CN113026753B - 一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构及其方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，包括围堰本体，围堰本体为竖直设置的立方体钢套箱，在立方体钢套箱内侧的下端处浇筑有混凝土封底层，所述的围堰本体的下端处设置有防渗机构，防渗机构包括防渗卷材、防渗架、防渗止水板，防渗卷材沿着立方体钢套箱下端的内侧壁周向设置，防渗架包括固定部、连接部和架体，固定部固定安装在立方体钢套箱的内侧壁上，连接部可拆卸的固定安装在固定部的下侧，防渗架固定安装在连接部的下侧，防渗止水板固定安装在架体上，混凝土封底层的顶面高于防渗止水板且低于固定部。本申请具有通过将固定部和连接部分离，从而使围堰本体与连接部分离，便于将围堰本体拆卸下来的效果。

Description

一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构及其方法

技术领域

本申请涉及钢围堰施工技术的领域，尤其是涉及一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构及其方法。

背景技术

桥梁基础施工中的钢围堰通常用来作为水下承台施工挡水结构。当钢围堰施工完成后浇筑封底混凝土，待封底混凝土具备一定强度后，抽出围堰内的积水，形成干作业环境，操作人员进入围堰内绑扎钢筋，施工承台和桥墩。在钢围堰内浇筑封底混凝土后，由于钢围堰和封底混凝土为不同的材料，存在着显著的分界面，且两者有不同的温度变形系数，导致两者之间的粘结力存在不确定性，从而容易在钢围堰侧壁与封底混凝土之间形成缝隙，出现漏水或渗水的现象。此外由于钢围堰结构一般是位于水中的，受到水流、潮汐等影响会出现位移和变形，钢围堰与封底混凝土之间的缝隙进一步增大，漏水或者渗水现象进一步加剧。

如公告号为CN110374121A的中国专利公开了一种钢围堰侧壁与封底混凝土之间的止水结构及施工方法，包括钢围堰侧壁和封底混凝土，封底混凝土浇筑在钢围堰侧壁底部，钢围堰侧壁嵌入封底混凝土的侧面上固连有止水钢板，止水钢板嵌入封底混凝土内，止水钢板上放置有注浆花管，注浆花管外壁上间隔开设有若干个通孔，注浆花管外套接有薄膜。其具有设置多道止水屏障，可有效防止后期施工产生的渗水情况，保证围堰内的无水作业环境的优点。

针对上述中的相关技术，因为该结构中的角钢和止水钢板之类的结构是固定设置在围堰表面的，在使用完毕需要对围堰本体进行拆除时，埋设在混凝土封底层内的止水钢板并不能够方便拆下来，从而不便于将围堰本体拆除掉。

发明内容

为了改善在对围堰本体进行拆除时，不便于将围堰本体拆除掉的问题，本申请提供一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构及其方法。

第一方面，本申请提供一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，采用如下的技术方案：

一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，包括围堰本体，围堰本体为竖直设置的立方体钢套箱，在立方体钢套箱内侧的下端处浇筑有混凝土封底层，所述的围堰本体的下端处设置有防渗机构，防渗机构包括防渗卷材、防渗架、防渗止水板，防渗卷材沿着立方体钢套箱下端的内侧壁周向设置，防渗架包括固定部、连接部和架体，固定部固定安装在立方体钢套箱的内侧壁上，且固定部高于防渗卷材，连接部可拆卸的固定安装在固定部的下侧，防渗卷材的上侧边高于连接部的下侧边，且连接部与防渗卷材紧密贴合，架体固定安装在连接部的下侧，且架体与防渗卷材紧密贴合，防渗止水板固定安装在架体上，防渗止水板靠近围堰本体的一边与防渗卷材紧密贴合，防渗止水板远离围堰本体的一边位于架体的外侧，位于架体外侧的侧边高度高于靠近围堰本体的侧边且低于固定部，混凝土封底层的顶面高于防渗止水板且低于固定部。

通过采用上述技术方案，立方体钢套箱内侧壁的下端处首先铺设防渗卷材，之后再安装上固定部、连接部和架体。连接部和架体能够抵接防渗卷材，使防渗卷材贴合紧密现象。并且在架体上安装有与防渗卷材贴合的防渗止水板，在出现渗水现象的时候，防渗止水板能够拦住水分，减缓了水分沿着混凝土封底层渗上来的速度。在浇筑的时候，混凝土封底层将部分连接部和防渗止水板埋设在内侧，当浇筑完毕后，连接部和防渗止水板均与混凝土封底层固定连接，通过将固定部和连接部分离，从而使围堰本体与连接部分离，便于将围堰本体拆卸下来。

