[发明专利]一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复方法和装置

说明书

本发明提供一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复方法和结构，包括防渗混凝土灌注桩、素混凝土桩、混凝土连接梁、植筋和不分散混凝土填料，防渗混凝土灌注桩排设于导航墙桩基的水下掏空缺陷外侧迎水面2m处，连续浇筑成墙，桩深深入基岩2～4m，防渗混凝土灌注桩之间浇筑素混凝土桩，桩深深入基岩1～2m，防渗混凝土灌注桩桩顶设置混凝土连接梁，混凝土连接梁与导航墙桩基通过植筋连接；导航墙桩基的水下掏空缺陷采用不清基的不分散混凝土填料浇筑回填。本发明的优点为：防淘效果好，有利于水电站厂房尾水导墙、船闸导航墙等防冲刷防护的推广应用，具有巨大的安全效益和经济效益。

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体涉及一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复方法和装置。

背景技术

修筑大坝后，坝下砂砾石河床冲刷下切是普遍现象，冲刷形成一个河道深槽，下泄水流会顺势冲向引航道导航墙，导航墙下部桩基周边的砂砾石被冲刷带走后，造成桩基露出一段于河床面之上。出露段桩基在常年的水流砂砾石冲击下，砼保护层部分被剥落造成钢筋裸露。原封闭的砂砾石层被冲刷后，导航墙隔流墙下部已失去了隔流功能，对候闸船舶的停靠、航行造成安全隐患。

下游导航墙桩基段一定深度的砂砾石被掏空，因导航墙的桩基嵌入至弱风化基岩，即使桩上部砂砾石覆盖层缺失大部分，其垂直、水平承载力仍可完全满足设计要求；但出露段的桩基在长年的洪水携裹砂砾石的冲击下，保护层脱落造成受力钢筋裸露、锈蚀，如长年得不到加固保护，最终将导致桩基折断，造成导航墙垮塌。

依据上述原因及危害性分析可知，导航墙掏空缺陷修复的关键是阻止墙下水流连通、阻止桩身混凝土保护层不再继续剥落并将桩周采用混凝土包裹起来。修复思路为：设法在导航墙底下群桩周围浇筑一个混凝土墙体，形成一个阻隔水流、包裹桩身的保护体，达到修复目的；导航墙的垂直和水平承载力仍由桩基承担，不需要这个新浇筑墙体承担。传统的修复方法包括干地施工方案、水下直接修复施工方案等。

(1)干地施工方案，采用常规土石围堰，封闭下游导航墙，干地将砂砾石清基至强风化岩面，然后按照设计断面，立模板浇筑混凝土形成一个新墙体，达到加固该段导航墙基础的目的，但该传统方法投资巨大，仅临时措施(土石围堰工程量)投资就超过主体工程，不经济也不现实。

(2)水下直接修复施工方案，需水下砂砾石清基至基岩，才具备浇筑水下混凝土墙的能效，目前无法采用施工机械进行水下砂砾石层清基，水下人工清基成本巨大、不可行。

发明内容

本发明的目的是提供一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复方法，安全可靠、容易施工。为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)所述方法在导航墙桩基水下掏空缺陷外侧迎水面外，沿导航墙外边线布置一排混凝土防渗灌注桩，灌注桩连续浇筑成墙，灌注桩深入基岩，再在灌注桩间进行止水帷幕施工，止水帷幕用素混凝土桩，素混凝土桩深入基岩，灌注桩桩顶设混凝土连接梁，与内侧导航墙通过植筋连接为一整体；

(2)导航墙桩基水下掏空缺陷采用水下不分散混凝土进行浇筑回填，水下不分散混凝土采用不清基，直接浇注；防渗灌注桩作为防冲侧水下不分散混凝土浇筑的水下模板，另一侧采用钢板桩模板；灌注桩桩顶和钢板桩模板外侧采用合金网兜抛石压脚。

本发明的另一个目的是提供一种砂砾层基础上船闸导航墙桩基的水下掏空缺陷修复装置，安全可靠、容易施工。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：