[拼音]:weiyan
[外文]:cofferdam
修筑地下和水中建筑物时,所做的临时性围护结构。其作用是防止水和土进入建筑物的修建位置,以便在围堰内排水,开挖基坑,修筑建筑物。除作为正式建筑物的一部分外,围堰一般在用完后拆除。
围堰应符合以下要求:
(1)在材料强度、结构稳定性及防止冲刷等方面应有足够的可靠性;
(2)尽量减少渗漏水; ③水中围堰的堰顶标高一般要求在施工水位0.5~0.7米以上。
围堰可用土、石、木、钢、混凝土等材料或预制件修建,在基础工程中并冠以材料命名,也有以结构形式命名的。例如利用下沉沉井作为防水围堰,称沉井围堰。中国江西九江长江桥使用的双壁钢围堰即属此类。常用的围堰有下列几种:
土围堰用土堆筑成梯形截面的土堤,迎水面的边坡不宜陡于1:2(竖横比,下同),基坑侧边坡不宜陡于1:1.5,通常用砂质粘土填筑。土围堰仅适用于浅水、流速缓慢及围堰底为不透水土层处。为防止迎水面边坡受冲刷,常用片石、草皮或草袋填土围护。在产石地区还可做堆石围堰,但外坡用土层盖面,以防渗漏水。
木板桩围堰深度不大,面积较小的基坑可采用木板桩围堰。为了防渗漏,板桩间应有榫槽相接。当水不深时,可用单层木板桩,内部加支撑以平衡外部压力。水较深时,可用双壁木板桩,双壁之间用铁拉条或横木拉紧,中间填土。其高度通常不超过6~7米。
木笼围堰在河床不能打桩、流速较大,同时盛产木材和石料的地区,可用木笼做围堰的堰壁。最常用的形式是用方木做成透空式木笼,迎水面设多层木板防水,就位后,在笼内填石。为减少与河床接触处的漏水,一般用麻袋盛土或混凝土堆置在木笼堰壁外侧。近代也有用钢筋混凝土预制构件装配的笼式围堰。
钢板桩围堰是最常用的一种板桩围堰。钢板桩是带有锁口的一种型钢,其截面有直板形、槽形及Z形(图1)等,有各种大小尺寸及联锁形式。常见的有拉尔森式,拉克万纳式等。其优点为:强度高,容易打入坚硬土层;可在深水中施工,防水性能好;能按需要组成各种外形的围堰,并可多次重复使用,因此,它的用途广泛。在桥梁施工中常用于沉井顶的围堰,管柱基础、桩基础及明挖基础的围堰等。这些围堰多采用单壁封闭式(图2),围堰内有纵横向支撑,必要时加斜支撑成为一个围笼。如中国南京长江桥的管柱基础,曾使用钢板桩圆形围堰,其直径21.9米,钢板桩长36米,待水下混凝土封底达到强度要求后,抽水筑承台及墩身,抽水设计深度达20米。在水工建筑中,一般施工面积很大,则常用以做成构体围堰。它系由许多互相连接的单体所构成,每个单体又由许多钢板桩组成,单体中间用土填实。围堰所围护的范围很大,不能用支撑支持堰壁,因此每个单体都能独自抵抗倾覆、滑动和防止联锁处的拉裂。常用的有圆形及隔壁形等形式。
锁口管柱围堰中国1957年在湖北省明山水库,将有锁口的直径1.55米的钢筋混凝土管柱联成一排,作为防渗墙。60年代以后,日本发展的钢锁口管柱围堰是将钢管柱联锁成为一个整体,可建成任何形状。若将它作为永久基础使用,则称钢锁口管柱沉井基础,如1978年开始建造的大和川斜张桥,水中三个主墩就是用锁口钢管柱围成直径30~33米,入土深40~50米的这种基础。
钢筋混凝土(或预应力混凝土)板桩围堰一般在围堰建成后仍需长期保留时才使用。板桩截面两侧用榫槽或钢件连接,桩底部向一面倾斜,便于打入地内,同时易使两相邻桩密合。主要用于港湾码头的驳岸及水工建筑的截水墙等。
钢筋混凝土地下连续墙其法是用特制钻机自地面向下以泥浆护壁钻挖成不连续的孔壁,再钻挖连通成一道连续孔壁,放入钢筋混凝土预制件,再灌以混凝土使之成墙。这种方法应用于城市土建工程中,作为开挖基坑的围堰,可以靠近已有建筑物施工,又可作承重的基础,截面形状不受限制。已应用于水工建筑物如码头、防渗墙及桥梁施工中。
混凝土围堰一般在河床无覆盖层的岩面,且水压较高处使用。它的主要特点是耐冲刷,安全性大,防透水性好,可以考虑作为永久性结构物的一部分,但施工较困难。一般主要用于水工建筑中,其他土木工程中较少采用。