水利水电工程中钢板桩围堰施工工艺的应用研究

吴继江

摘 要：随着社会的进步，经济的快速发展，我国水利工程基础设施的发展越来越迅速，质量发展水平都有所提高，钢板桩围堰施工工艺应运而生。钢板桩围堰施工工艺实现了由胡乱填充式的沙土填筑措施，到钢板桩围堰施工工艺的一系列系统工程的过渡，这项施工技术的产生使得按期完成工作进度的要求得以实现。但是钢板桩围堰施工工艺是一项复杂而艰巨的工程，需要花更多的时间和精力还有精细的步骤去完成，这就要求我们要懂得它每一个精细的环节，全面了解它的相关知识，这样才能保证在施工的过程中不出故障，从而大大提高钢板桩围堰施工工艺的技术水平。

关键词：水利水电工程；钢板桩围堰施工工艺；应用

水利工程往往是为了便利交通或者是防止洪涝灾害，灌溉农田而建。钢板桩围堰是一种单壁的矩形或圆形结构形式，是带有锁口的一种型钢，其截面有直板形、槽形及Z形等，常见的有拉尔森式，拉克万纳式等。内部根据水位情况设置支撑，其优点为：强度高，容易打入坚硬土层，可在深水中施工，必要时加斜支撑可形成一个围笼，防水性能比较好，并且还能按需要组成各种外形的围堰，可以多次重复使用，因此，它的用途十分广泛。文章从实际出发论证总结了水利水电过程中钢板桩围堰施工技术的施工工艺、施工技术及经济效益。

1 钢板桩围堰施工技术的施工工艺

所谓施工工艺，即施工过程的注意事项和方法：

（1）在围堰施工现场，一定要有人指导，并且清楚施工的整个过程，所以施工队长，安全员必须到场，对施工工作进行指导，在施工过程中如若发现违规操作的情况，一定要马上杜绝，若发生意外情况，一定要立刻给予处理。（2）为了防止漏水现象的发生，还必须在围堰上安装水位标杆，随时观察水位变化，及时将危险扼杀在摇篮中。在施工的过程中，一定要时刻保持警觉性，不仅要注意用电的安全，而且要注意时刻观察周围的动静，如果发现围堰有变形的情况，就要马上停止施工，立即上报，等待处理，切勿继续施工，造成难以弥补的后果。（3）在围堰施工的过程中，一定要时刻关注天气的情况，如果天气一直晴朗，就不需要特别注意，但如果是多雨的季节，就要适时的做好加固措施，防止围堰被雨冲坏。

2 钢板桩围堰施工的施工技术

2.1 钢板桩围堰的施工平台

施工钢板桩围堰，需要在钢板桩围堰一侧打设施工平台，平台的设计以钢板桩为基础，型钢和槽钢做平台面，平台长15米，宽6.5米，根据履带吊的施工性能，钢管桩采用D377螺旋管，共4排，每排4根，钢管桩之间采用【20】连接，支撑梁采用2I25。

2.2 定位桩及内支撑吊放

由于钢板桩围堰为规定宽度，并且为基础施工所需要，所以其尺寸和位置十分重要，因此必须先打设钢管桩，用于控制内支撑的安装位置。定位钢管桩采用振动锤打入，在施工中应随时进行检查，注意保持垂直度，发现偏位应及时纠正或重打，定位桩一般要打入4～6根，其中4根要放置在围堰四个内角位置。定位桩安装完成后，就可以吊装内支撑，内支撑是整体的钢结构框架，在岸上加工，内支撑的型式是通过计算来确定的，内支撑的高度也是通过计算来确定的，不能随意放置，同时必须对其安全性能进行检算。

2.3 插打钢板桩

钢板桩使用前应将钢板桩上尤其是锁口内的泥土清理干净并涂抹润滑油，还要检查变形情况，不合适的要进行整修。钢板桩打入时，采用履带吊所挂的振动锤夹住钢板桩，移至打桩位置，先将钢板桩阳头插入已打入钢板桩的阴口内，然后靠自重缓慢压进，直到不能下沉为止，然后开动振动锤，进行振动沉桩。第一根钢板桩一定要确保垂直度满足要求。钢板桩打入深度要经过计算确定，其他钢板桩均利用上述方法依次单根打入，钢板桩施工中，最困难的是最后一根钢板桩，也就是钢板桩围堰的封闭，在施工到最后3～6根钢板桩时，应仔细量测剩余的长度，看能否打下整根数，否则要进行调整。

2.4 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，其施工技术相当严格。最适当的合拢技术是在尚未插打钢板桩时，就应该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。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。必要时，可准确的测量最后一组钢板桩的上下宽度，然后根据所测宽度，做出一块同样上窄下宽的同样尺度的异形钢板桩，在合拢时，应该先插打异形钢板桩，然后再插打标准的钢板桩。

3 钢板桩围堰施工工艺的工程价值分析

从钢板桩围堰施工工艺的实际使用情况来看，钢板桩围堰方案具有较突出的优点，取得了良好的使用效果。

3.1 钢板桩围堰施工工艺的速度快

由于采用振动打桩法，钢板桩的打入速度很快，正常情况下，约每3～5分钟就可以打入一根钢板桩，而钢板桩围堰施工一般只需要5天时间，拔钢板桩一般需要6天时间，相对于现场浮沉、沉箱至少需要15～20天才能完成的钢套箱围堰，钢板桩围堰法大大节省了施工时间，有效的提高了施工效率。

3.2 钢板桩围堰比较安全可靠

钢板桩是由国外设计的并已经使用多年的成熟的产品，它的截面强度和刚度都比较大，整体强度通过内支撑来加强。由于钢板桩的截面统一，检算方法比较简单，因此，可以根据现场地质水文情况，来快速设计内支撑形式，检算其安全性能，并且还可根据实际观测情况，随时增强内支撑结构，从而可以确保钢板桩围堰施工的安全。而钢套箱围堰是整体性的设计，涉及壳结构、空间桁架结构等，计算较为复杂，施工条件变化后，还需要重新设计，极其不方便，并且工程量也比较大。实践证明钢板桩围堰设计是安全可靠的。

3.3 钢板桩施工成本相对较低

钢板桩围堰施工单位一般是采用租赁方式，在工厂进行加工的，这就减少了大量的资金投入。并且钢板桩自身抗弯模量和刚度都比较大，并且支撑还可以周转使用，这就使得其需要增加的支撑结构相对较少。钢板桩采用履带吊和振动锤配合来施工，投入的施工设备比较少，同时这些设备还能用于其他钢管桩、支架等项目的施工，从而大大提高了设备的利用率。由于钢板桩围堰施工工艺相对较为简易，单个构件体积和重量小，所需施工人员较少，一般只需要10人左右就能满足施工，因而施工的费用比较低。

4 结束语

钢板桩围堰不仅有利于加快施工工期，还有利于降低施工成本，是一种安全、快捷、环保、造价低的一种施工方法，今后应大力进行推广，让它发挥更大的经济和社会效益。钢板桩围堰的可多次重复使用，体现了可持续发展的原则，有利于更好的节约资源，并且钢板桩围堰的适应范围广泛，为此成为广大工程师施工时的常用对象，从而取得了巨大的发展空间。

参考文献

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