水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用分析

2017-03-01陈茂仁

黑龙江水利科技 2017年11期

陈茂仁

(江西乐禹水利建设有限公司，江西乐平 333300)

1 概述

1)在水利工程施工中，使用钢板桩围堰是一种应用比较广泛的板桩围堰，这种钢板桩具有多种不同的尺寸以及连锁形式，其钢型带有锁口，主要包括拉尔森式以及拉克万纳式两种比较常见的类型[1]。钢板柱主要由薄板桩、组合支撑桩、以及管状支承桩等组成，钢板的截面类型有工字形、Z形以及直形。在实际的水利工程施工中，钢板桩围堰的主要优点有：①防水性能比较好。②强度较高，能够适用于坚硬的土层。③可以依据施工的实际要求，对其进行不同形状的组合，并且可以重复使用。④适用于深水环境下的施工，必要情况下可以添加一定的斜支撑，使之形成一个围笼。⑤可以应用于管柱基础、沉井顶的围堰、明挖基础以及桩基础等多种范围。

2)钢板桩围堰技术就是在水利工程施工中为提高工程建设质量而采用的一种施工技术，其具有特殊性以及临时性等特征。在任何类型的水利工程施工中，围堰设施的修建都是不可缺少的，有些围堰需要占河床的一部分，有些需要拦截整个河床，尤其是在一些大型的水利工程建设中，围堰设计是必不可少的关键内容，工作人员需要通过预先制定模型来完成。在围堰设计中，往往要求其能够发挥阻挡水流对河道的冲刷作用，同时缓解排水困难的难题。然而在实际的围堰修建过程中，随着水流的冲刷，围堰修建的面积会越来越小，并且随着水流速度的加快，对围堰的冲击损耗就会越大，因而需要对这项技术进行进一步的完善。

3)采用围堰施工技术的重要性。在传统的水利工程项目建设中，由于技术水平的限制以及设计缺乏一定的科学性和合理性，因而工程质量无法有效提高。为了推动水利工程行业的发展，钢板桩围堰等施工技术应运而生，能够对水利工程规划和设计进行优化，同时实现水利事业资源建设的合理性和科学性。从某种角度来说，围堰技术的应用符合国内水利事业的发展，此外，在实际的应用过程中要根据实际施工情况对围堰技术进行合理选用，只有具体问题具体分析，从实际出发，才能保证水利工程行业的可持续发展[2]。

2 水利工程围堰技术的应用原则

2.1 引用新型技术

随着社会发展需求的增大，水利工程项目建设规模越来越大，其质量要求也越来越严格，而传统的施工技术很难满足水利工程施工要求，因而需要积极采用新型技术对围堰技术进行改进和完善，最大化地满足施工需要，从而提高施工质量。此外，在水利工程施工中，如果要应用围堰技术，需要提前制定合理可行的施工方案，对现场环境特点进行考察，确保施工过程中的各个环节都能符合相应标准，从而使施工顺利进行。在施工中，还要根据实际情况对施工设备进行改造，提高设备使用效率。

2.2 制定施工方案

在水利工程施工中，围堰结构的搭设是重要部分，对工程后续施工环节能够顺利进行具有重要意义。要想提高工程质量，需要对技术工艺以及同堰形式进行选择，还需要结合施工的具体要求，制定总的施工方案，同时对围堰施工进行明确[3]。根据工程设计方案，严格遵循施工中的准则与制度，减少不必要的分项冲突，从而促进围堰技术的应用。

2.3 施工整体性

水利工程建设中，围堰技术的应用比较广泛，能够在很大程度上降低施工难度，提高施工质量和施工效率。现阶段，水利工程建设规模逐渐增大，在应用围堰技术时，要从施工实际情况以及整体要求进行分析，在以往经验的基础上，对施工方案进行合理调整，从而满足实际施工要求。此外，可以采用科学的管理方式，对整个施工过程进行监督，及时发现施工中存在的问题并进行处理，从而实现水利工程施工的智能化，进而提高工程建设质量。

