本發明涉及水利施工技術領域,更具體地說,它涉及一種圍堰施工方法。
背景技術:
圍堰是指在水利工程建設中,為建造永久性水利設施,修建的臨時性圍護結構,其作用是防止水和土進入建筑物的修建位置,以便在圍堰內排水,開挖基坑,修筑建筑物;一般主要用于水工建筑中,除作為正式建筑物的一部分外,圍堰一般在用完后拆除,圍堰高度高于施工期內可能出現的最高水位;圍堰的作用既可以防水、圍水,又可以支撐基坑的坑壁。
常見深水基礎圍堰主要有鋼板樁圍堰、鎖扣鋼管樁圍堰、雙壁鋼圍堰等,鋼板樁圍堰是最常用的一種板樁圍堰,其具有強度高,容易打入堅硬土層;但是圍堰建筑均處于水中或者松軟的泥漿中,容易使圍堰漏水或者密封低的問題,且圍堰需要較強的結構強度保證圍堰的抗水壓性能。
技術實現要素:
針對現有技術存在的不足,本發明的目的在于提供一種提高圍堰密封性能以及結構強度的圍堰施工方法。
為實現上述目的,本發明提供了如下技術方案:
一種圍堰施工方法,包括以下步驟:
S1、施工前準備:現場勘察,根據圖紙制定出圍堰及引水渠的位置;
S2、場地清理:繪制施工總平面布置圖和確定開挖路線,基底標高、邊坡坡度及土方堆放地點,清除挖方區域內所有障礙物及樹木雜草;
S3、圍堰放線:對圍堰定位,且按照平面布置圖放出圍堰開始至結束部位的位置;
S4、打木樁:將木樁壓入地底,且間距為1米;
S5、壘堰提:木樁打到深度后,沿沉入的木樁的方向鋪設放彩條布、毛竹片以及裝滿泥土的編織袋,且編織袋中間用粘土填實;
S6、填筑堰體:在打好的木樁上架設鋼管與木樁形成一體,再用鋼絲繩連接拉緊固定,形成一個整體以抵抗水壓力的堰體;
S7、圍堰保護處理:在堰體迎水面鋪設一層太陽布,同時在太陽布上鋪設有一層編織袋裝土;
S8、圍堰完工后清理:將堰內水排干以及對河底的淤泥進行清理;
S9、施工后檢測:在圍堰頂部布置多個觀測點,對圍堰的水位、沉降、位移進行觀測,且形成沉降位移曲線;
S10、土方回填控制。
如此設置,通過對現場勘察,制定出相應的圖紙,便于對圍堰進行整體的布局以及操作,方便觀測,之后再對場地清理,使一些浮渣,浮躁等植物清理干凈后,在確定圍堰的基底標高、邊坡坡度及土方堆放地點,對圍堰定位后,計劃從開始到結束的位置;之后進行木樁的打樁,確定實際所需要圍堰的具體方位,但木樁大號后,通過設置彩布條以及毛竹片,使木樁整體連接起來,提高木樁的穩定性能,之后再將裝滿泥土且中間用粘土填實的編織袋,提高圍堰的密實效果以及圍堰的防水效果,之后在打好的木樁上架設鋼管與木樁形成一體,用鋼絲繩連接拉緊固定,形成一個整體以抵抗水壓力的堰體,提高圍堰的穩定性能,使堰體的結構強度提高;圍堰好后在堰體迎水面鋪設一層太陽布,同時在太陽布上鋪設有一層編織袋裝土,提高對專注堰體后對堰體的保護作用,減小雨水對堰體的沖涮,圍堰完成后對堰內進行給排水,避免堰內的過渡潮濕,同時對污泥進行清理,使堰內增加,減小在建筑堰體時過渡沉降,圍堰建好后,在圍堰的頂部布置多個觀測點,對對圍堰的水位、沉降、位移進行觀測,且形成沉降位移曲線,可實時了解圍堰的具體情況,方便對出相應的對策,最后再通過土方回填控制,使堰體地底更加緊實,后在其建筑基座的時候更加穩定,減小沉降量,提高安全穩定性;整個方案中具有提高圍堰密封性能以及結構強度,同時也提高圍堰建筑時的觀測性能,進而提高圍堰施工的安全穩定性的作用。
進一步設置:在建筑堰體時,將堰提筑成向迎水面拱的弧形,拱起高度為河寬的10%,且不小于2米,在堰提背水的一側邊的邊坡中打兩排木樁加固,木樁的直徑不小于10厘米、長為4~6米,排距1.5米,樁距1米且交錯排列,在木樁的內側用裝滿粘土的編織袋筑2米寬的堤,再填筑堰體。
如此設置,將迎風面設置成弧形,可減小水對堰提的沖擊,達到一個緩存的作用,具有提高堰體結構的作用,同時在堰提背水的一側邊的邊坡中打兩排木樁加固,可起到支撐堰體收到水壓或者沖擊的作用,提高堰體結構的作用;同時在木樁的內側用裝滿粘土的編織袋筑2米寬的堤,再填筑堰體,具有提高堰體結構強度的作用,與木樁在堰體的強度上起到良好的支撐作用。
