包括抛石8，抛石8堆积在第一桩墙1和第二桩墙2的根部。抛石8能加强双排钢板桩防渗墙围堰的结构稳定性。

双排钢板桩防渗墙围堰施工方法，包括以下步骤：

填筑填充物7，填充物7为砂砾，使砂砾堆积在施工地点16上；

钢板桩施打，在砂砾中施打若干钢板桩并使钢板桩连成第一桩墙1和第二桩墙2，使第一桩墙1和第二桩墙2的顶部高于砂砾；

抛石护坡，在第一桩墙1和第二桩墙2的根部堆积抛石8；

回填砂砾，向第一桩墙1与第二桩墙2之间填充砂砾；

防渗墙6施工，通过高压旋喷法在砂砾中形成防渗墙6；

拉杆5和围檩9施工，在第一桩墙1与第二桩墙2之间设置拉杆5，拉杆5的一段端与第一桩墙1外的围檩9连接且另一端与第二桩墙2外的围檩9连接，在第一桩墙1与第二桩墙2外设置围檩9并使钢板桩与围檩9连接。

关于双排钢板桩防渗墙围堰施工方法，“填筑砂砾”步骤完成后的结构示意图如图2所示，“钢板桩施打”步骤完成后的结构示意图如图3所示，“抛石护坡”步骤完成后的结构示意图如图4所示，“放置加强槽钢”步骤完成后的结构示意图如图5所示，“回填砂砾”步骤完成后的结构示意图如图6所示，“防渗墙6施工”步骤完成后的结构示意图如图7所示，“拉杆5和围檩9施工”步骤完成后的结构示意图如图8所示，“再次回填砂砾”步骤完成后的结构示意图如图9所示。

在一种可能的实施方式中，在钢板桩施打的步骤之后，在第一桩墙1与第二桩墙2之间放置加强槽钢，使加强槽钢的一端与第一桩墙1连接且另一端与第二桩墙2连接，在回填砂砾的步骤中使砂砾覆盖加强槽钢。加强槽钢能加强第一桩墙1与第二桩墙2之间的结构稳定性，有利于防止第一桩墙1与第二桩墙2在回填砂砾的过程中发生位置偏移。

在一种可能的实施方式中，在拉杆5和围檩9施工的步骤之后，再次向第一桩墙1与第二桩墙2之间回填砂砾，使砂砾覆盖拉杆5并填满第一桩墙1与第二桩墙2之间的空间。再次回填砂砾能使砂砾覆盖拉杆5，有利于保护拉杆5。

关于双排钢板桩防渗墙围堰施工方法，双排钢板桩和高喷砼防渗墙6总体施工步骤：

初次围堰填筑、钢板桩施打、抛石护坡、二次回填中粗砂、高压旋喷砼防渗墙6、围檩9施工、拉杆5施工、回填中粗砂至堰顶。具体步骤如下：

步骤1、初次围堰填筑

围堰填筑材料选用中粗砂，自卸汽车运料至现场在填筑工作面的前沿(离端点1～2m处)卸料，采用进占法铺料，卸料高度控制在1.5m之内，以防止颗粒分离。初次围堰填筑回填至施工水位以上0.5m，既现场绝对高程310.00m，提供打桩施工作业平台。

步骤2、钢板桩施打

双排钢板桩采用SPU-IV400×170L＝6m/9m/12m桩及SPU-IVw600×210L＝15m/18m桩，总长178m。

根据现场施工条件，本工程钢板桩使用卡特Q349打桩机进行插打，钢板桩插打施工总体顺序分为内排施工和外排施工，自围堰一端先从外排开始施工。

根据围堰的平面尺寸，在围堰的外边线上施打两根定位桩，在定位桩上焊接两根H型钢作为钢板桩施工的导向架。施工过程中利用定位卡确保准确定位，施工中需反复校核钢板桩位置和垂直度，钢板桩底高程深入岩基不小于0.5m，在保证钢板桩平面及高程准确前提下逐根打入钢板桩。

步骤3、抛石护坡

拟采用一艘抛石船分区分段进行网格抛投，在钢板桩施打完成后，在打桩作业平台高程位置对两排钢板桩用槽钢临时加固。采用抽砂船对钢板桩外侧的回填砂按10米一段进行抽砂，随抽砂随抛石，根据施工现场的条件，将块石用抛石船运至施工现场抛投水域范围后采用长臂挖掘机抛投，由专职施工人员进行抛投指挥，同时做好安全施工。如抛石不能跟随抽砂速度应暂停抽砂，以防止钢板桩外侧长时间临空而发生变形。抽砂及抛石过程中随时监测钢板桩位移情况。抛石每个断面从水库向岸边，先脚后坡，但对抽砂后崩坍较快的地段宜由近至远，先坡后脚，连续施工，突击完成。

步骤4、二次回填中粗砂

抛石完成后，钢板桩两侧受力已稳定，拆除两排钢板桩之间的临时加固槽钢15，对两排钢板桩之间回填中粗砂至高喷混凝土防渗墙6顶部。

步骤5、高压旋喷混凝土防渗墙6

高压旋喷混凝土防渗墙6采用三管法旋喷成墙技术，防渗墙6搭接厚度不小于0.3m。孔间距为1.0m，防渗墙6入全风化岩深度为0.5m，墙体抗压强度大于3.0Mpa，渗透系数小于5×10-6cm/s。防渗墙6沿围堰中心线布置一排。

旋喷桩正式施工前进行试桩3根，根据试桩参数计算所需的喷浆量，以确定水泥使用数量。

旋喷法施工是利用钻机把带有特殊喷嘴的注浆管钻进至地层的预定位置后，用高压脉冲泵，将水泥浆液通过钻杆下端的喷射装置，向四周以高速水平喷入土体，借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程内土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度旋转，一面低速徐徐提升，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后即在地基中形成直径比较均匀，具有一定强度的桩体，从而使地层得到加固。

步骤6、围檩9、拉杆5施工

围檩9沿钢板桩墙外侧全长设置，标高设置在钢板桩顶部以下0.50m位置。围檩9采用双拼32a槽钢。根据定位围檩9标高，在钢板桩上进行标记。焊接围檩9托架牛腿，牛腿焊接完成后，利用打桩机将围檩9吊放至牛腿上，同时将每段围檩9连接成整体。

在拉杆5位置对应的钢板桩标高处进行开孔，将拉杆5从一侧钢板桩外的围檩9穿入，另一侧钢板桩外围檩9穿出，拉杆5两侧采用螺母锁紧。

步骤7、回填中粗砂至堰顶

围檩9及拉杆5施工完成后，在两排钢板桩范围之间回填中粗砂至桩顶标高。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。