一种占用河道结构全断面围堰断河不断流结构的制作方法

1.本实用新型涉及隧道工作井或桥桥基础部分占河结构的全断面钢板桩围堰施工技术。


背景技术：

2.在河网密布的江南水乡进行电力管道、管廊或桥梁工程建设施工时，往往出现部分结构占用部分河道施工情形，同时也面临河道因安全渡汛需求而不能全断面围堰断流施工等难题，且在水中软弱河床中进行深基坑开挖或桥梁基础均属高风险作业。特别是在城市区域进行修建时，施工场地狭窄，临时用地征用难度更大，对通过封河提供作业场地的需求更为迫切。为满足安全渡汛要求，势必无法做到全断面的断河围堰，利用河道围堰填筑施工场地的面积也将十分有限，因此，需设计一种既能对河道全断面围堰，又能保证河道泄流的两全办法。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种占用河道结构全断面围堰断河不断流结构，该结构包括：
4.近结构侧围堰，其设置在河道的一侧，所述的近结构侧围堰提供占河结构工作面及施工场地，近结构侧围堰内基底回填有土层；
5.远结构侧围堰，其设置在河道的另一侧，所述的远结构侧围堰的基底通过碎石垫层回填，且在碎石垫层之间焊接铺放两层导流管，所述的两层导流管包括多个并排铺设的上层导流管以及多个并排铺设在上层导流管下方的下层导流管，所述的上层导流管的管径小于下层导流管的管径，所述的碎石垫层上方回填有土层；
6.涉河围堰，其设置在河道上下游，所述涉河围堰用于形成涉河结构的施工场地和材料堆放场，所述涉河围堰回填有土层。
7.作为优选，所述的近结构侧围堰与远结构侧围堰通过插打拉森钢板桩形成。
8.作为优选，近结构侧围堰内的土层与远结构侧围堰的土层上层形成硬化的混凝土层。
9.作为优选，所述的近结构侧围堰边侧堆码砂袋堆码以做临时防护。
10.作为优选，所述的两层导流管之间填充有碎石垫层。
11.本实用新型针对部分位于河道的结构需占河施工且需要通过河道围堰提供部分施工场地的需求，提出一种全断面分步围堰断河不断流的围堰结构，实现充分利用河道围堰提供施工工作面与施工作业场地，变水中结构施工为陆地施工，获得了快速施工和安全施工的目的。
附图说明
12.图1为占用河道全断面围堰的结构示意图；
13.图2为占用河道全断面围堰及导流管布置立面布置图；
14.其中，1.近结构侧围堰、2.远结构侧围堰、3.涉河围堰、4.河道、5.原河道驳坎、6.河床、7.河床淤泥、8.碎石垫层、9.大管径导流管、10.小管径导流管、11.管间碎石填隙、12.回填土、13.占河结构、14.钢板桩围堰、15.占河结构基坑围护16.施工场地、17.材料堆放场、18.场内道路、19.临水围护。
具体实施方式
15.如图1所示，本实用新型提供一种占用河道结构全断面围堰断河不断流结构，该结构包括近结构侧围堰1、远结构侧围堰2与涉河围堰3；
16.近结构侧围堰1设置在河道4的一侧，所述的近结构侧围堰1提供占河结构13工作面及施工场地，近结构侧围堰1内基底回填有土层；
17.远结构侧围堰2设置在河道4的另一侧，所述的远结构侧围堰2的基底通过碎石垫层8回填，且在碎石垫层8之间焊接铺放两层导流管，所述的两层导流管包括多个并排铺设的上层导流管10以及多个并排铺设在上层导流管下方的下层导流管9，所述的上层导流管10的管径小于下层导流管9的管径，所述的碎石垫层8上方回填有土层12；
18.涉河围堰3设置在河道4上下游，所述涉河围堰3用于形成涉河结构的施工场地和材料堆放场，所述涉河围堰回填有土层。
19.所述的近结构侧围堰1与远结构侧围堰2通过插打拉森钢板桩形成。
20.近结构侧围堰内的土层与远结构侧围堰的土层上层形成硬化的混凝土层。
21.所述的近结构侧围堰边侧堆码砂袋堆码以做临时防护。
22.所述的两层导流管之间填充有碎石垫层11。
23.本实用新型针对部分位于河道的结构需占河施工且需要通过河道围堰提供部分施工场地的需求，提出一种全断面分步围堰断河不断流的围堰结构，实现充分利用河道围堰提供施工工作面与施工作业场地，变水中结构施工为陆地施工，获得了快速施工和安全施工的目的。
24.示例性，本实用新型提供前述所述的占用河道结构全断面围堰断河不断流结构的施工步骤：
