一种围堰施工方法与流程

1.本发明涉及水利施工技术领域，尤其涉及一种围堰施工方法。


背景技术：

2.一般在水利工程建设中，为建造永久性水利设施，会修建临时性围护结构，称为围堰。修建围堰的作用是防止水和土进入建筑物的修建位置，以便在围堰内排水，开挖基坑，修筑建筑物。一般主要用于水工建筑中，除作为正式建筑物的一部分外，围堰一般在用完后拆除。
3.在城市轨道交通修建的过程中，经常会遇到横穿现有河流或者湖泊的情况，此时需要进行围堰填湖造陆后进行明挖施工，针对湖泊一类的深水区域，常见深水基础围堰主要有钢板桩围堰、锁扣钢管桩围堰、双壁钢围堰等，钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰，其具有强度高，容易打入坚硬土层；围堰填筑完成后作为后期作业场地，填土施工质量直接影响后期工程施工质量及安全，如何保证围堰填筑质量是一大重点。
4.申请号为cn201721469693.4的中国专利公开了一种适用于沿海深水区的土石围堰结构，包括主堤和子堤，主堤和子堤均为抛石结构层，主堤和子堤之间设置闭气土方组合结构，闭气土方结构与抛石的相接处设置石渣垫层及复合土工布层，闭气土方结构与抛石的相接处自下而上依次设置石渣垫层、复合土工布层、闭气土方结构层、粘土层、石渣垫层。本实用新型在闭气土方与抛石相接处采用石渣垫层及复合土工布，既可作为反滤层又能部分起到防冲刷作用。闭气土方组合断面由三种不同材料组合而成，既达到了良好的闭气效果又缩短了工期，而且降低了造价。
5.申请号为cn202021596276.8的中国专利公开了一种适用于沿海地区的充砂管袋围堰，主要由充砂管袋、复合土工膜及双排钢板桩组成，施工方便、经济实用、防渗效果好、结构稳定、可靠度高。本实用新型双排钢板桩及复合土工膜构成围堰整体防渗体系，围堰整体防渗效果有保证；河底抛填一定厚度的大块石将淤泥挤出并占据其原位置，大块石顶部铺设一定厚的中粗砂层可防止底层充砂管袋破坏，中粗砂层上部及充砂管袋水下部分层与层之间布置有双向土工格栅，有利于提高围堰整体稳定；复合土工膜水下部分坡面及充砂管袋护脚均设置膜袋混凝土护面，水上部分坡面设置喷混凝土护面，能够有效抵抗沿海地区风浪作用。
6.以上围堰方法虽然可以实现施工，提高围堰整体稳定，但是所采用的钢板桩为水上钢板桩，大型施工设备无法进入湖泊中，如何在湖中顺利进行钢板桩施工是一大难点；同时钢板桩及填湖施工过程中对湖水有扰动，措施不当可能造成湖水污染，围堰填湖本身是一大重点和难点；因此，针对上述施工问题需要提出一种围堰施工方法，可以防止围堰填湖过程中污染湖水。


技术实现要素：

7.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种围堰施工方法。
8.本发明所采用的技术方案是：
9.一种围堰施工方法，步骤为：
10.s1、确定水上围堰填湖区域，将所述围堰填湖区域进行水上临时围蔽，在所述水上临时围蔽的水面以上区域安装密目网，水面以上0.5m及水面以下区域安装至少一层土工膜网；
11.s2、水上临时围蔽完成后，开始钢板桩打桩，同时所述钢板桩的第一侧面进行石方围堰填筑作业，直至钢板桩跨接所述水上围堰填湖区域的两岸，同时所述第一侧面的石方围堰填筑作业完成；
12.s3、在所述第一侧面的石方围堰进行土方回填，同时在所述钢板桩的第二侧面进行石方围堰填筑作业，完成整体的石方围堰；
13.s4、将湖底以上的石方围堰内进行采用水泥浆进行灌浆充填；