可选的，所述的围堰本体内侧设置有定位机构，定位机构包括定位桩、定位横梁和定位连接梁，定位桩的下端埋设在立方体钢套箱下侧的地基内，定位桩的上端高于固定部，定位桩设置有若干根，且定位桩呈矩形阵列分布在围堰本体内侧，定位横梁设置在相邻两根定位桩之间，并与定位桩固定连接，定位连接梁固定安装在与立方体钢套箱相邻的定位桩上，定位连接梁的另一端与架体固定连接。

通过采用上述技术方案，定位桩埋设在地基内并且相互固定连接，使定位桩形成一个整体，加固围堰本体下部的结构。而定位桩同时通过定位连接梁与架体固定连接，从而使架体和立方体钢套箱固定连接在一起。在浇筑混凝土封底层后，由于混凝土封底层内设置的定位机构能够对混凝土封底层起到加固的效果，从而使混凝土封底层不易出现位移和变形的现象，进而使混凝土封底层不易出现漏水或者渗水现象。

可选的，所述的定位横梁设置有两组，同一组内的定位横梁高度相等，且一组定位横梁高于另一组定位横梁，混凝土封底层的顶面位于两组定位横梁之间。

通过采用上述技术方案，定位横梁分为两组，且混凝土封底层的顶面位于两组定位横梁之间，从而使定位桩的上端和下端连接紧密。在浇筑混凝土后，各个定位桩依然保持着结构稳定的状态。

可选的，所述的定位机构还包括定位支撑梁，定位支撑梁固定安装在与立方体钢套箱相邻的定位桩上，定位支撑梁与上侧的定位横梁高度相等，下侧的定位横梁与定位连接梁的高度相等，定位支撑梁靠近立方体钢套箱的端头与立方体钢套箱固定连接。

通过采用上述技术方案，定位支撑梁连接定位桩和立方体钢套箱，立方体钢套箱上端被稳定的支撑住，提高了立方体钢套箱的强度。

可选的，所述的立方体钢套箱包括至少三块套箱板，套箱板依次首尾拼接，套箱板的内侧面和外侧面均设置有若干个凸出部，凸出部呈条形且竖直设置，凸出部沿着套箱板的下侧边等间距设置。

通过采用上述技术方案，立方体钢套箱由多块套箱板拼接而成，通过设置凸出部，能够增加套箱板的强度。在抽水后，套箱板的上下两端不易出现朝向立方体钢套箱内侧弯折的现象，进而使整个立方体钢套箱不易出现变形损坏的现象。

可选的，所述的固定部呈长条形且水平设置，固定部固定安装在套箱板内侧的凸出部表面上。

通过采用上述技术方案，固定部设置成长条形的结构，且沿着套箱板的内侧壁设置，能够增加套箱板的强度。在抽水后，套箱板的左右两端不易出现朝向立方体钢套箱内侧弯折的现象，进而使整个立方体钢套箱不易出现变形损坏的现象。

