專利名稱：錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種港口、海岸與近海工程技術(shù)領(lǐng)域的地下水工結(jié)構(gòu)，具體說是一種干船塢塢壁結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
干船塢是一種臨水的地下水工結(jié)構(gòu)，其作用主要是用于修造船塢。塢室是干船塢的主體，其結(jié)構(gòu)由兩側(cè)塢壁、端墻及底板組成。錨拉式板樁墻塢壁是軟土地區(qū)常用一種塢壁結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由前板樁、拉桿和錨碇結(jié)構(gòu)三部分組成，但常規(guī)錨拉式板樁結(jié)構(gòu)由于前板樁剛度有限且無良好的止水措施，在墻后超載作用下常導(dǎo)致結(jié)構(gòu)側(cè)向變形或沉降過大，引起結(jié)構(gòu)損壞或地下水滲漏等一系列問題，影響結(jié)構(gòu)的承載能力與正常使用。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國實用新型專利申請?zhí)枮?00520123117. 5(授權(quán)公告號為CN 2823329Y)公開了一種名為提高板樁墻承受能力的半遮簾式板樁結(jié)構(gòu)，該板樁結(jié)構(gòu)在前板樁墻后方設(shè)計與其平行的多個半遮簾樁，其效果是該結(jié)構(gòu)可有效減小前板樁的受力。該結(jié)構(gòu)可利用半遮簾樁分擔(dān)作用于前板樁墻的荷載，從而解決前板樁墻的承載力與變形控制問題，但對墻后地下水而言，因半遮簾樁非封閉結(jié)構(gòu)，不能有效截斷地下水的滲流，如將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于干船塢工程，無法解決地下水的滲透控制問題，該結(jié)構(gòu)在施工期及使用期的受力機理也不甚明確。因而該結(jié)構(gòu)中否適用于干船塢塢壁，其應(yīng)用效果還有待進一步驗證?；诖耍枰环N錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，既能實現(xiàn)塢壁結(jié)構(gòu)的承載力與變形控制，又能有效實現(xiàn)地下水滲透的控制。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實用新型的目的是提供一種錨拉式板樁墻結(jié)構(gòu)，既能通過前板樁墻與后側(cè)錨碇結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用保證塢壁結(jié)構(gòu)的水平承載力并控制結(jié)構(gòu)側(cè)向變形，又能通過支承樁保證船塢塢壁的豎向承載力并控制結(jié)構(gòu)沉降，并通過附加封閉止水帷幕控制地下水的滲流防止?jié)B透破壞，從而既能保證塢壁結(jié)構(gòu)的承載力，又能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形與地下水的有效控制，滿足船塢塢壁的承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)設(shè)計要求。為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，由支擋結(jié)構(gòu)、拉桿及錨碇結(jié)構(gòu)組成，支擋結(jié)構(gòu)包括鉆孔灌注樁前墻、旋噴樁止水帷幕、注漿止水帷幕、鉆孔灌注樁支承樁、廊道及襯砌墻，拉桿為錨拉桿，錨碇結(jié)構(gòu)包括錨碇板樁、導(dǎo)梁、攪拌樁加固體、干砌塊石棱體及墻后回填料。