浅谈双排钢板桩围堰在白石涌泵站围堰中的运用

邱文博

摘要：本文主要介绍双排钢板桩围堰在中山市白石涌外排泵站工程中的运用以及技术难点。

关键词：双排钢板桩、钢板桩围堰

中图分类号：TU473.5文献标识码：A文章编号：

Abstract: this paper mainly introduces the double row of steel sheet pile cofferdam in zhongshan city in the project of discharging pak chung pump application and technical difficulties.

Keywords: double row of steel sheet pile, the steel sheet pile cofferdams

一、工程概述

中山市白石涌外排泵站工程位于中山市石岐区白石涌与石岐河汇合处，是一座以排涝为主的大型排水工程，主要建设内容为新建外排泵站、水闸及交通桥。

工程区原始地貌为珠江三角洲淤积、冲积平原地貌。地形平坦开阔，河流水道众多。场地地基土上部主要由填土、淤泥、淤泥质土、中砂、粘土和泥炭土，中部为粉细砂、粘土和残积土，下部为各风化带基岩，其中填土为新近填筑，分布不均，稳定性差；淤泥、淤泥质土埋深较浅，易产生流土形式的渗透破坏；粘土、中砂和泥炭土埋深较大不会产生渗透破坏。上部淤泥、淤泥质土、泥炭土的物理力学性质较差，呈流塑状，具高压缩性，低强度，低透水性和高灵敏度等软土特征，易产生沉降变形，抗滑移能力较弱。

二、围堰设计方案

工程围堰的设计方案为双排钢板桩围堰，围堰总长约230m。钢板桩采用9.0米拉森Ⅲ型U型钢板桩，堰顶高程2.54米（河流运行水位为2.04m），堰顶宽4.0米，堰体采用粉细砂，钢板桩埋入深度为5.66m~6.66m。并在钢板桩围堰内外侧各设两道H型钢围檩，以增强围堰整体性。

三、双排钢管桩施工工艺

（1）堰底清理

测量放样后用挖掘机先清理左右岸接头杂质和挡墙，直到确认为密实粘土方可填土，河床段堰底在围堰填筑前先用抓斗船清理杂物和浮泥。

（2）钢板桩打设

a、钢板桩施工准备

施工前先放样，且应先试桩，试桩数量为2根，以校对地质，且检验选用设备、工艺及技术要求是否合适，无问题后方可正式施工。

钢板桩使用前应检查，不符合要求的应整修；在钢板桩上端焊补强板，然后钻设吊装孔；钢板桩锁口内除油，下端用易拆物塞紧。

b、钢板桩沉入

采用振动沉桩法振入，选用16t吊机安设在一艘200t方驳上，另选用一艘60t船吊配合作业。方驳上吊机吊着ZD45振动锤，振动锤夹紧钢板桩共同吊起，使钢板桩锁口插入相邻桩锁口内，待桩稳定、位置正确并垂直后，再振动下沉。钢板桩每下沉1~2米左右应停振检测桩的垂直度，发现偏差及时纠正。

在振入沉桩中如钢板桩下沉速度突然减小，应停止沉桩，并将钢板桩向上拔起0.6米~1.0米，然后重新快速下沉，如仍不能下沉时，应采取其他措施。振入钢板桩过程中，振动锤振动频率须大于钢板桩自振频率。

（3）钢板桩联接处理

为提高钢板桩整体性，前排钢板桩与后排钢板桩采用上中采用两道Φ25@1.0米拉筋且为梅花形布置进行固定，并将钢筋埋入粉细砂中，预防钢筋生锈。

（4）粉细砂填筑

堰体填筑材料为粉细砂，考虑到堰体填筑的密实性要求，采用自喷采砂船进行分层施工，并在顶面铺筑一层20～30cm厚粘土进行护面，预防雨水冲刷。

（5）围堰防浪处理

围堰防渗主要通过在钢板桩的严密性和左右岸接头处理进行解决，迎水侧通过升高钢板桩的顶高程进行防浪。

（6）钢板桩的拔除

待工程完工后，对围堰进行拆除。拔桩前向围堰内灌水，然后用采砂床将堰体的粉细砂抽走，跟着拆除H型钢围檩，最后拔桩。拔桩时先用打拔桩机夹住钢板桩头部振动1min～2min，使钢板桩周围的土松动，产生“液化” ，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难 或拔不上来时，应停止拔桩，先振动1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反 复既可将桩拔出来。同时观察浮吊吃水情况，逐渐加快起拔速度。