可选的，所述的套箱板上的凸出部沿着套箱板上侧边设置，同一侧面上的相邻两个凸出部之间间隔有空隙，且不同侧面上的凸出部沿着套箱板上侧边依次交错设置。

通过采用上述技术方案，使套箱板两个侧面上的凸出部相互交错，能够对套箱板进行更为均匀的加固，使套箱板不容易出现变形的现象。

第二方面，本申请提供一种渗水围堰设计封底混凝土施工方法，采用如下的技术方案：

一种渗水围堰设计封底混凝土施工方法，包括如下步骤：

S1、施工准备，将材料运输到工地，详细检查、丈量、分类和编号，并进行修整；

S2、打入定位桩，将定位桩打入地基内，并焊接上定位横梁；

S3、打入套箱板，将套箱板打入地基内，并将套箱板组合拼成立方体钢套箱；

S4、围堰封底，对立方体钢套箱内部进行清淤，接着在立方体钢套箱上端处进行加固，预先抛入片石，之后注入封底混凝土，封底混凝土浇筑完成后，进行排水；

S5、铺设防渗机构，排水完毕后沿着套箱板铺设防渗卷材，并安装上防渗架和防渗止水板；

S6、加固立方体钢套箱，在定位桩上安装定位连接梁和定位支撑梁；

S7、再浇筑混凝土封底层，使混凝土封底层的顶面高于防渗止水板且低于固定部。

通过采用上述技术方案，先安装定位桩和套箱板，并初步浇筑封底混凝土，封底混凝土凝固后之后清除掉立方体钢套箱内部的淤泥和水，并安装上防渗机构和定位机构，最后再浇筑上混凝土封底层。通过浇筑两次混凝土封底层，可有效降低后期施工产生的渗水现象的概率，使立方体钢套箱内部保持良好的作业环境。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.当浇筑完毕后，连接部和防渗止水板均与混凝土封底层固定连接，通过将固定部和连接部分离，从而使围堰本体与连接部分离，便于将围堰本体拆卸下来；

2.能够对套箱板进行更为均匀的加固，使套箱板不容易出现变形的现象。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图。

图2是隐藏部分围堰本体后的结构示意图。

图3是隐藏混凝土封底层后的结构示意图。

附图标记说明：1、围堰本体；11、立方体钢套箱；12、套箱板；13、凸出部；2、防渗机构；21、防渗卷材；22、防渗架；221、固定部；222、连接部；2221、连接螺纹柱；223、架体；23、防渗止水板；3、定位机构；31、定位桩；32、定位横梁；33、定位连接梁；34、定位支撑梁；4、混凝土封底层；5、地基。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构。参照图1和图2，渗水围堰设计封底混凝土施工结构包括围堰本体1，围堰本体1为竖直设置的立方体钢套箱11，立方体钢套箱11内侧设置有防渗机构2和定位机构3。

参照图1，立方体钢套箱11包括四块套箱板12，套箱板12依次首尾连接。在套箱板12上安装有凸出部13。凸出部13为长条形的钢板，钢板的两条长边均朝向钢板的同一侧弯折，且弯折的角度为锐角，凸出部13的两条长边与套箱板12固定连接。套箱板12同一侧面上的凸出部13沿着套箱板12的上侧边等间距设置，且套箱板12两个侧面上的凸出部13沿着套箱板12的上侧边依次交错设置。

参照图2和图3，防渗机构2包括防渗卷材21、防渗架22和防渗止水板23，防渗卷材21沿着立方体钢套箱11下端的内侧壁铺设有一圈。防渗架22包括固定部221、连接部222和架体223，固定部221呈杆状且水平设置。固定部221与凸出部13远离套箱板12的侧面紧密贴合，并通过螺栓固定安装在凸出部13上。连接部222为块状，连接部222的顶面上焊接有连接螺纹柱2221，连接部222固定设置在凸出部13的底面上，且连接螺纹柱2221穿设过固定部221，并通过螺母固定安装在固定部221上。架体223呈柱形并竖直焊接在连接部222的底面上，连接部222和架体223均位于与凸出部13远离箱板的侧面贴合的位置处。防渗止水板23远离立方体钢套箱11中心处的侧边与套箱板12的侧壁、凸出部13的侧壁以及架体223的侧壁贴合，其中防渗止水板23与套箱板12的侧壁和凸出部13的侧壁之间的缝隙通过锯末拌合湿的细砂密封，防渗止水板23与架体223的侧壁焊接来进行密封。在架体223远离套箱板12的侧壁上连接有斜撑，斜撑的上端与防渗止水板23的底面焊接在一起，且使防渗止水板23远离套箱板12的侧边高于靠近套箱板12的侧壁，且防渗止水板23远离套箱板12的侧边低于固定部221。

参照图2和图3，定位机构3包括定位桩31、定位横梁32、定位连接梁33和定位支撑梁34。定位桩31的下端埋设在立方体钢套箱11下侧的地基5内，定位桩31设置有四根且呈矩形阵列分布在围堰本体1的内侧。定位横梁32设置在相邻的两根定位桩31之间，并且与定位桩31焊接在一起。定位横梁32设置有两组，同一组内的定位横梁32高度相等，两组定位横梁32的高度不等。高度低的一组定位横梁32与架体223的高度相等，高度高的一组定位横梁32高度高于防渗架22。定位连接梁33和定位支撑梁34均水平设置，定位连接梁33的高度与下侧的一组定位横梁32高度相等，定位连接梁33的一端与定位桩31焊接，定位连接梁33的另一端与架体223焊接，定位支撑梁34的高度与上侧的一组定位横梁32高度相等，定位支撑梁34的一端与定位桩31焊接，定位支撑梁34的另一端与套箱板12焊接。