14.s5、在所述石方围堰顶部铺设交通疏解道路及施工便道。
15.优选地，s1中，水上临时围蔽的方法为：
16.确定钢板桩边线和水上围蔽边线，并进行现场放样，放样完成后定桩；
17.使用水上浮箱形成作业平台，围绕所述水上围堰填湖区域进行围蔽骨架安装；
18.在所述围蔽骨架上绑扎密目网，在所述围蔽骨架位于水面以上0.5m和以下的区域安装至少一层土工膜。
19.优选地，现场放样的标准为：按照所述钢板桩边线和水上围蔽边线，每间隔10m为一放样点；所述钢板桩边线和水上围蔽边线的转折点为放样点。
20.优选地，所述围蔽骨架包括插入湖中的骨架立杆和与所述骨架立杆固定交叉的骨架横杆；
21.所述骨架立杆包括长立杆和短立杆，所述长立杆的水上部分用于安装所述密目网。
22.优选地，所述土工膜网由土工膜和铁丝网绑扎组成；
23.所述土工膜网覆盖在所述骨架立杆的水下区域，所述土工膜网的下端与湖底接触，所述土工膜网的上端露出水面且与水面的距离至少为50厘米。
24.优选地，所述铁丝网面对所述钢板桩。
25.优选地，将所述水上围堰填湖区域分割成若干个次级填湖区域，分别进行围堰施工。
26.优选地，s2中，在钢板桩打桩的施工长度至少达到6米时，开始在所述钢板桩的第一侧面进行石方围堰填筑作业；
27.采用在钢板桩打桩和第一侧面石方围堰填筑循环进行的方式完成所述第一侧面的石方围堰填筑作业。
28.优选地，在每一片所述钢板桩打桩后，进行位置检测，若位置检测不符合要求，则重新进行打桩。
29.优选地，在s3中，土方回填的方式至少包括分段填筑、推土机填土和大面积回填中的一种；若采用分段填筑，则阶梯状进行分层填土，分层交接处交错且每层重叠距离为0.5-1.0m；若采用推土机填土，则采用纵向铺填，再用推土机进行往复碾压；若采用大面积回填，则采用机械碾压。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
31.本发明提供的围堰施工方法确定水上围堰填湖区域，将所述围堰填湖区域进行水上临时围蔽，将水上围堰填湖区域与其他区域隔离开，在所述水上临时围蔽的水面以上区域安装密目网，作遮挡视线作用，水面以上0.5m及以下区域安装至少一层土工膜网，土工膜网的下端与湖底接触，所述土工膜网的上端露出水面，可用作浑水过滤及减缓冲击作用，避免围堰施工过程中产生的污水进入湖面其他区域，防止湖水污染。
附图说明
32.图1是本发明提供的一种围堰施工方法的流程图。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
35.一种围堰施工方法，步骤为：
36.s1、确定水上围堰填湖区域，填湖前先施工一排钢板桩将湖水隔离开来，防止填湖过程中污染湖水，但是在钢板桩施工时同样可能对湖水造成污染，因此将所述围堰填湖区域进行水上临时围蔽，水面以下安装1-2层钢丝网土工膜，作浑水过滤及减缓冲击作用，水面以上安装密目网，作遮挡视线作用。为节约工期，可采取进一步将施工水域缩小的方案，即在水上临时围蔽之间加土工膜网横档，将施工范围分割成几块小的水域，分割距离为30-50m。
37.具体水上临时围蔽的步骤包括：
38.先进行浮箱制作，使用钢筋焊接浮箱主体骨架，保证内部可放直径50cm，高度1.0铁桶9个，单个铁桶容积0.196m3，浮箱长*宽＝4m*1.8m，最大浮力1.73t，使用时为保证稳定性及增大浮力，采取两个浮箱拼接方案，将两个浮箱使用角钢和螺栓连接起来，拼装后最大浮力3.46t，拼接完成后在浮箱面固定密排方木，形成作业平台，四周安装高1.2m防护栏杆。
