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浅谈钢板桩围堰施工技术 |
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时间日期：2012-7-9 已被阅读次：[6470] |
佛山市佛利建设工程有限公司 甘龙文
[摘 要] 本文简述了工程中钢板桩围堰的施工方法、施工工艺、安全质量保证措施，及取得的经验，为类似钢板桩围堰施工提供参考。
[关键词] 钢板桩 围堰 施工技术
1 、工程概况
佛山高明富湾泵站工程地处西江干堤0＋300桩号处，工程规模中型，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物按3级，次要建筑物按4级，是佛山市水利建设重点工程。该工程地处珠三角区域，均为第四系地层覆盖，系江河相沉积形成，至上而下分别为流塑淤泥层、软塑状粘土层、饱和状粉土层、粉砂层。该围堰主要对泵站主体工程施工起到重要防护作用，是工程建设期间最关键的安全屏障，为泵站施工创造良好条件。 综合考虑了工程工期，对围堰稳定和抗渗的要求，以及围堰使用时间较长（实际使用超过半年），采用了12m双排拉森Ⅲ型钢板桩围堰，桩长为12m，打入堤基透水层下的相对不透水层中，拦截透水层的渗水。设计围堰围顶高程为3.5m，与钢板桩顶标高一致，围堰内平面尺寸分别为: 4.0m×6.0m，近岸侧设1.0m平台，背水坡面边坡为1：2.0。
2.1 施工放样
先采用全站仪进行围堰边线定位，利用交通船定出围堰近岸侧边线，每10m设置出水定位桩，并测出各位置的抛沙面标高，按测量定出的围堰坡脚线进行围堰基底抛砂的准备工作，待抛砂完成后再进行填土测量放样。由于对钢板桩施工进行了精确放样，使内外侧钢板桩距离等宽，方便了围檩及拉杆的施工。
2.2 围堰基底抛砂
（1）抛砂采用运砂船进行，单船运砂量为1500m3，总抛砂量7500m3。
（2）抛砂船靠近围堰，在距离围堰内边线25m处下锚定位，保持船在江面稳定，先对抛砂船员进行技术交底，并保持联络畅通，确保准确到位。
（3）抛砂由一侧向另一侧进行线内抛砂，由内侧向外侧推进，尽量保证水底淤泥挤流出围堰外侧，线内砂面尽量平整，边角到位，抛砂面必须高于施工期高水位面0.5m，抛砂完成后进行高程复测，如未达到方案要求，要进行加高处理。实践证明当水下深度超过1.5米，应进行抛砂挤淤处理，可减少围堰的侧向位移。
2.3 围堰填筑
围堰填筑用土采用泵站大堤开挖土方进行填筑，回填土属于亚粘土，方便机械操作，压实度好；回填采用挖掘机、推土机等从大堤处转运抛填料，以端进法抛投进砂基上进行立堵填筑，直至合龙；回填土要有一定厚度，方便机械行走，采用堆土机进行来回碾压，保证围堰的填土密实度，围堰填筑高度要有标高控制，先填至2.5m高程，方便围檩及拉杆施工，待钢板桩围檩及拉杆施工完成后再进行加高；回填前要准备砂包和斑马布进行外江坡脚围护，防止外江水流洗刷造成土围堰坍塌。
2.4 钢板桩施打
（1）钢板桩运到工地前需近围堰处平整一块场地，保证钢板桩放置平顺，利于施工过程中的施打，由于钢板桩自身重量较大，尽量一次安放到位，避免二次运输，钢板桩运到工地安放后，需进行整理，先进行锁口检查，从桩头至桩尾作锁口通过检查；对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正，尽可能使钢板桩的垂直度都在同一规格范围内，对于肉眼看到的局部变形可先进行校正，钢板桩弯曲度（轴线方向）不大于1.1L／1000=13mm，翘曲（法线方向）不大于2.25L／1000=27mm（L为钢板桩的长度）。 对于超出偏差的钢板桩如不能校正尽量不用； 在施打钢板桩前必须对桩机及吊索进行一次安全检查，防止意外事件发生。
