专利名称：一种双排围堰及其制作方法
技术领域：
本发明涉及水中施工过程中基坑止水围护方面的大型土建材料，特别涉及一种双排围堰及其制作方法。
背景技术：
对于水中基坑开挖，具体应有安全的基坑防护，即在基坑周围修筑围堰，以便排水、挖基和砌筑基础施工。围堰工程主要应考虑稳定和防渗的要求。常用围堰的类型有土围堰、草袋围堰、木板桩围堰、钢围堰和钢混凝土围堰等。在深水中施工的安全等级较高的基坑工程，对围堰的稳定性和防渗性要求比较严格。钢围堰由于自身刚度较大，防渗性好，适用范围较广等优点，在工程中被广泛使用。钢围堰一般包括钢板桩、钢管桩等形式。钢管桩刚度很大，可作为基坑的支护结构，但其接口处止水效果难以保证；钢板桩则具有材质稳定，质量可靠，在软弱土层中施工速度快等优点，技术也较简单，并具有较好的挡水性，作为临时性结构的钢板桩可拔出重复使用，降低工程造价等优点，但存在着刚度较小，在侧向压力作用下变形很大等缺点。比较重要的基坑工程，一般对围护结构侧向变形有着比较严格的要求，这种情况下钢板桩就缺少适用性。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种能够克服以上缺陷的双排围堰及其制作方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种双排围堰，它包括一排钢管桩围堰，其特征在于在钢管桩围堰外侧设置一排钢板桩围堰，并在两排围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕。钢管桩围堰与钢板桩围堰之间的间距在0.5m～2.5m之间，钢板桩的沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％，钢板桩和钢管桩的沉桩深度均不小于5m。
本发明的另一目的是提供一种能够克服以上缺陷的双排围堰制作方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是一种双排围堰制作方法，其特征在于它包括以下步骤A、搭设工作台，清理水底障碍物，并将河床整平，整平后地面倾斜度不大于0.5％；B、吊装钢管桩，并将相邻钢管桩的企口连接定位，利用打桩设备将其沉入，钢管桩沉桩深度不小于5m，制成钢管桩围堰；C、吊装钢板桩，并将相邻的钢板桩企口连接定位，在钢管桩围堰外侧0.5m～2.5m处沉入钢板桩至钢板桩沉桩深度，制成钢板桩围堰，钢板桩沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％，钢板桩的沉桩深度不小于5m；D、在钢管桩围堰和钢板桩围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕。其中加固方式为旋喷或注浆加固。
本发明利用钢管桩的刚度比较大、钢板桩止水性良好的特点，两者组合使用克服了各自的不足，可以使围堰与深基坑支护结合起来，施工方便，造价合理，经济适用。
图1为本发明结构平面示意2为本发明结构剖面示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步的描述。
图中1为钢管桩围堰，2为钢板桩围堰，3为止水帷幕，4为河床，5为基坑。
一种双排围堰，它包括一排钢管桩围堰1，其特征在于在钢管桩围堰1外侧设置一排钢板桩围堰2，并在两排围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕3。加固形式可以是旋喷或注浆加固，形成止水帷幕。钢管桩围堰1与钢板桩围堰2之间的间距在0.5m～2.5m之间。其中，钢管桩围堰按照基坑围护结构设计计算其沉桩深度，具体方法见规范《地基基础设计规范》(DGJ08-11-1999)、《基坑工程设计规程》(DGJ08-61-97)。钢板桩的沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％。
本发明与现有技术的区别之处在于在基坑内侧形成钢管桩围堰1，既作为围护结构、又作为第一道挡水结构；在钢管桩围堰1外侧形成钢板桩围堰2作为第二道挡水结构；在二者之间采用旋喷或注浆加固，形成第三道止水帷幕3。这样，既增加了围堰结构整体的刚度，又能良好的止水防漏。
一种双排围堰制作方法，其特征在于它包括以下步骤A、搭设工作台，清理水底障碍物，并将河床4整平，整平后地面倾斜度不大于0.5％；B、吊装钢管桩，并将相邻钢管桩的企口连接定位，利用打桩设备将其沉入，钢管桩沉桩深度不小于5m，制成钢管桩围堰1，陆上部分围堰采用陆上打桩机打入的方法沉桩，水上部分的围堰桩则采用由驳船上吊机挂振动锤打入的方法沉桩，锤重不宜大于4.5t(柴油锤)，锤击过程中桩架前应有横向约束装置防止横向失稳，钢管桩的桩顶标高一致，桩顶标高允许偏差为-50～100mm，沉桩平面位置允许偏差为150mm，沉桩倾斜度不大于1％；C、吊装钢板桩，并将相邻的钢板桩企口连接定位，在钢管桩围堰外侧0.5m～2.5m处沉入钢板桩至钢板桩沉桩深度，制成钢板桩围堰2，钢板桩沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％，钢板桩沉桩深度也不小于5m，陆上部分围堰采用陆上打桩机打入的方法沉桩，水上部分的围堰桩则采用由驳船上吊机挂振动锤打入的方法沉桩，锤重不宜大于4.5t(柴油锤)，锤击过程中桩架前应有横向约束装置防止横向失稳。钢板桩的桩顶标高一致，桩顶标高允许偏差为-50～100mm。沉桩平面位置允许偏差为150mm，沉桩倾斜度不大于1％；D、在钢管桩与钢板桩之间进行土方回填，要求回填粘土，分层夯实后密实度＞0.8，并采用旋喷或注浆等方式进行土体加固，形成止水帷幕3，土体加固可采用纯水泥浆或水泥砂浆，水泥标号为C15～C40，水泥掺量在8％～20％之间。
