论城市水利工程中钢板桩围堰施工技术的应用

邓镇宁

（1．广东省水利水电科学研究院，广东 广州 510635；2．广东省水动力学应用研究重点实验室，广东 广州 510635）

1 钢板桩围堰施工概述

钢板桩围堰是水中和岸上承台施工防护和防水的结构，可以承受围堰周围和底部土体、水的压力，还可以承受河道内水流和冰棱的压力。钢板桩围堰需要满足以下几个功能要求：首先围岩必须保证在最高水位条件下的安全和可靠性，为承台施工提供合适的作业条件，满足承台施工、墩身施工的需求。此外，在非工作的状态下，也就是在冬季凌汛和夏季洪汛时期，围堰停止工作，这时要求钢板桩围堰内所有施工作业均要停止，而围堰则要满足整体工程安全性要求。当水流冲刷到河床最低冲刷线之后，仍然具有足够的稳定性和抗冲刷性能。在冬季冰凌期可以保证整个结构的稳定和抗冲击能力

钢板桩围堰结构形式包括围堰平面和内支撑体系，所以在设计时主要考虑承台平面设计和内部支撑体系的设计。在平面设计时要求承台平面尺寸符合设计要求，保证后续施工对于空间的要求，注意选用的钢板桩的宽度和长度，一切要利于后期施工服务。在内部支撑体系设计上，采用型钢支撑，结构形式简单，受力明确。但是，该形式下的支撑体系适合用在尺寸小的围堰施工中，否则会影响压杆的稳定性。在设置内部支撑体系时，每一层均采用多层组合内圈梁，但是必须保证内圈梁和钢板桩连接稳定。内部支撑钢管现场采用法兰对接，钢管布置时可横纵向交错布置且采用卡箍连接固定好，然后采用可调节伸缩装置，保证内支撑体系安装后可避免围堰抽水吸泥后，由于支撑体系之间的间隙过大而导致围堰变形过大。在每一层钢管内支撑体系的短边方向的竖向位置上设置桁架，保证内支撑整体在竖向方向上形成稳定的支撑体系。

2 钢板桩围堰施工技术在水利工程中的具体应用

钢板桩围堰施工会受到多种因素的影响，必须提前做好技术分析，然后在实际施工中按照国家和行业技术标准开展施工，遵循施工工艺原则，按照操作步骤有序开展施工，保证围堰施工的质量。

2.1 施工流程分析

钢板桩围堰施工流程具有其特殊性。与普通地面施工相比，围堰施工分成地基平整度施工、钢板桩下沉施工和围堰合拢施工，在具体实施中要按照规定的施工流程进行。同时，采取相应的管理措施加强现场施工管理，避免产生安全事故，提升施工的质量。

2.2 钢板桩施工

在钢板桩施工中，首先必须提前准备钢板模板，并对其做好质量检测工作。利用专门的运输工具，将符合质量要求的钢板模板运送到施工现场所对应的位置。然后，使用专门的起吊设备完成赶航班模板的拼接工作；同时，根据具体情况采取相应的管理控制措施。在钢板桩下沉施工中，先让桩体随着自重下沉，当下沉到水底时使用振动锤使其完全下沉。在下沉过程中围堰内开始抽水抽泥。为保证施工顺利开展，提高施工的稳定性，钢板桩在下沉到土层以后便不再下沉，这时需要及时对桩体的位置和状态等进行调整和完善。在下沉后，需要在钢板桩围堰内部投入石块，同时用黏土将外部围住。在施工结束后使用水泵抽水，及时做好围堰渗漏的检查分析，当出现渗漏或其他问题时，要及时处理避免产生严重的沉积问题。此外，做好对水底地质的检查和分析，在施工中，可采用辅助高压冲水或振动方式减少对钢板桩的损耗和破坏。

2.3 钢板桩围堰合拢施工

在合拢施工阶段，钢板桩的规格以及合拢的程度直接影响围堰的密封性。因此，需要提前测量钢板桩实际宽度，要求梁段侧力温和。在初期拼接阶段及时设定相应模型，并预测最终结果，通过测量合拢的长度来确定钢板桩的宽度，并根据此标准制作和拼接钢板桩。当出现钢板桩无法开展合拢施工时，可将钢板桩吊起，然后安排专业人员重新设定和调整。在此施工过程中，会受到外界因素影响，可能会出现桩体和接口不平行问题，这时需要采用合理措施对钢板桩和合拢口进行调整，保证两者一致。在施工阶段，如果钢板桩一直暴露在外环境中，则可能会受到锤击的影响，这时候要对滑轮组进行调整并安装复滑车，以保证两端一致。在钢板桩围堰位置可能会出现不平整问题，这时要测量远距离钢板桩的位置，但为了减少钢板桩承受压力，需要根据实际情况对钢板桩进行调整，注意保证密封性，减少渗漏问题的出现。

2.4 钢板桩的拆除

在拆除钢板桩前先拆除围堰内部的支撑设备，然后拆除下游容易拆除的钢板桩，根据钢板桩的高度测定高度，松动后从下游开始向两边拆除；同时对于桩顶变形的桩基进行施工。在拆除钢板桩的过程中，还要将钢板桩和模板焊接物也一并拆去，并设定合理的围堰水位。在搬运钢板桩模板时，要注意轻拿轻放，避免对模板产生不利影响。在拼接时要注意密封性能，焊接中保证焊接的稳定可靠，需对细节部位的螺栓连接进行检查，观察土质的具体情况。如果发现围堰下部出现和设计不符合的情况，则要及时采取有效措施加以解决或改善。

3 提高钢板桩围堰施工质量的措施对策

3.1 加强技术研究，做好准备工作

首先，在钢板桩围堰施工开展前，必须做好各项准备工作。要求所有施工人员完全掌握围堰施工技术的特点和具体要求，在施工时严格按照施工步骤和施工要求进行。要做好现场各项资源的合理安排，尤其要注意现场施工材料的放置和管理，在进场前做好对施工材料和机械设备的质量检测，根据施工需要合理安排施工人员。同时，还应该做好对技术人员的培训工作，使他们完全掌握本工程施工要点和具体内容，能提前熟悉和预测在施工中可能会出现的重难点问题，并提前制定合理的解决方案。此外，为保证施工质量和施工效率，需在完善管理制度的基础上制定合理的管理措施，要求管理人员将管理措施落实到位，保证现场施工安全，及时发现变形等问题，立即和相关部门沟通，及时采取措施加以处理，尽量避免出现由于施工不当而引起施工安全问题。

3.2 加强现场质量控制和管理

在施工作业阶段，首先要保证用电的安全。所以，要求管理人员到现场指导和监督，观察围堰周围的情况。为避免出现现场施工违规操作和其他情况，可根据实际工程要求开展标准化施工。需制定统一的标准，要求在施工阶段围堰上设置水位标杆，及时观察水位及其四周的变化情况。处于正常工作状态下时可按照施工步骤有序开展施工，而出现不正常现象时必须立即停止施工。当处于洪汛或冬季冰凌期时，要注意做好围堰加固工作或加高处理，保证各项施工技术的落实，保证工程施工安全和质量。

4 结语

综上所述，在城市水利工程施工中可能会出现各种各样的问题，为了保证实践工程的安全和质量，需要做好对基础施工的指导和监督管理，要求施工技术人员按照施工要求开展作业。钢板桩围堰施工的流程和施工工艺比较特殊，必须引起工作人员的重视，创新施工方式和管理模式，从提高施工整体稳定性和安全性地基角度着手，采用科学合理的施工技术，严格按照施工工序开展作业，保证围堰的安全。