25.步骤一:施工准备。进行现场水文地质核对和调查，根据当地水文资料，计算河道施工期间最大泄洪量，确定分步围堰方案并进行材料采购。根据图纸及工作面进行测量放样，确定占位河道施工区域，进行施工场地规划，确定分阶段河道围堰方案；对钢板桩等围堰和导流管材料进行检查、丈量、分类、编号，并按施工顺序确定进场顺序和分层堆码。
26.步骤二:第一阶段围堰(近结构侧围堰)。根据围堰分阶段施工方案，进行近结构侧第一阶段拉森钢板桩施工及河道回填，如图1所示。主要施工工序为：拉森钢板桩施工
→
排水
→
清淤
→
河道回填。
27.钢板桩打设采用屏风式打入法。先用吊车将钢板桩吊至插桩点处，对准锁口插桩，每插入一片即套上桩帽轻轻锤击。在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩位移。钢板桩分次打入(每次打入深度约5m)；转角处板桩，采取密贴两边转角钢板桩打设一根钢板桩进行处理。在距围堰边2m范围采用砂袋堆码做临时防护，堆码高度1m。
28.第一阶段施工围堰填河主要用于提供占河结构工作面及施工场地，因此桩顶标高同岸侧路面顶标高。施工场地围堰同时需考虑占河结构施工所需材料运输重载车辆和机械
作业承载要求，对上述运输通道及机械作业站位处围堰采用双排拉森桩，入土深度根据计算确定。
29.步骤三:围堰内排水清淤回填。第一阶段钢板桩围堰合拢后，采用抽水泵进行堰内明排水，然后采用15kv泥浆泵、箱式运土车、长臂挖掘机和普通挖掘机进行河道清淤，然后借土分层回填压实，用作施工场地的顶面进行水泥混凝土硬化，到重载车辆行驶和机械作业的安全。
30.步骤四:第二阶段围堰(远结构侧围堰)。第二阶段对远井侧河道进行围堰，如图2。其钢板桩围堰工艺如第一阶段围堰。
31.步骤五:堰内清淤埋导流管。第二阶段远结构侧围堰主要用于导流管的埋设。主要施工顺序为排水
→
清淤
→
导流钢管埋设
→
河道回填
→
南北两侧钢板桩拔除。先进行堰内排水、清淤，回填碎石垫层，现场焊接铺放钢管导流管。导流管的铺设根数和截面总流量根据河道的安全度汛流量计算确定，宜分上下两层布设，下层铺大管径管、上层铺小管径管，如下层埋设管径2.0m钢管三根，上层铺设管径1.6m钢管两根,钢管用碎石做垫层和填隙，然后用土回填至施工场地设计标高，保证后期上部重载工况下，钢管受力均匀，不变形。
32.步骤六:第三阶段围堰清淤回填(河中间段)。对剩余河道上下游两侧进行钢板桩围堰施工，然后进行河道回填或必要的硬化，形成涉河结构的施工场地和材料堆放场。
33.步骤七:主体结构施工。结构主体施工包括深基坑围护、开挖，地基加固、工作井结构施工。
34.步骤七:围堰拆除河道恢复。主体结构完成后，即可进行堰内土方挖除和钢板桩拆除混。拆除工作为围堰工作的逆工序，先进行中间段围堰的拆除。选择晴天或者水位较低时开始，选用pc200液压挖掘机(配备土方车)，分层分段开挖，有序的将土方运送至土方车上。
35.占用河道的全断面围堰分三步实现，第一步是根据设计图纸规划占用河道施工区域，首先进行近结构侧部分河道的拉森钢板桩围堰及河道回填(根据场地施工载荷要求可采用双钢板桩围堰)，为占河结构提供施工工作面和临时场地，有利于尽快开工；第二步，进行远结构侧河道的钢板桩围堰(河道中间留宽3～4m保流，具体依据施工季节河道的安全渡汛需求计算确定)、排水、清淤，埋置导流钢管，作为后续河道全断面围堰后的保流措施，导流钢管的管径和根数根据具体河流断面的总流量及安全渡汛经计算确定，导流管可以多层布设(上下层采用不同管径，大管径设在下层)，最后在导流管顶回填土到河岸高度；第三阶段对河道中部剩余3～4m宽河道进行回填及河道上下游两侧拉森钢板桩施工，拔除远离侧导流钢管端部拉森钢板桩，保持河道通流。至此，实现了施工区域河道的全断面围堰和不断流，为结构施工提供了充足的施工场地。
36.本发明提出一种全断面分步围堰断河不断流的围堰结构及其施工方法，通过采用钢板桩(或双排钢板桩)分阶段进行河道的全断面围堰，通过清淤、土方分层回填和预埋导流管，占河结构施工由水中变陆地施工，并为施工提供了场地堆放和大型机械设备的站位，降低施工难度、提高安全性的同时为施工提供了便利，节约了高额临时场地征用费，缩短了前期准备工作时间，加快了施工进度，经济效益显著。