【摘 要】鋼板樁圍堰作為施工導(dǎo)流擋水建筑物，不僅有利于加快施工工期，還有利于降低施工成本，是一種安全、快捷、環(huán)保、造價(jià)低的導(dǎo)流擋水措施。鋼板樁圍堰的可多次重復(fù)使用，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的原則，有利于更好地節(jié)約資源，發(fā)揮了較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。鋼板樁圍堰的適用范圍廣泛，取得了大量的發(fā)展空間。

【關(guān)鍵詞】鋼板樁圍堰；施工導(dǎo)流；設(shè)計(jì)施工技術(shù)；應(yīng)用

引言：

在水利工程項(xiàng)目不斷增加的背景下，鋼板樁圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛，發(fā)揮著越來越重要的作用。在實(shí)際工程中，鋼板樁圍堰相對(duì)通常的土石圍堰來說，施工技術(shù)相對(duì)復(fù)雜和繁瑣，因此，設(shè)計(jì)施工人員應(yīng)該充分重視起來，加強(qiáng)對(duì)于每一個(gè)精細(xì)環(huán)節(jié)的管理和控制，確保設(shè)計(jì)施工的合理性和有效性，減少施工過程中存在的問題和故障，從而切實(shí)保證施工導(dǎo)流按設(shè)計(jì)規(guī)劃順利進(jìn)行，為工程項(xiàng)目保質(zhì)保量地完成提供良好的支持。

一、圍堰型式

水利工程施工導(dǎo)流擋水圍堰可以采用的圍堰型式較多，按使用的材料，可分為土石圍堰、混凝土圍堰、鋼板樁圍堰、竹籠圍堰、木籠圍堰及草土圍堰等。

鋼板樁圍堰斷面尺寸小，抗沖能力強(qiáng)，可以修建在巖基上或非巖基上，經(jīng)過處理后還可以作為過水圍堰。修建時(shí)可進(jìn)行干地施工或水下施工，鋼板樁的回收率可達(dá)到70%以上[1]。

鋼板樁圍堰有兩種基本類型，最常見的是單排圍堰，但是對(duì)于規(guī)模很大或者開挖較深的工程以及海洋工程，采用雙排圍堰或重力式格型圍堰更合適。我國(guó)葛洲壩工程就采用了圓筒形鋼板樁格型圍堰作為縱向圍堰的一部分。筆者從事中小型水利項(xiàng)目較多，因此本文側(cè)重于單排鋼板樁圍堰型式。

二、鋼板樁圍堰施工技術(shù)概述

鋼板樁圍堰，是一種應(yīng)用非常廣泛的板樁連續(xù)墻構(gòu)成的圍堰，使用的鋼板樁是一種帶有鎖口的型鋼，存在各種不同的尺寸和聯(lián)鎖形式，常見的有拉克萬(wàn)納式和拉爾森式等。鋼板樁主要包括薄板樁、管狀支承樁以及組合支撐樁，鋼板截面的形式主要包括直形、“Z”形和工字形等。在實(shí)際施工中，鋼板樁圍堰的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

1、強(qiáng)度比較高，可以輕易打入堅(jiān)硬的土層中；

2、可以在深水中施工，必要時(shí)，還可以加設(shè)相應(yīng)的支撐，形成整體性封閉圍籠；

3、防水防滲性能好；

4、可以根據(jù)實(shí)際需求，組合成各種不同的外形，而且可以重復(fù)使用；

5、應(yīng)用范圍廣，可以用于沉井頂?shù)膰?、管柱基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)以及明挖基礎(chǔ)的圍堰等。

三、鋼板樁圍堰在水利工程中的應(yīng)用

這里以某泵閘擴(kuò)建改造工程為例，對(duì)單排鋼板樁圍堰技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行分析和討論。

（一）工程概況

該泵閘工程位于某河流主河道上，由泄水閘和泵站兩部分組成，承擔(dān)著防洪、防潮、排澇、灌溉等多種任務(wù)。由于泵站建成年代久遠(yuǎn)，裝機(jī)容量不夠，擬對(duì)泵站部分進(jìn)行擴(kuò)建改造。

泵站位于河道右岸，部分基礎(chǔ)位于河灘上，部分位于河道內(nèi)，擴(kuò)建改造工程擬采用一次圍堰攔斷、利用泄水閘過流的導(dǎo)流方式。泵站規(guī)劃設(shè)計(jì)為3級(jí)，相應(yīng)的施工導(dǎo)流臨時(shí)建筑物為5級(jí)，對(duì)應(yīng)的導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇施工期洪水。經(jīng)計(jì)算，該洪水標(biāo)準(zhǔn)下泵站基坑外最大水深約3.0m。泵站下伏地基層分別為淤泥（厚度1～1.5m）、粉質(zhì)粘土層（厚度3～5m）及中粗砂層（厚度>5m）。施工導(dǎo)流擬采用鋼板樁圍堰擋水，圍護(hù)泵站基坑，泵站擴(kuò)建改造工程干地施工。

（二）施工流程

鋼板樁圍堰施工的流程可以分為地基平整、鋼板樁下沉、圍堰合攏、鋼板樁拆除以及養(yǎng)護(hù)管理。其中，鋼板樁施工的流程和順序大體上可以分為：鋼板樁的整理、運(yùn)輸和堆放→板樁施工的導(dǎo)向裝置→

