1、简析水利围堰体钢板桩施工技术【摘要】对于建在河流上的建筑施工，由于基础部分在水下，所以施工非常不容易，要对其水下部分采取技术措施。利用积水坑将水排出。一般是通过围堰挡水，将拟建物水中部分从河流里分出，再将围堰里的水排净施工。其中钢板桩围堰因密实性好，易打入土层，故在桥涵建设上常用。 【关键词】围堰；水利；技术 中图分类号：TV 文献标识码： A 本次研究结合浙江某水利桥涵工程的实际情况，从钢板桩围堰施工方法、工艺过程、质量控制注意事项等方面对施工技术进行了分析，对钢板桩围堰的优点进行了阐述，以期对广大水利工程技术人员在施工中起到参考的作用。 一、围堰方式 围堰的方式有土方式、草石混合式、钢板桩
2、式和混凝土式等。具体布置情况有横向和纵向两种。按导流期间基坑水位情况，可以分为：过水围堰和不过水围堰。过水围堰除需要满足一般围堰的基本要求外，还要满足堰顶过水的专门要求。 二、围堰的基本型式及构造 2.1 不过水土石围堰 不过水土石围堰是水利水电工程中 应用 最广泛的一种围堰型式。它能充分利用当地材料或废弃的土石方，构造简单，施工方便，可以在动水中、深水中、岩基上或有覆盖层的河床上修建。但其工程量大，堰身沉陷变形也较大。 2.2 过水土石围堰 当采用允许基坑淹没的导流方式时，围堰堰体必须允许过水。因此，过水土石围堰的下游坡面及堰脚应采取可靠的加固保护措施。目前采用的有：大块石护面、钢筋石笼护面
3、、加筋护面及混凝土板护面等。 2.3 混凝土围堰 混凝土围堰的抗冲与防渗能力强，挡水水头高，底宽小，易于与永久建筑物相连接，必要时还可以过水，因此应用比较广泛。国内浙江紧水滩、贵州乌江渡、湖南凤滩及湖北隔河岩等水利水电工程中均采用过拱型混凝土围堰作横向围堰，但多数工程还是以重力式混凝土围堰作纵向围堰。 2.4 钢板桩格型围堰 钢板桩格型围堰按挡水高度不同，其平面型式有圆筒形格体、扇形格体及花瓣形格体等，应用较多的是圆筒形格体。 2.5 草土围堰 草土围堰是一种草土混合结构，多用捆草法修建。草土围堰的断面一般为矩形或边坡很陡的梯形，坡比为 1：0.21：0.3，是在施工中自然形成的边坡。 三、工
4、程概况 浙江某水利桥涵工程施工总长 420 米.根据河流实际情况，围堰施工分两段进行，第一段施工长度 197 米，纵向将河流的 1/2 用钢板桩围堰挡住，其余 1/2 河流部分继续流水。第二段施工长度为 223 米，使用土围堰和钢板桩封闭，利用南侧的支流导流。本文根据工程的实际施工情况，对具体的施工技术方法以及质量进行论述。 四、钢板桩围堰施工 本次钢板桩打桩在水上进行施工，聘请钢板桩专业的施工队伍操作。钢板桩的施工顺序由上游开始，至下游合拢。所使用的设备有：一艘打桩船，两艘 200 吨级运桩船，驳船和抓斗船各一艘，一艘吊船，一艘小型船用于部件安装及水上交通，一幅 60kW 打桩锤及汽车吊一辆
5、。工程对入场钢板桩要求有质量合格证，进场后由专门的质量人员对其进行复验，发现不合格的钢板桩及时处理。钢板桩在运输过程中要避免碰撞，装卸时用吊车进行。施工前，先制定详细的施工方案，确定围堰平面布置，场地道路走向及材料和机具的摆放位置，根据河水流量确定堰顶高度。然后进行钢板桩的插打，用吊船将桩放入导向架指定位置，由专用框架固定好，同时测量人员用经纬仪校正桩的垂直度。插打时如果桩身发生倾斜现象，测量人员要用经纬仪立即校正，桩垂直度误差要小于 1%。桩锤锤击时采用重锤低击法，根据桩的沉入度随时调整锤击力度，在插打时，第 1 根桩的垂直度一定不能超过允许误差。要有专门人员时常对液压泵进行检查以避免钢板桩
6、掉落。若钢板桩未达到设计标高而停止下沉，应停止锤打，并检查桩身变形情况以及地下是否有坚硬石块，不能强行锤打，否则会使桩遭到破坏。在桩合拢之前，技术人员要对钢板桩位置、间距及标高进行检查，发现问题及时调整处理，为了更好的合拢，合拢处的两片桩标高应上下错开，若在合拢时有上端松，下端密的现象，可用走四滑车牵引调整，随后打入合拢桩，并将其打至设计标高。打钢板桩时要注意桩的切线方向要与导架垂直，合拢位置应在全面考虑各种因素后，选择离角桩最近的位置合拢，要控制好角桩的锁扣与对应的钢板桩锁扣平行，以使合拢处两片桩处在一个面上。最后，进行围堰的填筑时，由于本工程在河心有一小岛，所以围堰施工与小岛结合在一起。粘