所述襯砌墻設(shè)置于廊道下方，其頂端與廊道相接，所述鉆孔灌注樁前墻設(shè)置于襯砌墻后側(cè)，并與襯砌墻相接，鉆孔灌注樁前墻的頂部與廊道底部剛接，所述鉆孔灌注樁支承樁位于鉆孔灌注樁前墻后側(cè)，其頂部與廊道底部剛接，所述旋噴樁止水帷幕設(shè)置于鉆孔灌注樁前墻后側(cè)及廊道下方，前側(cè)與鉆孔灌注樁前墻相接，所述注漿止水帷幕位于旋噴樁止水帷幕下方且底端低于鉆孔灌注樁前墻底端；所述錨碇結(jié)構(gòu)設(shè)置于鉆孔灌注樁支承樁的后側(cè)，其包括錨碇板樁和設(shè)置在錨碇板樁頂部的導(dǎo)梁，所述拉桿為錨拉桿，其兩端分別與前側(cè)廊道底部及后側(cè)錨碇板樁頂部導(dǎo)梁錨接，攪拌樁加固體設(shè)置于錨碇板樁的前側(cè)，干砌塊石棱體設(shè)置在攪拌樁加固體頂部，并位于導(dǎo)梁的前側(cè)，墻后回填料設(shè)置于廊道后側(cè)。進一步地，所述鉆孔灌注樁前墻為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁，單排排樁的中心間距不大于樁直徑的2倍，相鄰樁間凈距不小于150mm，排樁垂直度不大于1/150，鉆孔灌注樁應(yīng)先于止水帷幕施工?！0008]進一步地，所述旋噴樁止水帷幕注漿形式為多排連續(xù)搭接旋噴，噴射注漿材料主要為水泥，平面布置形式為壁板狀，并滿足樁體搭接寬度控制要求，樁體搭接寬度不小于200mmo進一步地，所述注漿止水帷幕注漿形式為連續(xù)搭接高壓注漿，注漿材料主要為水泥，平面布置形式為壁板狀。進一步地，所述鉆孔灌注樁支承樁，為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁，樁間距根據(jù)上部荷載條件、廊道結(jié)構(gòu)內(nèi)力及沉降控制要求確定，一般可采用3 6m。進一步地，所述廊道為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可用作公用、動力管線廊道，并作為塢壁結(jié)構(gòu)的卸荷板，鉆孔灌注樁前墻及鉆孔灌注樁支承樁頂部應(yīng)與廊道底部有效連接，鉆孔灌注樁頂部嵌入廊道內(nèi)長度不小于70mm，同時鉆孔灌注樁頂部縱向主筋應(yīng)錨入廊道內(nèi)，錨入長度不小于鉆孔灌注樁主筋直徑的35倍。進一步地，所述襯砌墻為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，襯砌墻的鋼筋網(wǎng)應(yīng)與鉆孔灌注樁前墻有效連接，可通過預(yù)埋插筋或植筋等方法設(shè)置連接，為保證塢室使用要求，襯砌墻的厚度不小于400mm。進一步地，所述錨拉桿采用高強精軋螺紋鋼筋或鋼絞線，兩端分別錨固于廊道及錨碇結(jié)構(gòu)導(dǎo)梁內(nèi)，中部設(shè)有張緊器以控制錨拉桿預(yù)應(yīng)力大小，桿長較長時宜在其前后兩端各設(shè)一豎向鉸。進一步地，所述錨碇板樁為預(yù)制鋼筋混凝土板樁結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)梁，板樁頂應(yīng)與導(dǎo)梁可靠連接，錨碇板樁應(yīng)在其前側(cè)攪拌樁加固體施工完成后施打，打樁停錘標(biāo)準(zhǔn)以設(shè)計標(biāo)高控制。進一步地，所述攪拌樁加固體為錨碇板樁提供被動抗力，控制錨定板樁水平位移及干砌塊石棱體沉降，宜采用雙軸或三軸水泥土攪拌樁，平面布置宜采用格柵形，面積置換率不宜小于20%，攪拌樁施工時應(yīng)連續(xù)施工并保證搭接寬度不宜小于200mm。進一步地，所述干砌塊石棱體可為錨碇結(jié)構(gòu)提供被動抗力，控制錨定板樁及導(dǎo)梁水平位移，其有效寬度不應(yīng)小于攪拌樁加固體，高度從加固體頂面至導(dǎo)梁頂。進一步地，所述墻后回填料可為剛性地坪提供支承并擴散地面超載控制沉降，應(yīng)采用砂石類材料分層碾壓密實，壓實度不宜小于O. 93。本實用新型通過鉆孔灌注樁前墻、鉆孔灌注樁支承樁、廊道、錨拉桿、錨碇板樁、攪拌樁加固體、干砌塊石棱體及墻后回填料共同構(gòu)成錨拉式板樁墻結(jié)構(gòu)受力體系，并通過旋噴樁止水帷幕、注漿止水帷幕及襯砌墻共同構(gòu)成封閉止水體系，既能有效控制塢壁的側(cè)向變形與豎向沉降，又能有效隔斷地下水的滲流，保證塢壁的抗?jié)B流穩(wěn)定及滲漏控制，工程實施效果良好。以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。圖I為本實用新型平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_鉆孔灌注樁前墻；2_旋噴樁止水帷幕；3_注漿止水帷幕；4_鉆孔灌注樁支承樁；5-廊道；6_襯砌墻；7_錨拉桿；8_錨碇板樁；9-導(dǎo)梁；10_攪拌樁加固體；11_干砌塊石棱體；12-墻后回填料。
