[发明专利]一种深水硬岩钢板桩围堰防渗方法

说明书

本发明公开了一种深水硬岩钢板桩围堰防渗方法，包括在现场岩土层中用引孔机钻引孔槽，以便能插入和固定钢板桩下端；引孔槽形成后首先向槽孔抛填粗砂，随后向引孔槽抛填黏土，直至将槽口填满；将预先制作好的带注浆管的钢板桩打入引孔槽的抛填土中，直至预先设计好的嵌固深度，待钢板桩入位后通过带孔的注浆管向引孔槽中注入水泥砂浆；在水泥砂浆凝固前，在槽内设置超声波密度传感器实时监侧槽内土体的密度变化，当土体密度未达到设计值时继续注浆，土体密度一旦达到要求则停止注浆；水泥砂浆凝固后在钢板围堰内侧抽水。发明能替代大部分双壁钢围堰施工方案，大大节省临时围堰工程数量，极大的扩大了钢板桩围堰技术的应用范围。

技术领域

本发明涉及一种围堰防渗方法，具体为一种深水硬岩钢板桩围堰防渗方法。

背景技术

桥梁承台施工需要利用围堰来提供作业干环境，国内深水(15m以上水上)及类似硬岩地质条件一般采用对基岩进行水下爆破，然后利用双壁套箱浮运下放到位进行施工，其主要存在以下问题：

双壁围堰下放作业需要对基岩进行水下爆破，围堰加工难度大、施工需要大量船机设备、且回收困难，成本大，工期长；采用双壁钢围堰进行施工，需要大厚度封底混凝土以满足抽水后的基底稳定性要求(一般水深增加2～3m，封底混凝土需要增加1m)，这样便大大增加了基坑开挖的深度，使围堰需要更深的入土锚固，同时使基坑开挖过程中的安全风险成倍增加；若采用钢板桩围堰施工，硬岩无法打入，钢板桩入土深度不够，无法施工；常规钢板桩围堰，一般采用先抽水后安装内支撑的方法进行施工，但对于深水区的围堰，此方法不能满足高水头作用下的受力要求；

对于先施工内支撑，传统方法为利用大型浮吊或者分布式千斤顶进行整体式下放，此方法现场拼装工作量大、施工周期长、存在高空作业等问题，且下放方式复杂、安全风险高、且经济性较差。因此，需要设计一种深水硬岩钢板桩围堰防渗方法来解决此类问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深水硬岩钢板桩围堰防渗方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明包括以下步骤：

A在现场岩土层中用引孔机钻引孔槽，以便能插入和固定钢板桩下端；

B引孔槽形成后首先向槽孔抛填粗砂，高度至引孔槽的十分之一深度，随后向引孔槽抛填黏土，直至将槽口填满；

C将预先制作好的带注浆管的钢板桩打入引孔槽的抛填土中，直至预先设计好的嵌固深度，待钢板桩入位后通过带孔的注浆管向引孔槽中注入水泥砂浆，使水泥砂浆缓慢渗入引孔槽土体中；

C在水泥砂浆凝固前，在槽内设置超声波密度传感器实时监侧槽内土体的密度变化，当土体密度未达到设计值时继续注浆，土体密度一旦达到要求则停止注浆；

D水泥砂浆凝固后在钢板围堰内侧抽水，防止围堰外侧的水通过引孔槽中的土层深入到围堰内侧完成防渗工作。

进一步地，所述土体密度的范围值1.6～2.0g/cm3。

进一步地，所述注浆管的注入压力为注浆压力一般为0.3-2MPa。

进一步地，所述钢板桩的嵌固深度为2-20m。

进一步地，所述超声波密度传感器通过有线通讯与外设的监控平台连接。

一种深水硬岩钢板桩围堰防渗结构，所述凹槽底部填充抛填砂土层，所述抛填黏土层覆盖于所述抛填砂土层上，所述钢板桩设置在所述抛填黏土层中，所述钢板桩上设置有注浆管。

进一步地，所述钢板桩的侧面设置有内支撑结构，所述内支撑结构为至少一组钢结构支撑。

进一步地，所述抛填黏土层中设置有超声波密度传感器，所述超声波密度传感器与外设的密度监控平台连接用以监测抛填黏土层的密实度。