[发明专利]一种滨海超深厚软土地基浮置式钢板桩围堰及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建设工程领域中的围堰及其施工方法，尤其是涉及一种滨海超深厚软土地基浮置式钢板桩围堰及其施工方法。

背景技术

目前，浙江、福建等滨海地区工程建设时常遇到超深厚软土地基，例如温州近海地基表层主要为深度超过30m的淤泥或淤泥质土，含水量大于60％，在这种地质条件下完成围堰施工非常困难，该条件下的围堰通常采用土石围堰。受到超深厚淤泥层地质条件的限制，土石围堰具有土石用量大、施工难度大、工程造价高、施工工期长等不足。土石围堰需要1.5～2年时间才能完成，施工期需跨越1～2个台汛期，度汛风险也比较大。

钢板桩围堰具有稳定性好、施工周期短等优点，但现有技术不适用于超深厚淤泥层地基。钢板桩围堰是一种典型的柔性结构，在淤泥层地基上应用时，受力过程中会发生较大的水平位移。现有技术为了抵御水平位移，确保围堰稳定，钢板桩需穿透淤泥层插入持力层，在超深厚淤泥层地基上使用钢板桩围堰，需采用超长钢板桩，钢材用量大，运输和施工过程中需要较大的设备，既不经济也不方便。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种滨海超深厚软土地基浮置式钢板桩围堰及其施工方法，它采用双排钢板桩结合土石镇压结构，能浮于超深厚淤泥层上，围堰结构的整体稳定性好，不受地基表层淤泥厚度的影响，适用性广且风险小，具有施工方便、施工周期短、工程造价低、施工质量易于保证且难度低等优点。

本发明的技术方案是：

一种滨海超深厚软土地基浮置式钢板桩围堰，包括两排由钢板桩组成的钢板桩墙，所述两排钢板桩墙上分别设置一道或数道垂直于钢板桩墙的围檩，所述围檩横设于上述两排钢板桩墙相背的外侧且通过拉杆固定于钢板桩墙上，所述两排钢板桩墙之间填筑回填土形成“墙-土-墙”堰体结构，其特征在于：所述围堰的基础设置置换砂层，所述两排钢板桩墙穿透置换砂层并列插入淤泥层中；所述钢板桩墙外侧填筑抛石镇压体共同形成土石镇压结构。

所述两排钢板桩墙之间沿垂直于围堰轴线方向设置有横隔钢板桩，横隔钢板桩两端分别与两排钢板桩墙固接，可以采用焊接或其他固接方式。

所述钢板桩带有锁扣并相互咬合；所述锁扣内侧涂抹黄油、沥青、锯末混合物，确保围堰止水。

所述围檩由两条槽钢组成，所述拉杆穿过钢板桩墙并夹在所述槽钢中间，槽钢外侧设置钢垫板，拉杆端部设有螺纹，采用螺母把钢垫板、围檩与拉杆螺合紧固，使围檩、拉杆、钢板桩形成一个整体。

本发明围堰结构的创新在于，所述置换砂层、抛石镇压体共同形成土石镇压结构，确保钢板桩围堰稳定；沿围堰轴线方向设置横隔钢板桩。

如上所说的一种滨海超深厚软土地基浮置式钢板桩围堰的施工方法，它包括以下步骤：

(a)设置置换砂层：在围堰基础需要插设钢板桩墙的位置设置置换砂层，即将表层淤泥挖除后回填中粗砂，厚度3～5m；

(b)设置钢板桩墙：在置换砂层处插设两排钢板桩墙；两排钢板桩墙间距8～12m；钢板桩穿透置换砂层并插入淤泥层中，插入淤泥层的深度与围堰高度比为1.2～1.5，插入置换砂层和淤泥层的总深度与围堰高度比为1.5～2.0；钢板桩的数量根据围堰长度及采用的钢板桩的尺寸确定；钢板桩打设之前，在锁扣内侧涂抹黄油、沥青、锯末等混合物，确保围堰止水；

(c)设置围檩和拉杆：在所述两排钢板桩墙上分别设置一道或数道垂直于钢板桩墙的围檩，围檩横设于所述两排钢板桩墙相背的外侧且通过拉杆固定于钢板桩墙，围檩由两条槽钢组成，所述拉杆穿过钢板桩墙并夹在所述槽钢中间，槽钢外侧设置钢垫板，拉杆端部设有螺纹，采用螺母把钢垫板、围檩与拉杆螺合紧固，使围檩、拉杆、钢板桩墙形成一个整体；拉杆采用专用高强钢拉杆，直径为40～70mm，拉杆横向间距为单根钢板桩宽度的2～4倍；

(d)两排钢板桩墙之间填筑回填土：两排钢板桩墙间填筑回填土，形成“墙-土-墙”堰体结构。回填土可采用砂性土、粉质土、粘土，避免采用淤泥；回填土顶高程比钢板桩桩顶高程低50cm～100cm。

(e)钢板桩墙外侧填筑抛石镇压体：在两排钢板桩墙的外侧填筑抛石镇压体，抛石镇压体宽10～15m，厚2～4m，抛石单重根据风浪强度确定，以抗风浪要求为标准；

(f)抽干基坑内的水后进行干作业施工：当围堰完成后，将水域阻隔于钢板桩墙的外侧，将围堰结构围合的基坑内的水抽干，然后在基坑内进行干作业施工。

作为优选，该施工方法还包括步骤(g)：