具體實施方式
圖I和圖2，分別示出了本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可見，錨拉式板樁墻塢壁 結(jié)構(gòu)，包括鉆孔灌注樁前墻I、旋噴樁止水帷幕2、注漿止水帷幕3、鉆孔灌注樁支承樁4、廊道5、襯砌墻6、錨拉桿7、錨碇板樁8、導(dǎo)梁9、攪拌樁加固體10、干砌塊石棱體11及墻后回填料12。襯砌墻6設(shè)置于廊道5下方，其頂端于廊道5相接。鉆孔灌注樁前墻I、旋噴樁止水帷幕2、注漿止水帷幕3及鉆孔灌注樁支承樁4均位于廊道5下方，鉆孔灌注樁前墻I設(shè)置于襯砌墻6后側(cè)，并與襯砌墻6相接，其頂端與廊道5底部剛接；鉆孔灌注樁支承樁4位于鉆孔灌注樁前墻I后側(cè)，其頂部與廊道5底部剛接；旋噴樁止水帷幕2位于鉆孔灌注樁前墻I和鉆孔灌注樁支承樁4之間，其頂部與廊道5底部相接；注漿止水帷幕3位于旋噴樁止水帷幕2下方且底端低于鉆孔灌注樁前墻2底端。導(dǎo)梁9設(shè)置在錨碇板樁8的頂部形成錨碇結(jié)構(gòu)，其位于鉆孔灌注樁支承樁4后側(cè)。錨拉桿7兩端分別與前側(cè)廊道5及后側(cè)錨碇板樁8頂部導(dǎo)梁9錨接。攪拌樁加固體10設(shè)置于錨碇板樁8的前側(cè)，同時干砌塊石棱體11設(shè)置在攪拌樁加固體頂部，并位于導(dǎo)梁9的前側(cè)。墻后回填料12位于廊道5后側(cè)?；谏鲜龇桨福緦嵱眯滦偷木唧w實施方案如下鉆孔灌注樁前墻I為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁，單排排樁的中心間距不大于樁直徑的2倍，相鄰樁間凈距不小于150_，排樁垂直度不大于1/150，鉆孔灌注樁應(yīng)先于旋噴樁止水帷幕2及注衆(zhòng)止水帷幕3施工。旋噴樁止水帷幕2為多排連續(xù)搭接旋噴樁，噴射注漿材料主要為水泥，可根據(jù)需要適當(dāng)加入外加劑及摻合料，平面內(nèi)相互搭接咬合構(gòu)成壁板狀止水帷幕，并滿足樁體搭接寬度控制要求，樁體搭接寬度不小于200mm。注漿止水帷幕3設(shè)置于前排旋噴樁止水帷幕2下方，注漿形式為多排連續(xù)搭接高壓注漿，平面內(nèi)相互搭接咬合構(gòu)成壁板狀止水帷幕，底端低于鉆孔灌注樁前墻I底端。鉆孔灌注樁支承樁4為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁，樁間距根據(jù)上部荷載條件、廊道5結(jié)構(gòu)內(nèi)力及沉降控制要求確定，一般可采用3 6m。廊道5為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可用作公用、動力管線廊道，并作為塢壁結(jié)構(gòu)的卸荷板，其底部與鉆孔灌注樁前墻I及鉆孔灌注樁支承樁4頂部剛接，后側(cè)與錨拉桿7前端錨固。[0036]鉆孔灌注樁前墻I及鉆孔灌注樁支承樁4頂部嵌入廊道內(nèi)長度不小于70mm，樁頂部縱向主筋應(yīng)錨入廊道內(nèi)，錨入長度不小于縱向主筋直徑的35倍。襯砌墻6為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，其內(nèi)部鋼筋網(wǎng)可通過預(yù)埋插筋或植筋等與鉆孔灌注樁前墻I有效連接。錨拉桿7宜采用高強精軋螺紋鋼筋或鋼絞線，兩端分別錨固于廊道5及錨碇結(jié)構(gòu)導(dǎo)梁9內(nèi)，中部設(shè)有張緊器以控制預(yù)應(yīng)力大小。在桿長較長時，宜在其前后兩端各設(shè)一豎向 鉸。 錨碇板樁8為預(yù)制鋼筋混凝土板樁結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)有現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)梁9，二者間有可靠連接，錨碇板樁8應(yīng)在其前側(cè)攪拌樁加固體10施工完成后施打，打樁停錘標(biāo)準(zhǔn)以設(shè)計標(biāo)高控制。