参照图2，在立方体钢套箱11内浇筑有混凝土封底层4，混凝土封底层4的顶面高度高于防渗止水板23并且低于固定部221。

本申请实施例一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构的实施原理为：通过在立方体钢套箱11的内侧壁下端处铺设防渗卷材21，之后安装上固定部221、连接部222和架体223，连接部222和架体223均与防渗卷材21抵接，使防渗卷材21与立方体钢套箱11贴合紧密，不易因为贴合不紧密而出现渗水的现象。而在架体223上安装有与防渗卷材21贴合的防渗止水板23，防渗止水板23靠近套箱板12的侧边通过锯末拌合湿的细砂以及焊接来进行密封。当出现渗水现象的时候，防渗止水板23能够拦住水分，减缓了水分沿着混凝土封底层4渗上来的速度。立方体钢套箱11内部设置有埋设在地基5内的定位桩31，定位桩31通过定位连接梁33和定位支撑梁34支撑起立方体钢套箱11，使立方体钢套箱11保持稳定。同时在立方体钢套箱11侧壁上设置凸出部13，从而使立方体钢套箱11内部在抽水后，不易出现变形损坏的现象。在浇筑完混凝土封底层4后，混凝土封底层4内部埋设有部分防渗架22、防渗止水板23、下侧的一组定位横梁32以及定位连接梁33，对混凝土封底层4进行加固，使混凝土封底层4不易出现变形开裂损坏的现象。而在浇筑完混凝土封底层4，并需要拆除套箱板12的时候，因为混凝土封底层4的顶面高度高于防渗止水板23并且低于固定部221，通过将固定部221顶面上的螺栓拧下，并切割开定位支撑梁34，使围堰本体1与连接部222分离，可方便的将套箱板12拆卸下来。

本申请实施例还公开一种渗水围堰设计封底混凝土施工方法。参照图2和图3，渗水围堰设计封底混凝土施工方法包括如下步骤，

S1、施工准备，将材料运输到工地，详细检查、丈量、分类和编号，并进行修整；

S2、打入定位桩31，将四根定位桩31呈矩形阵列打入地基5内，并在相邻两根定位桩31之间焊接上两组定位横梁32，使各个定位桩31连接成一体；

S3、打入套箱板12，在套箱板12上预先安装上凸出部13，之后将套箱板12打入地基5内，并将相邻两块套箱板12相互靠近的一端连接在一起，组合拼成立方体钢套箱11；

S4、围堰封底，对立方体钢套箱11内部进行清淤，接着在立方体钢套箱11上端处焊接斜杆来进行加固，之后预先抛入片石铺设立方体钢套箱11的底部，最后采用导管法注入封底混凝土，封底混凝土一次连续浇筑完成后，将立方体钢套箱11内部的水分排出；

