水利工程中钢板桩围堰施工技术实例

姚安军

(新疆水利厅金沟河流域管理处，新疆沙湾 832100)

水利工程中钢板桩围堰施工技术实例

姚安军

(新疆水利厅金沟河流域管理处，新疆沙湾 832100)

由于工程要求以及地质复杂性等原因，促进了钢板桩围堰技术在水利工程施工中应用，但是钢板桩围堰施工与以往的砂土填筑围堰施工截然不同。结合某水利工程施工实例，针对该工程情况，提出采用钢板桩围堰施工以及阐述钢板桩围堰施工工艺，提出相关流程在施工中应注意的技术问题以及安全措施。

水闸;钢板桩围堰;围堰施工;施工技术;安全措施;实例

1 工程概况

本水利工程担负着防洪、防潮、排涝、灌溉等任务。新建水闸工程等级为1级，要求建筑物级别1级，相应临时建筑等级为4级。水利工程存在部分软基情况，场地类别为Ⅱ类，7°建筑抗震设防烈度。结合本水利工程实际情况，为了安全有保障，以及确保工期，最终确定采用钢板桩围堰施工方法进行下部结构施工。本水利工程所采用拉森Ⅳ型钢板桩围堰形状呈矩形，槽钢型号为32a槽钢、钢板桩围堰内拉杆采用φ28～φ32钢筋。在施工之前进行钢板围堰的试拼装，以免在运输过程中发生损坏和变形，而造成耽误施工或者影响围堰的质量。现详细探析钢板桩围堰施工全过程以及相关施工技术。

2 钢板桩下沉

2.1 施工工艺

本工程钢板围堰下沉以及防止渗漏是施工的重点以及难点。施工时把钢板模板运至施工平台，用汽车吊逐块安装。拼装完第一圈后往下放，然后固定进行第二圈的拼装连接，直到最后一圈完成加固以后利用自动开沉入水中。在钢板桩下沉方式上，首先是利用自重下沉，然后开启安装在围堰上的4个小型振动锤振沉。同时开启大型泥浆泵在围堰内抽水，如发现下部不平，漏水严重，要用高压水抢，冲射淤泥，继续开启振动锤往下沉。一直沉入到粉质黏土层下50 cm为止，粉质黏土的承载力较好，塑性指数低，防渗漏较好。

钢板桩围堰下沉以后在周围包土工布，在围堰的外围抛优质黏土的编织袋，顶宽＞1.5 m，高度必须在河床以上1 m的位置。同时在围堰内部抛石块，厚度约为50 cm。再启动泥浆泵抽水，检查围堰的渗漏情况，在围堰外内塞橡胶片等。围堰完成以后上口必须高出水面1～1.5 m，同时预留多余一圈短节，以免现场情况变化等。

钢板桩下沉完成后即可抽水开挖。对于本工程设计有支撑的围堰，应先支撑再抽水，同时检查各节点是否顶紧，板桩与导框间木楔是否敲紧，防止因抽水而出现事故。抽水速度不能过快，且要随时观察围堰的变化情况。当锁口不紧密漏水时，用棉絮等在内侧嵌塞，同时在漏缝处撒大量木屑或谷糠，使其由水夹带至漏水处自行堵塞。

2.2 质量确保措施

1)在进行钢板桩的插打时，当钢板桩的垂直度较好，一次将桩打到要求深度，当垂直度较差时，要分两次进行施打，即先将所有的桩打入约一半深度后，再第二次打到要求的深度。

2)打桩时必须在桩顶安装桩帽，以免桩顶破坏，切忌锤击过猛，以免桩尖弯卷，造成拔桩困难。

3)为了防止围堰内水位高于围堰外水位，在低水位处设置连通管，到围堰内抽水时再予封闭，在围堰内抽水时，钢板桩锁口漏水，在围堰外撒大量细煤渣、木屑、谷糠等细物，借漏水的吸力附于锁口内堵水。撒煤渣等物堵漏时，要考虑水流方向并尽量接近漏缝，漏缝较深时，用袋装下放到漏缝附近处徐徐倒撒，同时当围堰内抽水至各层支撑导梁处，逐层将导梁与钢板桩之间的缝隙用木楔楔紧，使导梁受力均匀。

3 钢板桩围堰合拢施工技术

钢板桩的合拢对于防止渗漏相当重要，其施工技术应相当严格，本工程对钢板桩合拢尤其重视。在钢板桩组拼之前，应该细致丈量每块钢板桩实有宽度，经选择后再组拼。在合拢钢板桩围堰时，两侧锁口不一定会平行，当出现两端相距在一定范围时，可采取以下技术措施调整：