攪拌樁加固體10為錨碇板樁提供被動抗力，控制錨定板樁水平位移及干砌塊石棱體沉降，可采用格柵形布置雙軸或三軸水泥土攪拌樁，平面布置宜采用格柵形，面積置換率不宜小于20%，攪拌樁施工時不同樁間應(yīng)連續(xù)施工并保證搭接寬度，不宜小于200mm。干砌塊石棱體11位于導(dǎo)梁9前側(cè)，為錨碇結(jié)構(gòu)提供被動抗力，控制錨定板樁及導(dǎo)梁水平位移，其有效寬度不應(yīng)小于攪拌樁加固體，高度從加固體10頂面至導(dǎo)梁9頂。墻后回填料12為剛性地坪提供支承并擴散地面超載控制沉降，采用砂石類材料分層碾壓密實，壓實度不宜小于O. 93。實施例某船塢基坑深15m，采用本實用新型錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁前墻規(guī)格01OOOmm@12OOmm,二重管旋噴樁止水帷幕規(guī)格雙排08OOmm@6OOmm，其下部設(shè)有雙排高壓注漿止水帷幕，鉆孔灌注樁支承樁規(guī)格06OOmm@45OO，廊道及襯砌墻均為C35現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，錨拉桿規(guī)格080_@1500，錨碇板樁為預(yù)制鋼筋混凝土打入式板樁，頂部設(shè)C35現(xiàn)澆鋼筋混凝土導(dǎo)梁，三軸水泥土攪拌樁加固體規(guī)格格柵形布置085Omm@6OOmm，頂部設(shè)干砌塊石棱體，錨拉桿通過張緊器張拉至預(yù)應(yīng)力設(shè)計值后回填砂石分層碾壓密實，最小壓實度O. 93。實施效果表明，船塢基坑開挖后塢壁結(jié)構(gòu)側(cè)向變形較小，廊道幾乎未產(chǎn)生沉降，塢壁襯砌墻及底板未見地下水滲漏點。實踐表明，采用本實用新型技術(shù)方案后，塢壁結(jié)構(gòu)側(cè)向變形、沉降及地下水控制效果良好。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本實用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實用新型的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，由支擋結(jié)構(gòu)、拉桿及錨碇結(jié)構(gòu)組成，其特征在于所述支擋結(jié)構(gòu)包括鉆孔灌注樁前墻(I)、旋噴樁止水帷幕(2)、注漿止水帷幕(3)、鉆孔灌注樁支承樁(4)、廊道(5)及襯砌墻￠)，所述拉桿為錨拉桿(7)，所述錨碇結(jié)構(gòu)包括錨碇板樁(8)、導(dǎo)梁(9)、攪拌樁加固體(10)、干砌塊石棱體(11)及墻后回填料(12);所述襯砌墻(6)設(shè)置于廊道(5)下方，頂端與廊道(5)相接；所述鉆孔灌注樁前墻(I)設(shè)置于襯砌墻(6)后側(cè)，并與襯砌墻(6)相接；所述鉆孔灌注樁前墻(I)及所述鉆孔灌注樁支承樁(4)均設(shè)置于廊道(5)下方，頂部均與廊道(5)底部剛接；所述旋噴樁止水帷幕(2)設(shè)置于鉆孔灌注樁前墻(I)后側(cè)及廊道(5)下方，前側(cè)與鉆孔灌注樁前墻(I)相接，頂部與廊道(5)底部相接；所述注漿止水帷幕(3)設(shè)置于旋噴樁止水帷幕(2)下方，底端低于鉆孔灌注樁前墻(I)底端；所述錨拉桿(7)兩端分別與前側(cè)廊道(5)底部及后側(cè)錨碇板樁(8)頂部導(dǎo)梁(9)錨接；所述攪拌樁加固體(10)及干砌塊石棱體(11)設(shè)置于錨碇板樁(8)及導(dǎo)梁(9)前側(cè)；所述墻后回填料(12)設(shè)置于廊道(5)后側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鉆孔灌注樁前墻(1)為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述單排排樁的中心間距不大于樁直徑的2倍，相鄰樁間凈距不小于150mm，排樁垂直度不大于1/150。