39.然后根据设计施工蓝图确定钢板桩边线和水上围蔽边线，并按照直线段10m一点进行现场放样，钢板桩边线和水上围蔽边线的各转折点同样放样，放样点确认后使用钢筋插入湖中定桩，上面绑扎红旗或警示带作醒目标志，水上围蔽较钢板桩边线偏移1.5-2.0m。
40.安装围蔽骨架，通过使用水上浮箱，利用水上竹竿先在四角形成固定平台，然后钢管骨架施工进行围蔽骨架安装，为保证骨架立杆顺利插入湖中，将立杆底部制作成锥形，立杆分两种：长立杆长度为6m，短立杆长度为3.5m，长立杆和短立杆均打入湖中1.5m，长立露出水面2.5m，作安装密目网使用，间距5m，短立杆间距同样5m，露出水面即可。立杆完成后在水面以上部分横向安装两道横杆，分别位于水面以上0.3-0.5cm和2-2.5m位置，并根据实际情况选择是否增加抛撑。
41.进行密目网及土工膜网安装，密目网的目的是阻挡外部游客的视线，做到前期“封
闭施工”，同时又有一定的透风能力，保证稳定性，密目网采用细铁丝绑扎在钢管骨架上。下部土工膜网初步计划宽度(垂直方向)2.0m，单幅长度6m，先在岸上将土工膜与铁丝网使用铁丝绑扎在一起，然后整体与钢管构件固定，安装要点如下：土工膜网安装前人工探明湖底地形，对湖底凹凸起伏较大位置增加土工膜层数；安装时两人操作，同时将土工膜网下放，保证下部与湖底充分接触，以手感觉有阻力为止；根据湖水实际深度调整土工膜宽度，必须保证上部超出水面以上10cm；幅与幅搭接宽度不小于20cm；安装时将铁丝网安装在钢板桩一侧。
42.在正式进行钢板桩和石围堰施工前，选取合适位置模拟水上围蔽土工膜网防污染效果，确定土工膜网使用层数及其浑水扩散范围。
43.s2、水上临时围蔽完成后或者完成一定范围之后，开始钢板桩打桩，同时所述钢板桩的第一侧面进行石方围堰填筑作业，直至钢板桩跨接所述水上围堰填湖区域的两岸，同时所述第一侧面的石方围堰填筑作业完成；
44.开始进行钢板桩和钢板桩一侧石围堰填筑作业，钢板桩施工起点在湖西岸，终点位置为湖东岸，按照钢板桩-石围堰填筑-钢板桩工序不断循环，直至将钢板桩施工至对岸，同时该侧石围堰填筑完成。期间钢板桩始终超前石围堰填筑约1-2m，初期围堰顶宽度保证不小于5.0m，石围堰填筑宽度坡顶3.1m，其余位置使用土方补填，并形成1：0.5斜坡。
45.具体施工方法为：
46.首先使用钢板桩机站在岸边进行首循环钢板桩施工，施工长度约6-8m，然后紧随石方围堰填筑。首循环石方围堰平台填筑完成后将钢板桩机停靠在回填平台上插打，确定第一条桩的桩顶标高(根据调查数据中湖水最高水位的高度来设定标高)，然后以第一根钢板桩为基准，向前插打钢板桩。在整个钢板桩施打过程中，采取插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置的方法。
47.钢板桩的插打作业步骤和技术要点：在钢板桩下端系揽风绳二根，起吊钢板桩接近垂直状态时，利用揽风绳控制正反方向；钢板桩就位下插，第一片钢板桩沿活动导向下插是整个围堰的基准，要反复测量检查，使其方向垂直，位置准确，必要时可加辅助设施，控制桩在导向内的左右位置。移动打桩机，将桩夹住后，进一步复核桩的垂直度、位置，认可后进行插打。使钢板桩(第一片或第一组)下沉到设计标高，其它钢板桩则以插打好的桩为准。对准锁口，控制好方向，振动打插。
48.第一侧面石围堰紧跟钢板桩逐步填筑，填筑过程中采用逐层推移方法进行，施工过程中若出现大量淤泥上翻，则使用封闭泥浆车进行夜间外运。南端石围堰在填土至相应位置后开始施工，并保证每填一段其范围、标高都达到设计要求。