1)在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整至上下敞口平行。

2)最适当的合拢技术是在尚未插打钢板桩时，即应当考虑钢板桩合拢情况，如果发现其需要调整，则可将钢板桩悬挂起，不使桩底落到河床，由潜水工下水安设复滑车组进行调整。显然做到这种情况，就必须先要在水下丈量合拢口的尺寸，丈量位置应选择在各层导环的平面上。丈量时采用两根小板条两端顶紧两边的钢板桩边缘，中间用铁钉固定，取出水面丈量木板条长度，即可得到准确敞口宽度。量得敞口宽度后，则可制造异形宽度的合拢钢板桩。一般情况下应当采用将正常宽度的钢板桩，把平面中间至上而下割形式，进行拼装焊接而成。

3)当合拢钢板桩插下时，由于调整后间距也不可能完全平行，这时必须施加压力，以使合拢钢板桩插下。如钢板桩有很大长度未套入锁口又不便采用锤击方法打下时，可以在其顶端安装复滑车，然后将滑车组下端固定，使钢板桩拉入锁口。

4)钢板桩围堰在合拢处通常情况都会形成上窄下宽的状态，这种情况出现后就会导致难以插打最后一组钢板桩，本工程采用的施工技术是把最后一组钢板桩的邻近一段钢板桩墙的上端向外推开，以使最后一组钢板桩的空位的上下宽度接近。必要时，可准确地测量最后一组钢板桩的上下宽度，然后根据实测宽度做出一块上窄下宽的同样尺寸的异形钢板桩，在合拢时，应当先插打异形钢板桩，然后再插打最后一块标准的钢板桩。

4 钢板桩拆除

钢板桩拔桩前，先将围堰内的支撑，从下到上陆续拆除，并陆续灌水至高出围堰外水位1～1.5 m，使内外水压平衡，使板桩挤压力消失，并与部分混凝土脱离(指有水下混凝土封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动各拔高1～2 m，然后挨次将所有钢板桩均拔高1～2 m，使其松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除，对桩尖打卷及锁口变形的桩，可加大拔桩设备的能力，将相邻的桩一齐拔出，必要时进行水下切割。

拔除钢板桩时，首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除，然后在围堰内灌水至高出围堰外水位1～1.5 m，平衡内外的水压力使其与封底混凝土脱离，再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩，先略锤击振动后拔高1～2 m，然后挨次将所有钢板均拔高1～2 m，使都松动后，再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。

在搬运过程中轻拿轻放，避免过大的碰撞损坏围堰模板。拼缝要接好，橡胶密封片要塞好，不能漏塞或不塞。焊接要牢固可靠，螺栓的连接要牢固，必须沉入到指定的位置。观察现场土质情况，如发现围堰下部土与设计不符时及时报告，再采取有效的措施。如围堰下部出现底鼓现象必须浇筑50 cm后水下封底混凝土。

5 围堰施工安全措施

1)围堰下作业时注意用电安全，注意观察围堰的情况，如发现围堰有变型，下面土体有灌涌、底鼓现象应立即停止施工，上报项目部，进行处理。

2)在围堰施工时现场施工队长，安全员必须在场指导。杜绝违规操作和意外情况的发生。

3)在围堰上设置水位标杆，随时关注水位变化，以防患于未然。

4)多雨季节进行围堰施工，应密切注意天气预报，根据预报情况对围堰进行加高和加固。

6 结语

本文结合某水利工程施工实例，针对该工程情况，提出采用钢板桩围堰施工以及详细阐述钢板桩围堰施工工艺，提出相关流程在施工中应注意的技术问题以及安全措施，工程实践表明本工程所采取的钢板桩围堰施工技术措施具有足足够的安全可靠性，为确保钢板桩围堰安全施工提供技术参考。

［1］张翠利，孙燕，孟宪刚.钢板桩围堰的设计与施工［J］.公路交通技术，2004，15(12)：110-112.

［2］瞿洪海，张志刚.204国道泰东河大桥钢板桩围堰施工［J］.城市道桥与防洪，2009，30(08)：134-135.

［3］李永军.对钢板桩围堰施工方法的探讨［J］.今日科苑，2008，21(09)：117-119.

［4］李家峰，李敏杰.对钢板桩围堰施工方法的探讨［J］.科技资讯，2006，30(06)：35-37.

Construction Technology Exploration of Steel Sheet-pile Cofferdam in Hydrological Project

YAO An-jun
(Jingou River Basin Management Department of Xinjiang Department of Water Resources，Shawan 832100，China)

The technology of steel sheet-pile cofferdam is promoted to apply in the construction of water conservancy projects due to engineering demands and geological complexity，however，there are great differences between the construction of steel sheet-pile cofferdam and the former construction of sand-fill cofferdam.In combination with a real construction case，the construction of steel sheet-pile cofferdam is adopted and construction technology of steel sheet-pile cofferdam is described in detail according to the project situation，putting forth some technological problems of corresponding procedure in the project construction and safe measures，to which attention should be paid.

gate;steel sheet-pile cofferdam;construction of cofferdam;construction technology;safe measures

TV52

B

1007-7596(2011)06-0046-02

2011-09-07

姚安军(1967-)，男，河南平舆人，高级工，从事水利工程管理工作。