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述旋噴樁止水帷幕(2)為多排連續(xù)搭接旋噴樁，平面布置形式為壁板狀，并與樁體搭接寬度控制要求相適應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述注漿止水帷幕(3)由多排連續(xù)搭接高壓注漿形成，平面布置形式為壁板狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鉆孔灌注樁支承樁(4)為鉆孔現(xiàn)澆鋼筋混凝土單排排樁。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述廊道(5)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并作為塢壁結(jié)構(gòu)的卸荷板。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于廊道(5)底部與鉆孔灌注樁前墻(I)及鉆孔灌注樁支承樁(4)頂部剛接，鉆孔灌注樁前墻(I)及鉆孔灌注樁支承樁(4)頂部嵌入廊道內(nèi)長度均不小于70mm，樁頂縱向主筋均錨入廊道內(nèi)，錨入長度不小于縱向主筋直徑的35倍。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述襯砌墻(6)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻體，襯砌墻出)的鋼筋網(wǎng)與鉆孔灌注樁前墻(I)可采用預(yù)埋插筋或植筋方式進行連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨拉桿(7)的中部設(shè)有張緊器以控制錨拉桿(7)預(yù)應(yīng)力大小。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述錨碇板樁(8)為預(yù)制鋼筋混凝土板樁，頂部的導(dǎo)梁(9)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述攪拌樁加固體(10)為格柵形布置的水泥土攪拌樁。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述水泥土攪拌樁的面積置換率不宜小于20%，水泥土攪拌樁的搭接寬度不小于200mm。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述干砌塊石棱體(11)的有效寬度不小于攪拌樁加固體(10)，高度從加固體(10)頂面至導(dǎo)梁(9)頂。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述墻后回填料(12)采用砂石類材料分層碾壓密實。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，其特征在于所述墻后回填料(12)的壓實度不小于O.93。
專利摘要本實用新型公開了一種錨拉式板樁墻塢壁結(jié)構(gòu)，是屬港口、海岸與近海工程技術(shù)領(lǐng)域的一種地下水工結(jié)構(gòu)，由支擋結(jié)構(gòu)、拉桿及錨碇結(jié)構(gòu)組成，其特征在于鉆孔灌注樁前墻及鉆孔灌注樁支承樁頂部與廊道底部剛接，旋噴樁止水帷幕頂部與廊道底部相接，注漿止水帷幕位于旋噴樁止水帷幕下方且底端低于鉆孔灌注樁前墻底端，錨拉桿兩端分別與前側(cè)廊道底部及后側(cè)錨碇板樁頂部導(dǎo)梁錨接，攪拌樁加固體及干砌塊石棱體位于錨碇板樁及導(dǎo)梁前側(cè)，墻后回填料位于廊道后側(cè)。本實用新型通過鉆孔灌注樁與錨拉結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成整體受力體系，并通過止水帷幕及襯砌墻共同構(gòu)成封閉止水體系，既能有效控制塢壁的側(cè)向變形與豎向沉降，又能有效隔斷地下水的滲流，工程實施效果良好。
文檔編號E02B3/06GK202672093SQ20122023518
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者丁勇春, 顧寬海, 程澤坤, 劉家才, 李光輝 申請人:中交第三航務(wù)工程勘察設(shè)計院有限公司