[发明专利]基于基床升浆的沉箱围堰及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水工建筑物的围堰及施工方法，尤其是一种基于基床升浆的沉箱围堰及其施工方法。

背景技术

在传统的船坞施工过程中，必须设置临时的围堰，才能进行船坞主体结构的施工，常见的有双排钢板桩围堰、格型钢板桩围堰、抛填土石坝围堰等，围堰一般要占大量水域，耗资巨大；费用占船坞工程总造价的10～15％左右，船坞施工完成后围堰的拆除，又费时费力，浪费材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术不足而提供的一种基于基床升浆的沉箱围堰及其施工方法，它具有稳定性好、施工方便，围堰结构占位少，节省空间，对周围环境影响小，且耗材省，工期短，工程造价低，围堰的拆除工作量小的优点。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于基床升浆的沉箱围堰，它是将预制的沉箱沉放在所需围堰处的抛石基床后对基床进行升浆处理，再对升浆基床以下进行帷幕灌浆而构成的。

本发明施工方法包括以下具体步骤：

(1)基槽开挖及清淤

按设计要求开挖基槽，并清除淤泥。

(2)基床抛石与整平

在基槽内抛填块石，形成基床，块石直径Φ80～Φ200mm，强度不低于30Mpa，抛填后的孔隙率在40％以上，基床厚度0.5～8m，并对基床整平。

(3)沉箱预制及沉放

按设计要求预制沉箱，并在沉箱内预埋数根灌浆管，沉箱浮运到现场沉放在抛石基床上，并对箱内进行回填。

(4)基床升浆

在沉箱灌浆管内进行基床抛石体内钻孔，并进行压力灌浆。

(5)帷幕灌浆

基床升浆形成砼后，在灌浆管内进行基床砼至岩基的钻孔，并进行压力灌浆。

本发明采用基床升浆、基床下帷幕灌浆的技术，与沉箱形成一种围堰结构，适用新建码头、船坞的围堰，它具有稳定性好、施工方便，耗材省，工期短，对周围环境影响小，围堰的拆除工作量小，工程造价低的优点。

附图说明

附图为本发明围堰的实施例截面示意图

具体实施方式

实施例

以船坞基坑为450m×120m，深度为14m，其中挡水高度为13m，外侧为海域，场地地质条件为岩石地基为例，具体施工步骤如下：

1、基槽开挖及清淤

码头位置基槽开挖至岩面，抛石基床厚度为2m，底宽控制在15m左右，清除淤泥。

2、基床抛石与平整

在基槽内抛填直径为80～200mm的块石，空隙率控制在40％，基床两侧设置挡浆袋装碎石坝体，并以土工布覆盖，抛石面整平至极细平并清除表面浮泥。

3、沉箱预制及沉放

沉箱宽度为13m，高12m，长度为18m，沉箱内预埋压浆管数根，横向设1～2组，每组2排，纵向间距2～3m，管径120～150mm，沉箱采用滑道下水，浮运到现场后沉放在基床上，开始向箱内回填山皮石。

4、基床升浆

沉箱沉放及箱内回填后，在压浆管内进行基床抛石体内钻孔，必须灌水清孔，清除块石之间、沉箱底和抛石及抛石基床底部和岩石之间的淤泥，之后方可将压浆管通进，在沉箱下抛石基床内升浆，为改善砂浆性能，浆液中掺入适量的减水剂和膨胀剂。水泥：采用325#普通硅酸盐水泥，砂：中细砂，水：淡水，初凝时间为8～10h。压浆结束控制：按沉箱基床体积注入率达到40％控制，灌浆压力达1.5～2kg/cm²，持续灌注2小时，要求一泵一孔，不允许一泵多孔同时施工。

5、帷幕灌浆

在基床升浆5-7天后，利用基床灌浆孔进行帷幕灌浆，首先进行管内钻孔，然后钻透抛石基床砼，最后钻入岩基，清孔、试水后进岩帷幕灌浆，帷幕灌浆的深度由地质资料中岩基破碎裂隙深度而定，渗透系数控制标准为小于5Lu，并作压水试验，如果有的孔经压水试验不能达到上述标准，该孔位及相邻孔位继续向下钻孔4m、并压浆，直至压水试验达到设计标准。灌浆压力控制在2kg/cm²左右，持续灌注一段时间。

完成上述施工后，在沉箱上堆袋装粘土坝体至+5.0m，以满足防汛工程要求，至此，沉箱结构、升浆基床、帷幕灌浆组成的沉箱围堰结构完成，在围堰完成功能后，原码头位置的围堰沉箱则无需拆除，可直接用作码头沉箱，其余位置的围堰沉箱应拆除，沉箱浮起后可作其它码头沉箱用。

本发明的基床升浆结合灌浆止水效果很好，沉箱下基床升浆止水技术为船坞干施工创造了条件，基床升浆技术亦为一些由于客观条件不适宜建造围堰的工程创造了船坞主体干施工条件，本发明已在数个船坞围堰工程推广应用，均取得了良好的止水效果和经济效益。