進一步設置:在打木樁時,先將木樁扶樁就位,利用挖掘機敲打木樁,挖斗將木樁壓入地基一定深度自穩后,在將木樁壓下去,間距為1米。
如此設置,預先將木樁扶正后再進行敲打,提高木樁插入地底的準確性,待木樁穩定后,再進行敲打,可提高木樁的穩定性以及操作安全性能。
進一步設置:木樁打到深度后,沿木樁的方向鋪設彩條布及毛竹片,然后放入裝滿泥土的編織袋,以疊壓的方式兩排依次碼放整齊;以同樣的方式打入另一側木樁以及堆放兩排編織袋或草包,中間用粘土填實,依次跟進直至圍堰完成,圍堰高度高出水面1米。
如此設置,通過沿木樁的方向鋪設彩條布及毛竹片,可提高木樁打入地底后的整體連接作用,提高建筑堰體的結構強度,同時通過彩條布及毛竹片,也提高堰提的密實效果,進而提高圍堰的防水效果;將圍堰高度高出水面1米,有效減小水體流入堰體內的作用,提高堰體的防水密封作用。
進一步設置:圍堰完工后,用水泵把圍堰內的水排出,且在靠下游的一側用鋼管斜撐,以抵擋單側水的壓力。
如此設置,將圍堰內的水排出后,便于對圍堰內進行施工,同時在下游的一側用鋼管斜撐,增加圍堰對抵擋單側水的壓力的作用,提高圍堰的結構強度。
進一步設置:圍堰保護處理中,迎水面的太陽布采用無紡土工布進行防護,且在無紡土工布縫間用尼龍繩聯接,外側坡腳下采用裝土編織袋壓實防護。
如此設置,通過在迎水面設置太陽布,可減小水對圍堰的沖刷,提高對圍堰的保護作用,同時無紡土工布具有結構強度好,且價格便宜的作用,將土工布縫間用尼龍繩聯接可提高整體覆蓋時無紡土工布之間的連接強度,在外側坡腳下采用裝土編織袋壓實防護,提高無紡土工布壓緊于圍堰上的作用,提高對圍堰的保護作用。
進一步設置:迎水面的太陽布鋪設于河床的一側,且不小于2米,上下層太陽布搭接長度為1米,其余接頭長度搭接為0.5米。
如此設置,提高太陽布保護圍堰的作用。
進一步設置:土方回填控制包括以下步驟:
1)土方選擇:采用生化池土方的礦渣或粘性土回填,且用蛙夯分層夯實;
2)分層接縫處理:每層接縫處呈階梯形布置,碾跡為0.5米,上下層接縫應錯開且不小于1米;
3)預留沉降量:不超過填方總高度的3%;
4)池塘邊坡要求:呈階梯狀設置,且寬高比為1:1.5,臺階高為300毫米,寬為450毫米;
5)壓實填土質量檢測:采用分層進行抽樣檢驗,設置多個檢驗點檢驗其密度和含水量。
如此設置,通過在中部土方采用生化池土方的礦渣或粘性土回填,可減小土方內的生物細菌等滋生,減小生物對堰體的腐蝕,增加堰體內端的結構穩定性以及減小筑成堰體后過渡沉降;每層接縫處呈階梯形布置,上下層接縫應錯開,可提高相鄰分層之間的連接穩定性能,同時預留沉降量不超過填方總高度的3%,有效適應后期堰體微量沉降后的調節作用,池塘邊坡呈階梯狀設置,使堰體整體上呈三角狀設置,可提高堰體的結構穩定性,最后在壓實填土后進行抽樣檢測,對堰體進行密度及含水量檢測,提高對堰體的實施勘測的作用。
進一步設置:分層夯實中,碾壓密實,且塘邊塊石粒直徑不大于20厘米,有機物含量不大于8%,含泥量不小于50%。
如此設置,使圍堰中部通過分層夯實,碾壓密實,達到整體穩定的作用,同時塘邊塊石粒直徑不大于20厘米,可減小在碾壓時,相鄰石粒之間的間隙,增加土方回填的密實度;同時有機物含量不大于8%,減小一些生物細菌的滋生而腐蝕圍堰,提高堰體的建筑安全性;而含泥量不小于50%,可提高堰體內回填物質的相互粘結,進而提高堰體的結構穩定性。
進一步設置:分層接縫處理中,填方邊緣部位壓實,寬填0.2米,邊坡整平拍實,并用蛙式打夯機夯打密實。
如此設置,可提高各個層的結實度,減小后期過渡沉降,同時將邊緣壓實,減小土方邊緣的磨損,便于提高整體的穩定性。
通過采用上述技術方案,本發明相對現有技術相比:使圍堰建筑過程中具有安全穩定的作用,圍堰建好后,通過彩布條、毛竹片以及編織袋,可提高圍堰的密封性能以及結構強度,便于后期堰體以及土方回填做好施工準備;同時在圍堰的頂部布置多個觀測點,對圍堰的水位、沉降、位移進行觀測,且形成沉降位移曲線,可實時了解圍堰的具體情況,方便對出相應的對策;同時也提高圍堰建筑時的觀測性能,進而提高圍堰施工的安全穩定性的作用。