7、土由驳船运来后，用抓斗船抛入。抛入后粘土经沉降、固结形成粘土围护结构。围堰建好后，要做好围堰的维护工作，要设置围堰的警示范围以避免碰撞，在围堰迎水面设防护桩，上挂轮胎以防撞击。在施工过程中，安排专业人员定时对围堰的沉降情况进行观察，发现问题采取相应措施马上解决。 五、施工质量控制 钢板桩插打前要将围笼固定在定位桩上，锁口抹防水料。插打时，前面的桩挨个插打，后面的则先合拢再插，以减小合拢误差。钢板桩垂直度的测量应从两个方向依次进行控制，以确保垂直，不偏斜。钢板桩位置的偏差，在水上打桩时必须小于 20 厘米，应将桩与导框之间空隙塞紧，使导框受力均匀。从围堰内排水时，为了防止渗漏，锁口应用木块、丝线
8、等密封好，以防漏水，若有渗漏可在漏缝外侧水中抛投煤灰拌锯末嵌塞。钢板桩底与混凝土接触处须涂沥青，钢板桩拔出后，要在围堰内水面高出河面 1 米时利用水压力使钢板桩移走，与水下混凝土脱离。在围堰的堰脚抛石以起到护底作用，保护围堰遭受冲刷。 轴线位置的控制措施 钢板桩轴线位置产生偏差的原因主要是:插打过程中样架松动偏移。施工中,样架移动使钢板桩施工轴线有一定的偏移,多次移动样架的误差积累导致钢板桩施工轴线偏离设计 轴线。为控制轴线位置偏差,施工前应严格按照设计要求进行施工轴线控制点放样,并沿轴线打入木桩,木桩间距小于样架长度(一般为 10 m左右);施工时,保证样架中心线在设计的钢板桩轴线上。施工中
9、经常检查钢板桩轴线上的木桩是否被破坏,若已被破坏,则应及时恢复。 法向倾斜度控制措施 1)产生法向倾斜度的主要原因。钢板桩可能在运输、堆放或起吊时产生了变形;异形钢板桩焊接时产生了较大的翘曲;钢板桩施工时样架发生了变形;振动锤吊钩的钢丝绳 松弛,振动锤对钢板桩的打击力作用方向不垂直;地层软硬不均,造成桩下端扭转偏斜。 (2)控制措施。根据以上分析,施工中应注意以下几点:检查钢板桩的外形尺寸,对变形较大的钢板桩不予使用;异形钢板桩制作时应减小其翘曲度;经常检查样架宽度,如有变形应及时调整,同时在样架中部应用葫芦固定以避免施工过程中样架变形;打桩时应坚持测量每一根桩的倾斜度,吊机手应根据前一根桩的
10、倾斜度调整振动锤对桩的打击方向,不可过度松放钢丝绳;打桩过程中经常上下活动钢板桩,避免快速一次插打到位使钢板桩下部偏转而影响后续桩法向质量控制。 3、桩顶高程的控制 在施工中可能发生先打入的钢板桩随后打入的钢板桩一起下沉,这种情况在地层松软时较易产生,这是因为钢板桩插打时,为了纠偏,常使振动锤的打击方向略微倾斜,这样就增加了 正在施工的桩与相邻桩之间的侧压力,因而也增加了相邻桩之间的摩擦力,当该力大于土层对桩的阻力时,先打入的桩就随后打入的桩一起下沉。 首先应在钢板桩轴线附近钢板桩顶部设计高程处作标记,施工中用水平尺和高程标记进行控制。为防止先打入的钢板桩随后打入的桩一起下沉,可以预留一定高度
11、,等后边桩打入后一起打入,也可将先打入的桩焊牢,再打后边的桩,或者在桩有下沉趋势时,用气割将钢板桩腹板烧一小洞,在洞里插入钢筋,钢筋两端放在样架上,以阻止钢板桩下沉。 结束语 水利工程在基本建设中占有重要地位，对我国经济发展作用巨大。围堰技术是确保在河流中施工拦水的有效措施，为水利施工提供了作业场地。从本次施工来看，钢板桩围堰比土围堰具有强度高，操作便捷、防水密实性好、作业使用场地小等优点，是在河流施工中的首选围堰方式。 参考文献 1陈飞.大桥承台钢板桩围堰设计J.山西建筑，2009.（32） 2李可.钢板桩围堰施工技术J.桥梁建设，2010.（2） 3刘云.钢板桩围堰的设计与施工J.黑龙江交通科技，2007.（7）