3 水利工程钢板桩围堰技术的具体应用

3.1 明确施工流程

在水利工程钢板桩围堰施工技术应用中，主要包括地基平整、围堰合拢、钢板桩下沉、拆除钢板柱、以及管理养护等环节。在钢板桩施工过程中，主要施工流程和顺序为：对钢板桩进行整理、运输和堆放；设置板桩施工导向装置；桩帽和送桩；钢板桩打至设计标高。在整个施工中，要注意做好施工管理工作，确保每一环节的施工质量。

3.2 围堰合拢施工

钢板桩合拢是围堰合拢施工中的关键部分，直接影响着围堰的密闭性。在钢板桩合拢施工过程中，需要提前对每块钢板桩进行宽度的实际测量，对钢板规格进行控制，从而保证钢板桩拼接质量。在钢板桩合拢过程中，往往会出现两端侧口不能充分吻合等问题，出现这种情况是无法避免的，因而在拼装过程中，需要采用合理的措施对其进行有效调整。

1)钢板桩拼接完成后，还没有对其进行插打时，需要根据对应的模型对其可能产生的合拢问题进行预测，比如，事先对合拢口的长度进行测量，依据测量的标准设计钢板桩的宽度，然后再对钢板桩进行拼接制作。在拼接时如果不能将钢板桩完全合拢，此时可以将钢板桩悬吊起来，对其安设复滑车组，从而对其进行调整[4]。

2)在钢板桩合拢过程中，容易产生合拢位置不平滑等问题，对钢板桩的插打造成不利的影响，在这种情况下可以将离最后一组钢板桩最近处的钢板墙向外推，减小钢板桩之间的空间，从而提高合拢效果。采用这种方法有一定的缺陷，多余的空隙能够增大钢板桩承受的压力，从而影响钢板桩的使用。因而还可以选择另外一种方法，先对最后一组的钢板桩进行上下宽度的测量，然后依据测量数值制作与其宽度相符合的钢板桩，这样可以有效地避免钢板桩合拢中的不吻合问题，增大合拢的密闭性，防止其出现渗漏等问题。

3.3 钢板桩施工

在工程施工中，钢板桩施工是整个过程的重点内容，同时也是施工较为复杂的一步。在施工前，要提前将钢板模块运输到对应的施工平台中，然后运用专业的设备进行钢板桩的拼接，在拼接过程中，需要一圈一圈地进行，拼接完成后将其放入水里，在钢板桩下沉的过程中，需要结合实际情况对整个过程进行控制和管理，在钢板桩自动下沉的过程中，要启动泥浆泵，在桩体下沉到粉质黏土层中，停止下沉，对钢板桩进行适当调整[5]。在钢板桩完全下沉后，需要在围堰外侧堆放黏土编织袋，同时在其中放入一定厚度的石块。整个施工完成后，需要用水泵将水抽出，同时仔细检查围堰的渗水情况，发现渗漏时，对其渗漏位置进行相应处理。在桩体沉落时，由于水底的砂层比较坚实，因而产生的阻力较大，往往影响桩体的顺利下沉，针对此问题，可以提前对水底的地质情况进行全面了解和分析，在具体施工中通过采用振动方法或是高压冲水等方法辅助进行，从而保证钢板桩施工质量。

3.4 围堰技术基坑排水施工技术应用

围堰技术的最重要功能就是阻拦流水，保证工程建设的施工环境干燥，因而在修建围堰时，需要注重提高其流水冲击性能以及抗腐蚀性能。基坑排水可以分为经常性排水和一次性排水，排水主要包括施工废水、雨水、渗透水、以及积水等内容。

3.5 钢板桩的拆除

在钢板桩拔桩之前，要拆除围堰中的支撑设备，同时依据相关标准进行测量。首先在下游选择一组或者一块拆除相对容易的钢板桩进行拆除，然后测定钢板桩的高度，一般情况下，其高度在1-2cm之间，在钢板桩松动后，从该位置向两侧依次拔出，若钢板桩的桩尖出现变形的问题，需要对其桩基进行施工，同时提高拔桩装置的能力，使相应的钢板桩一同拔出。