（2）钢板桩运至围堰施工点，在运输中，要避免碰撞，防止锁口扭曲及桩身弯曲变形；钢板桩施工过程中安全控制是重点，在交叉作业中要有专人指挥，避免两机相碰，机械操作运输范围内要设警示围栏。
（3）钢板桩施打采用推进法施工，用桩机逐片插打，增加侧向拉力，可防止桩与桩之间渗水，内外两侧同时进行施打，可保证桩机的行走安全；要确保插打第一片钢板桩的垂直度，第一片钢板桩以外江侧第一条控制桩为定位、垂直插打至设计标高，其余各钢板桩，则以已插好的钢板桩为准，插打一片或几片后，将复测桩顶标高，查看控制桩有没有下沉或位移，整个施工过程中需跟踪测量，进行调整，如遇到转角处不宜一次转弯过大，要缓和旋转，插打过程中，须遵守“插桩正直，分散即纠，调整合拢”的施工要点。
2.5 围檩及拉杆 安装
围檩及拉杆施工步骤:施焊10＃槽钢(牛腿) → 安装横向围檩 → 安装拉杆 → 安装限位钢板 → 螺帽加固
（1）围檩拉杆共设置一道，高程控制在＋2.5m处，每3m设计一道拉杆，牛腿采用10＃槽钢，围框为单拼20a工字钢，拉杆采用ф25mm圆钢制作，两头开丝，限位钢板采用尺寸0.1＊0.1＊0.02mm钢板。
（2）先按设计高程在横围檩下方位置垂直预焊好10＃槽钢（牛腿）作为水平支撑，牛腿须焊平整，保证围框平整，安装准确，由于横围檩重量较大， 各连接部位焊缝要满足规范要求。
（3）将横檩放置在牛腿上，待各围檩安装并连接就位后，再与钢板桩临时焊接，支撑制作完成后用硬木楔塞紧板桩与围框之间的间隙，施工中平面位置采用坐标定位，误差控制在5cm之内，若有位置相错太大，要采用千斤顶进行调正，保证孔位对应。
（4）拉杆安装要注意端头的丝口不被破坏，拉杆安好后接着放入限位钢板及螺帽，再两端同时收紧加固。
2.6 堰顶加高及背水坡修整
（1）钢板桩围檩支撑加固完成后，采用两台7.5KW泥浆泵进行围堰内抽水处理，在抽水过程有专人测量控制，密切观测钢板桩的变形及围堰漏水堵塞工作，并配备好备用泵，如发生超数据倾斜及时向堰内回水，及时进行堵漏工作，对于大的缝隙由潜水工下水利用木屑塞缝，对于小的缝隙，利用碎布、棉絮的混合物在板桩外侧随水塞至漏缝处进行堵塞。
（2）内堰侧采用PC200挖掘机进行修坡处理，坡比按1：2进行修整，修坡与堰顶加高要同时进行，一次成型达到设计防洪标高，达到高程后采用挖掘机进行碾压，待围堰稳定后在顶部铺设25cm厚混合石，方便围堰拆除。
（3）围堰混合石铺设完成后，在钢板桩上设置五个水准位移点，进行定期观测用。
（4）坡脚设一条0.6m宽排水沟，采用斑马布垫底，两侧用砂包堆砌，让渗水流入集水井。
3 位移观测
4 结论
实践证明细节上的技术控制对取得成功是十分重要的。该钢板桩围堰从准备到施工完成前后共计14天，具有安全性高、施工速度快，结构稳定，下沉变形少等优点。经过40天的位移观测，钢板桩围堰趋于稳定，整体侧向位移不大于20mm，满足施工要求，顺利通过了2010年西江洪水期的考验。进水前池基础开挖后堰内渗水量较少，为整个工程的顺利进行做出了贡献。围堰施工的施工方法、施工过程控制及安全质量保证的措施，为围堰施工积累了宝贵的经验，可以作为类似工程钢板桩围堰的借鉴。
参考文献:
[1]公路桥涵施工技术规范.北京:人民交通出版社,2000.
[2]公路工程质量检验评定标准.北京:人民交通出版社,2004.
[3]水利水电工程施工手册.《水利水电工程施工手册》编委会编.－北京.中国电力出版社.2002年.
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