S5、铺设防渗机构2，排水完毕后沿着套箱板12铺设防渗卷材21，并安装上防渗架22和防渗止水板23；

S6、加固立方体钢套箱11，在定位桩31上安装定位连接梁33和定位支撑梁34，使定位桩31支撑起立方体钢套箱11；

S7、再浇筑混凝土封底层4，使混凝土封底层4的顶面高于防渗止水板23且低于固定部221。

本申请实施例一种渗水围堰设计封底混凝土施工方法的实施原理为：先安装定位桩31和套箱板12，并初步浇筑封底混凝土，封底混凝土凝固后之后清除掉立方体钢套箱11内部的淤泥和水，并安装上防渗机构2和定位机构3，最后再浇筑上混凝土封底层4。通过浇筑两次混凝土封底层4，可有效降低后期施工产生的渗水现象的概率，使立方体钢套箱11内部保持良好的作业环境。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，包括围堰本体(1)，围堰本体(1)为竖直设置的立方体钢套箱(11)，在立方体钢套箱(11)内侧的下端处浇筑有混凝土封底层(4)，其特征在于：所述的围堰本体(1)的下端处设置有防渗机构(2)，防渗机构(2)包括防渗卷材(21)、防渗架(22)、防渗止水板(23)，防渗卷材(21)沿着立方体钢套箱(11)下端的内侧壁周向设置，防渗架(22)包括固定部(221)、连接部(222)和架体(223)，固定部(221)固定安装在立方体钢套箱(11)的内侧壁上，且固定部(221)高于防渗卷材(21)，连接部(222)可拆卸的固定安装在固定部(221)的下侧，防渗卷材(21)的上侧边高于连接部(222)的下侧边，且连接部(222)与防渗卷材(21)紧密贴合，架体(223)固定安装在连接部(222)的下侧，且架体(223)与防渗卷材(21)紧密贴合，防渗止水板(23)固定安装在架体(223)上，防渗止水板(23)靠近围堰本体(1)的一边与防渗卷材(21)紧密贴合，防渗止水板(23)远离围堰本体(1)的一边位于架体(223)的外侧，位于架体(223)外侧的侧边高度高于靠近围堰本体(1)的侧边且低于固定部(221)，混凝土封底层(4)的顶面高于防渗止水板(23)且低于固定部(221)。

2.根据权利要求1所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的围堰本体(1)内侧设置有定位机构(3)，定位机构(3)包括定位桩(31)、定位横梁(32)和定位连接梁(33)，定位桩(31)的下端埋设在立方体钢套箱(11)下侧的地基(5)内，定位桩(31)的上端高于固定部(221)，定位桩(31)设置有若干根，且定位桩(31)呈矩形阵列分布在围堰本体(1)内侧，定位横梁(32)设置在相邻两根定位桩(31)之间，并与定位桩(31)固定连接，定位连接梁(33)固定安装在与立方体钢套箱(11)相邻的定位桩(31)上，定位连接梁(33)的另一端与架体(223)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的定位横梁(32)设置有两组，同一组内的定位横梁(32)高度相等，且一组定位横梁(32)高于另一组定位横梁(32)，混凝土封底层(4)的顶面位于两组定位横梁(32)之间。

4.根据权利要求3所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的定位机构(3)还包括定位支撑梁(34)，定位支撑梁(34)固定安装在与立方体钢套箱(11)相邻的定位桩(31)上，定位支撑梁(34)与上侧的定位横梁(32)高度相等，下侧的定位横梁(32)与定位连接梁(33)的高度相等，定位支撑梁(34)靠近立方体钢套箱(11)的端头与立方体钢套箱(11)固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的立方体钢套箱(11)包括至少三块套箱板(12)，套箱板(12)依次首尾拼接，套箱板(12)的内侧面和外侧面均设置有若干个凸出部(13)，凸出部(13)呈条形且竖直设置，凸出部(13)沿着套箱板(12)的下侧边等间距设置。

6.根据权利要求5所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的固定部(221)呈长条形且水平设置，固定部(221)固定安装在套箱板(12)内侧的凸出部(13)表面上。

7.根据权利要求5所述的一种渗水围堰设计封底混凝土施工结构，其特征在于：所述的套箱板(12)上的凸出部(13)沿着套箱板(12)上侧边设置，同一侧面上的相邻两个凸出部(13)之间间隔有空隙，且不同侧面上的凸出部(13)沿着套箱板(12)上侧边依次交错设置。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述渗水围堰设计封底混凝土施工结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、施工准备，将材料运输到工地，详细检查、丈量、分类和编号，并进行修整；

S2、打入定位桩(31)，将定位桩(31)打入地基(5)内，并焊接上定位横梁(32)；

S3、打入套箱板(12)，将套箱板(12)打入地基(5)内，并将套箱板(12)组合拼成立方体钢套箱(11)；

S4、围堰封底，对立方体钢套箱(11)内部进行清淤，接着在立方体钢套箱(11)上端处进行加固，预先抛入片石，之后注入封底混凝土，封底混凝土浇筑完成后，进行排水；

S5、铺设防渗机构(2)，排水完毕后沿着套箱板(12)铺设防渗卷材(21)，并安装上防渗架(22)和防渗止水板(23)；

S6、加固立方体钢套箱(11)，在定位桩(31)上安装定位连接梁(33)和定位支撑梁(34)；

S7、再浇筑混凝土封底层(4)，使混凝土封底层(4)的顶面高于防渗止水板(23)且低于固定部(221)。

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