[发明专利]多功能钢板桩砼拱圈围堰及其施工方法

权利要求书

1.一种多功能钢板桩砼拱圈围堰，该围堰包括密集围合在承台（1）周边的一组钢板桩（2），其特征在于：所述钢板桩（2）的根部伸至围堰基底以下，钢板桩（2）的顶部高于承台，相邻钢板桩的邻边相互咬合，紧贴这组钢板桩（2）的内侧壁，沿围堰周圈间隔浇注有水平向的砼拱圈（3），钢板桩（2）和砼拱圈（3）通过焊接在钢板桩的斜拉杆（12）拉结，所述砼拱圈（3）为内配环形钢筋笼（9）的钢筋混凝土结构，相邻两砼拱圈之间连有竖杆（4）。

2.根据权利要求1所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰，其特征在于：所述钢板桩（2）为拉森钢板桩、U型钢板桩或Z型钢板桩。

3.根据权利要求2所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰，其特征在于：所述砼拱圈内的钢筋笼9至少有四根环形主筋（9.1）和间隔围绕在主筋外侧的箍筋（9.2）。

4.根据权利要求3所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰，其特征在于：所述钢板桩的外侧壁环箍有钢丝绳。

5.根据权利要求1所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：步骤如下：

    步骤一，在承台（1）位置的周边打设定位钢管桩（5），在两相邻定位钢管桩之间焊接导向框（6）；

    步骤二，紧贴导向框（6）外侧，在承台外围周边插打钢板桩（2），围成一环形围堰，围堰形成后拨出导向框（6）和钢管桩（5）；

    步骤三，将环形围堰内的水抽出，并在环形围堰内填入沙土（11）；

    步骤四，在环形围堰内按桥墩基础桩设计位置打入基础桩（7）；

    步骤五，挖除环形围堰内基础桩（7）周围的沙土（11），环形围堰内沙土（11）挖至第一道砼拱圈（3.1）标高处，在钢板桩（2）的内侧壁焊接斜拉杆（12），斜拉杆（12）伸向砼拱圈（3.1），紧贴钢板桩（2）支设砼拱圈的钢筋笼（9），钢筋笼（9）与斜拉杆（12）拉结，在钢筋笼（9）周围安装砼模板，浇筑第一道砼拱圈（3.1）； 

    步骤六，等第一道砼拱圈（3.1）的混凝土达到其设计强度的80％后，继续在环形围堰内挖土至下一道砼拱圈标高处，在钢板桩（2）的内侧壁焊接斜拉杆（12），斜拉杆（12）伸向砼拱圈（3.1），紧贴钢板桩（2）支设砼拱圈的钢筋笼（9），钢筋笼（9）与斜拉杆（12）拉结，在钢筋笼（9）周围安装砼模板，浇筑下一道砼拱圈；

    步骤七，在第一道砼拱圈（3.1）和下一道砼拱圈之间均匀支设竖杆；

    步骤八，重复步骤六直至挖至桥墩基础基坑底面设计深度；

    步骤九，浇筑桥墩基础基坑底面的混凝土垫层（8），等混凝土垫层强度达到设计强度，在混凝土垫层（8）上浇筑承台（1）；

    步骤十，承台（1）施工完毕，在承台（1）顶面作桥墩座（10），拆除砼拱圈（3）和钢板桩（2）。

6.根据权利要求5所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，导向框（6）为无斜杆拱形桁架，腹杆（6.1）为两块钢板对接焊接，下弦杆（6.2）为两个工字钢对接焊接成的箱型，对接处焊接有钢板，钢板上端为圆弧形，上弦杆（6.3）为拱形钢管，上弦杆（6.3）与腹杆（6.1）焊接连接，腹杆（6.1）与下弦杆（6.2）焊接连接。 

7.根据权利要求5所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，导向框（6）的上弦杆（6.3）外弧线直径与围堰直径相同。

8.根据权利要求5所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：所述步骤二中，每打设15片钢板桩（2）后，测定钢板桩沿切线方向的偏斜量，并通过上大下小的异形钢板桩来调正。

9.根据权利要求5所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：所述步骤五～步骤七中，在现浇砼拱圈（3）时，每层砼拱圈中预埋8个断面应力计。

10.根据权利要求5所述的多功能钢板桩砼拱圈围堰的施工方法，其特征在于：所述步骤八中，混凝土垫层（8）的厚度为50～100mm，承台（9）为一层或两层及两层以上。