具體實施方式
以下對一種圍堰施工方法做進一步說明。
一種圍堰施工方法,包括以下步驟:
S1、施工前準備:先進行現場勘察,了解場地環境、地質以及水下情況,再根據圖紙制定出圍堰及引水渠的位置。
S2、場地清理:繪制施工總平面布置圖和確定開挖路線,基底標高、邊坡坡度及土方堆放地點,清除挖方區域內所有障礙物及樹木雜草。
S3、圍堰放線:對圍堰定位,且按照平面布置圖放出圍堰開始至結束部位的位置,填筑過程中用水平儀測量填土標高。
S4、打木樁:木樁采購時選用質地優良的木材,木樁長6米,小頭14cm~16cm,木樁不得有蛀孔、裂紋或其它足以損害強度之瑕疵;先將木樁扶樁就位,2人扶樁,1人負責控制樁的垂直度、間距、樁頂標高等,再利用挖掘機敲打木樁,挖斗將木樁壓入地基一定深度自穩后,然后讓扶樁人走開,再將木樁壓下去;在堰提背水的一側邊邊坡中打兩排木樁加固,且每排打入木樁為4棵,木樁的直徑不小于10厘米、長為4~6米,排距1.5米,樁距1米且交錯排列,以同樣的方式打入另一側木樁。
S5、壘堰提:為了使密實效果好,提高圍堰的防水效果,木樁打到深度后,沿木樁的方向均鋪設彩條布以及毛竹片,然后放入裝滿泥土的編織袋,以疊壓的方式兩排依次碼放整齊,且編織袋中間用粘土填實,依次跟進直至圍堰完成,圍堰高度高出水面1米。
在建筑堰體時,將堰提筑成向迎水面拱的弧形,拱起高度為河寬的10%,且不小于2米,在木樁的內側用裝滿粘土的編織袋筑2米寬的堤,再填筑堰體。
S6、填筑堰體:在打好的木樁上架設鋼管與木樁形成一體,再用鋼絲繩連接拉緊固定,形成一個整體以抵抗水壓力的堰體。
S7、圍堰保護處理:確保圍堰安全是施工順利進行的可靠保證,為了防止雨水沖刷和風浪的影響,圍堰填筑完成后,在堰體迎水面鋪設一層太陽布,太陽布采用無紡土工布進行防護,且在土工布縫間用尼龍繩聯接,太陽布鋪設于河床的一側,且不小于2米,上下層太陽布搭接長度為1米,其余接頭長度搭接為0.5米;外側坡腳下采用裝土編織袋壓實防護,同時在太陽布上鋪設有一層編織袋裝土。
S8、圍堰完工后清理:用水泵把圍堰內的水排出,且在靠下游的一側用鋼管斜撐,以抵擋單側水的壓力;再將堰內水排干以及對河底的淤泥進行清理。
S9、施工后檢測:在圍堰頂部布置多個觀測點,對圍堰的水位、沉降、位移進行觀測,且形成沉降位移曲線。
S10、土方回填控制,包括以下步驟:
1)土方選擇:采用生化池土方的礦渣或粘性土回填,且用蛙夯分層夯實,壓實系數為0.9,碎石會塊石最大粒徑不大于20厘米,大粒徑不得集中填筑或填于分段接頭處或填方接頭處,有機物含量不大于8%,塘渣含泥量不應小于50%;圍堰頂部由土方施工機械來回行駛、壓實,壓實度不低于80%,堤頂預留50厘米沉降量。
2)分層接縫處理:每層接縫處呈階梯形布置,碾跡為0.5米,上下層接縫應錯開且不小于1米;填方邊緣部位壓實,寬填0.2米,邊坡整平拍實,并用蛙式打夯機夯打密實。
3)預留沉降量:不超過填方總高度的3%。
4)池塘邊坡要求:呈階梯狀設置,且寬高比為1:1.5,臺階高為300毫米,寬為450毫米。
5)壓實填土質量檢測:采用分層進行抽樣檢驗,設置多個檢驗點檢驗其密度和含水量。
S11、防摻土工膜:圍堰填筑完成后,視滲流情況考慮是否在迎水面鋪設防滲土工膜,若滲流過大,則采取迎水面覆蓋土工膜措施,鋪設土工膜時,在下部壓重,使土工膜沿迎風面順滑至河床底,土工膜延伸至圍堰坡底下1-2厘米,底部植入土層一下或采用砂袋反壓,保證圍堰安全。
S12、基坑降排水:圍堰好后在圍堰內側開挖排水明溝,排水溝挖深1.5-2厘米,頂寬部小于1厘米,并間隔50米設集水坑,即用泥漿泵排除圍堰內的積水。
S13、圍堰的拆除:根據具體情況,可選擇拆除或者不拆除圍堰。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例,凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。