樁帽及送樁→鋼板樁打至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（三）鋼板樁施工

在圍堰工程施工中，鋼板樁的施工是重點(diǎn)，同時(shí)也是難點(diǎn)。首先，要將準(zhǔn)備好的鋼板模塊運(yùn)輸至附近的施工平臺(tái)，使用專業(yè)起吊設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行逐塊拼裝。拼裝逐圈進(jìn)行，待最后一圈拼裝完成后，將其起吊沉入預(yù)定區(qū)域。先利用樁體的自重下沉，待沉至底部，開啟安裝在圍堰上的小型振動(dòng)錘振動(dòng)下沉。當(dāng)鋼板樁沉入到中粗砂層內(nèi)約0.5m時(shí)，停止下沉，對(duì)樁體進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。鋼板樁圍堰下沉完成后，開始基坑排水，使用粘土編織袋堆放在圍堰外圍，并在其內(nèi)部一側(cè)投放粒徑約50cm的石塊加強(qiáng)支護(hù)。在沉樁過程中，可能會(huì)由于基底砂層較為堅(jiān)實(shí)，出現(xiàn)阻力過大的情況，導(dǎo)致下沉困難。對(duì)此，應(yīng)該對(duì)基底的地質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)檢查和分析，在施工過程中，輔以高壓沖水或者振動(dòng)法沉樁的方式進(jìn)行，避免出現(xiàn)硬打的情況，以免造成鋼板樁的損壞。

（四）圍堰合攏施工

在圍堰合攏施工中，鋼板樁的合攏是非常關(guān)鍵的，直接關(guān)系著圍堰的密封及防滲性能。因此，在對(duì)鋼板樁進(jìn)行拼裝的過程中，需要事先對(duì)每一塊鋼板樁的實(shí)際寬度進(jìn)行細(xì)致測(cè)量，確保拼裝質(zhì)量。通常來講，在鋼板樁合攏時(shí)，兩端側(cè)口難以充分吻合的情況是很難完全避免的，這就需要采取相應(yīng)的措施，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

1、在鋼板樁拼裝完成，尚未插打前，需要結(jié)合相應(yīng)的模型，對(duì)其最終合攏情況進(jìn)行事先預(yù)測(cè)，例如，可以對(duì)合攏口的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，從而決定鋼板樁的寬度，按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)鋼板樁進(jìn)行制作和拼裝。如果發(fā)現(xiàn)鋼板樁難以完全合攏，則應(yīng)該將鋼板樁懸吊起來，安排專業(yè)的技術(shù)人員安設(shè)相應(yīng)的復(fù)滑車組，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。

2、在鋼板樁的合攏過程中，受各種因素的影響，很容易出現(xiàn)樁體與接口不平行的情況。對(duì)此，同樣需要借助外力進(jìn)行調(diào)整，以確保鋼板樁與合攏口相切。如果鋼板樁的尾部暴露在外，為了避免錘擊對(duì)其的破壞，應(yīng)該采用滑車組進(jìn)行調(diào)整，即在翹起的一端，安裝相應(yīng)的復(fù)滑車，使另外一端也掉下去。

3、在鋼板樁圍堰的合攏位置，容易出現(xiàn)不平整的情況，從而影響鋼板樁的插打。在這種情況下，通常施工人員會(huì)將距離最后一組鋼板樁最近的鋼板墻向外側(cè)推開，拉近鋼板樁上下間空位的距離，以保證合攏質(zhì)量。但是，這種方法也存在相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫@些多余的空隙很可能會(huì)使得鋼板樁承受的壓力大大增加，產(chǎn)生相應(yīng)的質(zhì)量隱患。因此，在必要時(shí)，可以采取另外一種方法，對(duì)最后一組鋼板樁的上下間寬度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果，制作出可以與其上下寬度相互吻合的鋼板樁，并將改制的鋼板樁放入，以保證合攏口的密封性，避免出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。

（五）鋼板樁拆除

泵站擴(kuò)建改造完成后，需拆除基坑外圍鋼板樁圍堰。在對(duì)鋼板樁進(jìn)行正式拆除之前，先拆除圍堰內(nèi)的支撐，按照從上到下的順序進(jìn)行，同時(shí)對(duì)圍堰內(nèi)灌水，直至圍堰內(nèi)的水位高出圍堰外水位1～1.5m的高度，確保圍堰內(nèi)外水壓平衡，消除鋼板樁的壓力。接著在圍堰下游選擇一塊較為容易拔除的鋼板樁，對(duì)其進(jìn)行輕微的錘擊振動(dòng)，使其拔高1～2m，然后依次將所有的鋼板樁振動(dòng)拔高同樣的高度，使圍堰松動(dòng)，然后按照從下游沿著兩側(cè)到上游的順序?qū)摪鍢兑来伟纬?。?duì)于樁尖出現(xiàn)彎卷，或者鎖口出現(xiàn)變形的樁，應(yīng)加大拔樁的力度，必要時(shí)可以在水下對(duì)樁進(jìn)行切割。當(dāng)鋼板樁拔除之后進(jìn)行搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)確保輕拿輕放，防止因出現(xiàn)碰撞而對(duì)鋼板樁的模板造成損壞。

結(jié)束語(yǔ)：

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)的水利水電工程得到了飛速的發(fā)展和進(jìn)步，為人們的生產(chǎn)和生活提供了巨大的便利。我國(guó)中小型水利工程眾多，隨著水利水電工程的進(jìn)一步發(fā)展和設(shè)計(jì)施工技術(shù)的逐步提高，鋼板樁圍堰以其安全、快捷、環(huán)保、造價(jià)低的特點(diǎn)，必將得到更加廣泛的推廣和使用。

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