49.测量组将抛填边线提前放样，使用运土车将石方运送至湖岸缓慢倾倒，当石方露出水面以后，安排挖掘机进行粗略的修整和碾压，然后接着往上填筑，直至到达设计标高，最后采用重型机械碾至块石不再下沉为止。抛填块石要求大小不均匀，便于层层铺设，第一层抛填粒径较大的块石，向上依此可减小粒径，小碎石填缝。石方强度不小于mu30，石方材料粒径不宜小于300mm，且小于300mm粒径的石方含量不超过20％，最大粒径500mm。抛填范围必须做好控制，其范围不能超过防护棚基础桩范围，以免影响成桩施工。
50.s3、在所述第一侧面的石方围堰进行土方回填，同时在所述钢板桩的第二侧面进行石方围堰填筑作业，完成整体的石方围堰；
51.石围堰之间基坑范围采用土方回填，回填材料中不可含垃圾、树根等杂物，围护桩范围不可回填大块石头。由于回填位置后期会有大型机械在其上工作，回填质量必须有保证，符合设计要求。
52.回填采取逐步推移方案实施，及从湖的一端逐步向另一端推移，为防止土方长时间净置雨水软化，填土时必须采用快速、连续的施工组织进行施工。回填至水面以上后采用分层摊铺和夯压实，每层铺土厚度和压实遍数应根据土质、压实系数和机具性能而定。一般为30-50cm，铺土厚度应小于压实机械压实的作用深度，应能使土方压实而机械的功耗最少。回填过程中产生的淤泥采用封闭泥浆车及时外运至指定地点。
53.如分段填筑，交接填成阶梯形，分层交接处应错开，上下层接缝距离不小于1.0m。每层碾迹重叠应达到0.5-1.0m。采用推土机填土时，应由下而上分层铺填，不得采用大坡度推土，以推代压，居高临下，不分层次和一次推填的方法。推土机运土回填，可采取分堆集中，一次运送方法，以减少运土漏失量。填土程序宜采用纵向铺填顺序，从挖土区段至填土区段，以40-60m距离为宜，用推土机来回行驶进行碾压，履带应重叠一半。大面积回填宜用机械碾压，在碾压之前宜先用轻型推土机推平，低速预压4-5遍，使表面平实，避免碾轮下陷。用压路机进行填方压实，应采用“薄填、慢驶、多次”的方法。碾压方向应从两边逐渐压向中间，碾轮每次重叠宽度约15-25cm，边坡、边角边缘压实不到之处，应辅以人力夯或小型夯实机具夯实。
54.已填好的土层如遭水浸，应把稀泥铲除后，方能进行上层回填；填土区应保持一定横坡，或中间稍高两边稍低，以利排水，当天填土应在当天压实。雨期回填时工作面不宜过大，应逐段、逐片地分期完成。从运土、铺填到压实各道工序应连续进行。雨前应压完已填土层，并形成一定坡势，以利排水。施工中应检查、疏通排水设施，防止地面水流入，造成边坡塌方或使基土遭到破坏。现场道路应根据需要加铺防滑材料，保持运输道路畅通。
55.s4、将湖底以上的石方围堰内进行采用水泥浆进行灌浆充填；围堰石方完成后，为增强石方围堰的止水性和整体性，防止基坑开挖过程中湖水倒流和后期因水系连通导致石方围堰之间的回填土软化，将湖底以上部分的石方采用水泥浆进行灌浆充填，使石方之间形成整体。
56.s5、在所述石方围堰顶部铺设交通疏解道路及施工便道。在石方围堰顶部作公园交通疏解道路，沥青混凝土路宽5.0m。钢板桩位置与环湖沥青路之间留宽为1.5m，坡度为1:1.5的绿化坡道，环湖路相较于钢板桩高1m。路面及施工便道之间留坡度为1:1，宽约5m左右的施工便道，施工便道位置高于环湖路面，最高处达2.45m，具体视地形而定。
57.以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。