水利工程围堰技术研究

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1工程概况

某水利工程设计渠道的底部宽度为28m。考虑到工期和成本的要求，工程决定采用拉伸Ⅲ型钢板桩围堰进行渠道导流围堰的施工。导流流量在10～15m3/s之间，水深控制在1．8m以上。经过设计，决定将钢板桩的长度控制在6m。采用水上浮船进行钢板桩的施打作业。

2钢板桩施工工艺

2.1施工顺序

在本工程中进行渠道渠底的改造施工，需要采用钢板桩分期导流施工方式，每期围堰的施工长度控制在200m。在本工程中进行钢板桩的施工，其具体的施工工艺流程为:浮船水上安装→钢板桩试桩打设→测量放样→钢板桩插打施工→支撑安装、止水安装→堵漏及抽水。

2.2钢板桩插打施工

在钢板桩正式插打施工之前，应先进行试打，确定各项相关的技术参数。在明渠中间位置放样出钢板桩的轴线。在轴线上设置导向桩，一般每间隔40m设置一根，接着采用导线对导向桩进行连接，以导线作为钢板桩轴线的控制线。在本工程中进行钢板桩的插打施工采用6m和9m不同长度结合插打的方式。首先采用6m长的钢板桩，将其一次性打入到强风化岩层中。1)当实际入土深度大于设计入土深度加上0．5m时，即可采用9m长的钢板桩将6m的钢板桩替换，并重新进行插打。2)当设计入土深度加上0．5m不小于实际入土深度，且实际入土深度不小于设计入土深度时，即可保留原有的6m长钢板桩。3)当设计入土深度大于实际入土深度，且实际入土深度不小于1．2m时，仍保留原有的6m钢板桩，此外需要采用工字钢作为横撑，采用钢丝绳作为拉杆，将拉杆的间距控制在5m。4)当实际入土深度小于1．2m，且围堰的轴线长度小于10m时，考虑到钢板桩入土深度太小，即使设置支撑也无法满足相关要求，因此采用钢板作为闸门形式进行挡水，钢板的厚度控制在8mm，并采用工字钢作为支撑，采用钢丝绳作为拉杆，将拉杆的间距控制在3m。5)当钢板桩的入土深度填下，同时采用支撑也无法满足要求，并且围压的轴线长度在10m以上时，则不采用钢板桩围压导流施工方案，改用其他的施工方案进行代替。在打桩施工过程中，首先采用打桩机将钢板吊起一定的高度，接着将钢板桩插入前1根钢板桩的锁扣内，在此过程中需要采用人工的方式进行辅助。在打桩施工过程中，应密切监控每根桩的斜度。一般情况下每组钢板桩垂直度的倾斜角应控制在5‰以内。如果倾斜度超过要求，则应采用拔起重打的方式进行处理，不得采用拉齐的方式进行调正。

2.3支撑体系连接

当钢板桩插打至合拢之后，即可根据要求设置支撑体系。本工程支撑体系的连接施工按照从上到下的顺序进行。当抽水达到预定深度之后，即可对该深度处的支撑进行施工，以起到防护的作用。一般情况下，单排支撑设置的深度应控制在水下1m处，双排支撑设置的深度则控制在水下1m和水下2m的位置处。本工程支撑体系所采用的工字钢为2Ⅰ30型。支撑需要应拉杆进行连接，拉杆为单股26mm的钢丝绳。拉杆应按照设计间距要求进行布置，并将拉杆与锚固桩连接在一起，这样即可形成一个完整的拉伸支撑体系。

2.4堵漏及抽水

当钢板桩插打至合拢之后，需要采用混合流泵对基坑的水进行抽离。基坑抽水速度应控制在合适的程度，不宜过快。在抽水的同时进行堵漏处理。堵漏的具体措施为在钢板桩咬口部位迎水面处粘贴20cm宽的防渗棉条。对于部分受压锁口变形处，在锁扣嵌缝内锲入棉絮以起到堵漏作用。对于钢板桩中存在的空洞，可以采取的堵漏措施为:在迎水面渗漏处涂抹一层混合物，并在表面覆盖棉絮条。

2.5变形观测

在钢板桩围堰挡水期间，应进行变形观测。在钢板桩围堰上设置水平位移观测点，每间隔20m设置一个，同时需要按照频率要求进行桩顶位移的观测。在基坑抽水期间，当水每降低1m，则应进行一次变形观测。在施工期间，变形观测的频率控制在1～3d一次。如果桩顶的偏移量稳定在2～10cm之间，则可以将观测的频率改成每周一次。如果偏移量变化较大，则应适当加大观测的频率。如果水平位移超过10cm时，则应立即停止施工，采取相应的措施进行处理之后方可继续进行施工。

2.6钢板桩拆除

在钢板桩拆除之前，应先按照从下到上的顺序进行支撑拆除，与此同时进行围堰内注水，直至与围堰外水位相同。接着从下游位置开始拔除。并按照从下游开始分两侧的顺序向上游拔除。

3结语

钢板桩围堰在水利工程中的应用越来越广泛。经过多年的工程实践，钢板桩围堰的施工工艺已经达到一个相应成熟的高度，其具有施工速度快、安全性高、工程造价低等特点，因此具有广泛的应用前景。

作者：陆杨 单位：济宁市泗河管理处