四、双排钢管桩围堰效果

基坑抽干水后，可清楚观察到围堰挡水止水效果：钢板桩围堰内表面基本没有漏水，只有少数由于钢筋联接孔未堵塞密实而导致一些漏水；基坑内也没有出现渗漏、管涌等现象。且双排钢板桩围堰挡水期间，我们定期对钢板桩顶的位移进行观测，发现桩顶向基坑内的偏移量稳定在2～10cm之间，说明堰体是稳定的。事实证明双排钢板桩围堰是成功的。

五、质量控制

（1）、在拼接钢板桩时，两端钢板桩要对正顶紧夹持于牢固的夹具内施焊，要求两钢板桩端头间缝隙不大于3mm，断面上的错位不大于2mm，使用新钢板桩时，要有其机械性能和化学成份的出厂证明文件，并详细丈量尺寸，检验是否符合要求。

（2）、对组拼的钢板桩两端要平齐，误差不大于3mm，钢板桩组上下一致，误差不大于30mm，全部的锁口均要涂防水混合材料，使锁口嵌缝严密。

（3）、为保证受力均匀，要求桩身垂直。为保证桩身垂直，于第一组钢板桩设固定于围堰支撑上的导向钢管桩，顺导向钢管桩下插，使第一组钢板桩桩身垂直，由于钢板桩桩组上下宽度不完全一致，锁口间隙也不完全一致，桩身仍有可能倾斜，在施工中加强测量工作，发现倾斜，及时调整，使每组钢板桩在顺围堰周边方向及其垂直方向的倾斜度均不大于5‰。

（4）、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。

（5）、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。

（6）、同一围堰的钢板桩只能用同样的锁口，按设计尺寸计算出使用钢板桩的数量，以确保够用；

（7）、剔除锁口破裂、扭曲、变形的钢板桩；

（8）、剔除钢板桩表面因焊接钢板、钢筋留下的残渣瘤；

（9）、在接长焊接时，相邻焊缝高度差不得小于1m.

六、钢板桩施工遇到的问题及处理措施

由于河床地质结构复杂,钢板桩打拔施工中常遇到一些难题,常采用的解决办法如下：

(1)障碍物。桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物,导致钢板桩打入深度不够,采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。

(2)偏斜。钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜,采取的纠偏措施是:在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.0m~2.0m,再往下锤进,如此上下往复振拔数次,可使大的块石被振碎或使其发生位移,让钢板桩的位置得到纠正,减少钢板桩的倾斜度。

(3)异形桩纠正。钢板桩沿轴线倾斜度较大时,采用异形桩来纠正,异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩,异形桩可根据实际倾斜度进行焊接加工;倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。

(4)带入现象。在基础较软处,有时发生施工当时将邻桩带入现象,采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起,并且在施打当桩的连接锁口上涂以黄油等润滑剂减少阻力。

七、安全措施

安全措施为确保施工中的安全，尤其是本工程在钢板桩施工在水上作業，其安全由为重要，所以在进行钢板桩围堰施工时，必须将安全工作放在首位，预防为主

（1）、对操作人员进行安全思想教育，提高安全意识，实行持证上岗制度，不经培训或无证者，不得进行上岗操作。

（2）、设专人负责日常检查和养护工作，在施工过程中设专人指挥，避免人多时乱指挥，出现安全事故。

（3）、拔桩时要先震动1~2分钟，再慢慢启动振动桩锤拔桩。在有松动后再边震边拔，防止蛮干。

（4）、对所有滑轮和钢丝绳每天进行检查，特别是要注意滑轮的轴和钢丝绳摩损情况，危及安全的要及时维修、更换。

（5）、水上作业操作人员必须穿救生衣，以防人员落水。

（6）、在钢板桩围堰外围靠主航道侧一定位置需设置防撞装置，以保证船舶撞击围堰，造成安全事故。

八、结束语

施工实际效果表明，钢板桩围堰与填土围堰相比，具有施工进度快、更安全、占地空间小等优点，这对于城市内的窄河涌堤岸整治工程、水较深、流急、淤泥或粉细砂等软基上等不适宜用填土围堰的工程使用较为有利，而双排钢板桩围堰比单排钢板桩刚性更大、更安全。但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高，占用流动资金大。