桩膜-土组合围堰施工工法

(北京翔鲲水务建设有限公司，北京 100192)

1 工程概况

通州区凉水河(马驹桥闸—入北运河口段)治理工程(一期)施工项目第一标段位于北京市通州区马驹桥镇凉水河，原状河道断面宽度60m，设计河道断面宽度90m。主要施工项目包括拆除重建马驹桥闸、新建马驹桥闸交通桥、河道治理等。

受工程工期及施工条件影响，本工程需采用分期导流施工。但围堰施工时存在以下问题：ⓐ一期工程桥闸主体结构物施工时占用河道断面较大，过流断面较窄，造成河道水位上升，水流流速大，对围堰稳定性要求高；ⓑ由于水流流速增加，如若采用传统围堰施工抗冲刷能力稍差，防渗问题难以解决；ⓒ原状河道宽度有限，一期工程进行马驹桥闸左岸2孔施工时，还需保留一定宽度的过流断面，以致施工作业面狭窄，施工难度加大。

2 围堰设计

双排钢管桩作为围堰的主体结构，通过打入河底的双排钢管桩增强了围堰的稳定性；双排钢管桩间距约1.5m，占地面积小，可增加作业面空间；钢管桩之间采用土袋和土料填充，由于土料为不透水层，且围堰外侧满铺双层防渗膜布，可进一步提高围堰的防渗能力，并且土料的自重可增强整体围堰的稳定性，从而确保施工安全。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

本工程围堰施工工艺如下：材料进场→测量放线→挂线打桩→防渗面板铺设→土袋装填及膜布铺设→围堰内抽水→围堰拆除。

3.2 操作要点

3.2.1 材料进场

施工前，提前对施工过程中所需材料进行采购并运送至施工现场备用。

3.2.2 测量放线

测量人员根据围堰平面布置图采用全站仪将围堰位置放出并采用钢筋做出标识。

3.2.3 挂线打桩

结合河道水流情况对围堰进行计算。采用长6m、直径150mm钢管桩作为围堰主体结构。钢管桩打入河底3m，外露3m。双排桩间距1.5m，双排桩纵向迎水面桩间距75cm，背水面桩间距2m。采用人工配合挖掘机进行打桩施工。打桩时按照挂线位置及间距进行施工。挖掘机打桩示意见图1。

图1 挖掘机打桩示意

3.2.4 防水面板铺设

采用φ48钢管间距50cm布置在迎水面作为横向连接，迎水面钢管桩外侧采用竹胶板作为防水面层，两排钢管桩之间采用圆木作为斜撑连接，采用盘条与钢管桩绑扎牢固，背水侧钢管桩底部采用1.5m钢管打入地下做斜撑立杆。防水面板铺设示意见图2。

图2 防水面板铺设示意

3.2.5 土料填充及膜布铺设

双排桩内侧采用土袋装填，装填至一定高度后土袋中间采用土料进行装填，并用挖掘机配合人工夯实，确保围堰结构的稳定性。竹胶板外侧满铺双层防渗膜布并延伸至2～3倍水深，河底防渗膜布采用沙袋进行压脚处理，随铺随压。顶部采用铅丝绑扎沙袋挂吊的方法固定在钢管桩上，防渗膜布搭接长度不小于3m，见图3。

3.2.6 围堰抽水

用潜水泵抽排堰内存水，随着堰内水位降低，在堰外水压力的作用下，防渗膜布与竹胶板及河底逐渐贴紧，不再向堰内渗水，围堰初步形成，此时需采用钢管、铅丝等对围堰进行整体加固，保证围堰结构稳定。

3.2.7 围堰拆除

围堰拆除时，首先采用人工配合挖掘机将双排桩之间的土袋及土料进行清除，确保清至设计河底高程。人工将圆木斜撑拆除，采用挖掘机外运。随后人工配合挖掘机依次对背水面桩、迎水面桩、防渗膜布等进行拆除。

4 质量安全控制

4.1 技术控制

结合现场实际情况编写安全技术交底并传达至作业人员，对作业人员进行安全教育，确保作业人员熟知围堰的结构型式及施工工艺。

坚持持证上岗制度，凡参加施工的生产人员，都必须经过严格的技术培训，达到与所从事的工作相适应的技术水平，并熟悉工艺要求，方能上岗。

图3 桩膜与土相结合围堰示意

4.2 现场控制

现场施工员、安全员对于围堰施工进行把控，确保围堰材料、位置、施工工艺等严格按照安全技术交底内容执行。

5 环保与资源节约

施工临时道路进行硬化处理，裸露土方采取覆盖措施；围堰施工材料存放区土地平整坚实，物料码放整齐。

施工场地的强噪声设备宜设置在远离居民区的一侧，采取对强噪声设备进行封闭等措施降低噪音；运输材料的车辆进入施工现场，严禁鸣笛。装卸材料做到轻拿轻放。

围堰施工过程中的原材料码放整齐，一期围堰拆除后材料保存完好，供二期围堰施工使用。围堰施工时涉及土方，应合理计划土方用量，避免造成资源浪费。

6 关键技术

a.打设双排钢管桩，钢管桩直接采用圆木做有效连接；在双排钢管桩之间码放沙袋，沙袋中间填充土料，利用土料自重和双排桩进一步增强围堰稳定性。

b.双排钢管桩之间码放的沙袋填充土料，由于土料为不透水层，且在围堰外侧铺设防水板和双层PVU防渗膜布，可提高围堰结构防渗性能。

c.双排钢桩间距约1.5m，占地面积小，且围堰稳定性高，防渗能力强，可解决过流断面小和施工场地狭窄的问题。

d.此工法适用于过流断面小，对围堰结构稳定性要求高，施工工期紧张的河道治理工程。同时也适用于河道中临时结构物加固工程。

7 效益分析

围堰材料，型材易于购买且均为成品，避免加工，可重复利用；围堰所需土料为现场外弃土方，废物利用，可有效降低造价；围堰占用空间小，结构稳定性高，防渗能力强，可增加作业空间，有利于加快施工进度；该施工工艺成熟，具有良好的推广前景。

8 结 语

该技术通过采用双排桩膜+土组合形成新型围堰，提高围堰结构稳定性和防渗能力，且占用面积小，可增加作业空间，在通州区凉水河治理工程(一期)施工项目第一标段中应用效果良好，可为类似工程提供借鉴。