根据本发明的一个实施例，钢管桩的长度为10～50m，沉桩深度为5～40m，钢板桩的长度为10～42m，钢管桩和钢板桩的桩顶标高一致。
其中，钢管桩围堰1、钢板桩围堰2的施工技术以及旋喷或注浆土体加固技术均为现有成熟技术。
工程实例某江中开挖工程，河水深5m，河床下基坑开挖深度10m，基坑总周长500m。采用本发明作为挡水围堰兼作开挖支护结构。内侧钢管桩围堰的钢管桩长35m，沉桩深度25m，采用Ф800企口钢管桩；外侧钢板桩围堰的钢板桩采用III号钢板桩(400×150×13.1)，长度为20m，沉桩深度为10m；两排围堰之间间距0.5m，回填粘土后，采用旋喷进行土体加固，水泥标号C20，水泥掺量20％。
若采用传统设计方法，围堰选用普通Ф800钢管桩形式挡水，则需钢管桩长30m，沉桩深度20m。但是其内侧还要加建围护结构，基坑深10m，采用Ф800地连墙的围护形式，围护结构宽1m，入土深度为25m，采用防渗混凝土C30，抗渗标号S8，配筋率0.15t/m3。
两种围堰方案进行工程量比较，本发明中合计用钢量1940.3t，水泥量(C20)10000m3；传统设计围堰方案合计用钢量2327t，C30混凝土12500m3。本发明用钢量仅为传统设计围堰方案的83.3％，水泥用量也节省了2500m3，本发明对水泥的标号和防渗要求比传统设计围堰方案要低，并且传统设计方案围护墙施工时要进行水下混凝土灌注，价格比普通混凝土灌注价格还要高很多。可见，本发明可以大大降低工程造价。
本实施例中采用本发明作为挡水围堰兼作开挖支护结构，只需要施工一次即可完成，而传统设计方案要施工两次才能完成，在施工工序上本发明更为节省，工期更短。
权利要求
1.一种双排围堰，它包括一排钢管桩围堰，其特征在于在钢管桩围堰外侧设置一排钢板桩围堰，并在两排围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕。
2.如权利要求1所述的双排围堰，其特征在于钢管桩围堰与钢板桩围堰之间的间距在0.5m～2.5m之间，钢板桩的沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％，钢板桩和钢管桩的沉桩深度均不小于5m。
3.如权利要求2所述的双排围堰，其特征在于钢管桩的长度为10～50m，沉桩深度为5～40m，钢板桩的长度为10～42m，钢管桩和钢板桩的桩顶标高一致。
4.如权利要求3所述的双排围堰，其特征在于对回填土体采用旋喷或注浆的方法进行加固，加固采用纯水泥浆或水泥砂浆，水泥标号为C 15～C40，水泥掺量在8％～20％之间。
5.一种双排围堰制作方法，其特征在于它包括以下步骤A、搭设工作台，清理水底障碍物，并将河床整平，整平后地面倾斜度不大于0.5％；B、吊装钢管桩，并将相邻钢管桩企口连接定位，利用打桩设备将其沉入钢管桩沉桩深度，制成钢管桩围堰，钢管桩沉桩深度不小于5m；C、吊装钢板桩，并将相邻的钢板桩企口连接定位，在钢管桩围堰外侧0.5m～2.5m处沉入钢板桩至钢板桩沉桩深度，制成钢板桩围堰，钢板桩沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％，钢板桩的沉桩深度不小于5m；D、在钢管桩围堰和钢板桩围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕。
6.如权利要求5所述的双排围堰制作方法，其特征在于钢管桩围堰与钢板桩围堰之间的间距在0.5m～2.5m之间，钢板桩的沉桩深度为钢管桩沉桩深度的40％～80％。
7.如权利要求6所述的双排围堰，其特征在于钢管桩的长度为10～50m，沉桩深度为5～40m，钢板桩的长度为10～42m，钢管桩和钢板桩的桩顶标高一致。
8.如权利要求7所述的双排围堰制作方法，其特征在于对回填土体采用旋喷或注浆的方法进行加固，加固采用纯水泥浆或水泥砂浆，水泥标号为C15～C40，水泥掺量在8％～20％之间。
全文摘要
本发明公开了一种双排围堰，其特征在于在钢管桩围堰外侧设置一排钢板桩围堰，并在两排围堰之间进行土方回填，并进行加固，形成止水帷幕。本发明利用钢管桩的刚度比较大、钢板桩止水性良好的特点，两者组合使用克服了各自的不足，可以使围堰与深基坑支护结合起来，施工方便，造价合理，经济适用。
文档编号E02D5/02GK1837511SQ20061002553
公开日2006年9月27日 申请日期2006年4月7日 优先权日2006年4月7日
发明者王海燕 申请人:上海市政工程设计研究总院