摘 要:鋼板樁越來越廣泛應(yīng)用于水利工程的圍堰、擋墻、基坑支護(hù)等臨時工程中,發(fā)揮出良好的效果。本文結(jié)合工程實(shí)例,具體分析了鋼板樁在水利工程圍堰中應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞:鋼板樁;水利工程;圍堰
中圖分類號:TV553 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)21-0178-01
隨著我國經(jīng)濟(jì)和建筑業(yè)的快速發(fā)展,各類快捷、高效、環(huán)保的建筑工法獲得認(rèn)可并發(fā)展,20世紀(jì)末開始,鋼板樁作為一種施工簡便、水密性好、強(qiáng)度高的擋土或擋水墻廣泛應(yīng)用于建筑工程領(lǐng)域。尤其水利工程建設(shè)過程需要進(jìn)行導(dǎo)、截流施工,根據(jù)工程條件將鋼板樁應(yīng)用到圍堰施工中,能發(fā)揮良好的效果。
1 工程概況
欽州市青年水閘除險加固工程位于欽江流域下游的欽州市城郊,水閘集水面積2140km2,正常蓄水位8.5m,總庫容為6150萬m3,設(shè)計引水流量11.3m3/s,洪水期設(shè)計最大過閘流量3610m3/s,屬中型水庫,大二型水閘。青年水閘河段的洪水由暴雨洪水、潮水或洪潮水共同作用形成,每年4~9月份為洪水期,災(zāi)害性洪水一般發(fā)生在6~8月份,一場洪水過程為3~5d。
閘壩位于濱海丘陵區(qū)與三角洲平原的交接地帶,屬侵蝕型地形地貌,原河谷為寬廣的“U”形谷。圍堰地基為淤泥、礫砂、全~強(qiáng)風(fēng)化泥巖,淤泥層厚度約為0.5~1m,礫砂層厚度約為5~6m。
2 圍堰施工方案選擇
本工程施工導(dǎo)流采用分期導(dǎo)流方式。一期先圍右岸,利用左岸9孔原有閘孔導(dǎo)流,拆除右岸8孔閘壩,在原壩址處修建新的4孔閘壩,同時對右岸進(jìn)水渠進(jìn)行加固處理,汛前拆除一期圍堰;二枯時圍左岸,利用新建的右3孔閘孔導(dǎo)流,拆除左岸19孔閘壩,重新修建左岸8孔閘壩,同時拆除船閘和新建重力壩,汛前拆除二期圍堰。
一期圍堰在枯水期(11月至次年3月)遭遇5年一遇洪水時,上游雍高水位10.05m,下游水位5.7m,加安全超高后確定上游堰頂高程11.5m,最大堰高9.0m;下游堰頂高程7.0m,最大堰高6.0m;;二期圍堰在枯水期(11月至次年3月)遭遇5年一遇洪水時,上游雍高水位8.6m,下游水位5.7m,加上安全加高后確定上游橫堰頂高程10.1m,最大堰高7.1m;下游橫堰堰頂高程7.0m,最大堰高6.0m。
2.1 粘土心墻圍堰,圍堰基礎(chǔ)采用高噴灌漿防滲
一期圍堰由上、下游橫堰和縱堰組成,圍堰采用粘土心墻型式防滲。心墻頂寬2.0m,兩側(cè)填筑邊坡1:0.5,心墻兩側(cè)采用風(fēng)化土料填筑,堰體頂總寬7.0m,迎水面邊坡1:2,背水面邊坡1:1.75,采用漿砌石護(hù)坡厚0.5m。在圍堰填出水面后,采用高噴灌漿對圍堰基礎(chǔ)進(jìn)行防滲處理,灌漿孔距1.2m,單排高噴灌漿范圍:下部進(jìn)入巖基1.0m,上部進(jìn)入圍堰體1.0m。
二期圍堰由上、下游橫堰和縱堰組成,橫向圍堰結(jié)構(gòu)型式與一期相同,采用粘土心墻型式,縱堰采用C15混凝土圍堰。上、下游橫堰堰頂寬7m,迎水面邊坡1:2,采用拋厚0.5m的塊石護(hù)坡;背水面邊坡1:1.75。橫向圍堰基礎(chǔ)防滲處理方式亦與一期相同。
此方案圍堰填筑土石料約7.6萬m3,黏土心墻與砂礫料接縫接觸部位是心墻的薄弱環(huán)節(jié),填筑過程中需加強(qiáng)質(zhì)量控制;圍堰基礎(chǔ)高噴灌漿孔數(shù)約為604孔,總孔深約4200m,灌漿工程量較大,施工周期較長,且成本較高。
2.2 均質(zhì)土圍堰,采用鋼板樁防滲
一期圍堰由上、下游橫堰和縱堰組成,采用均質(zhì)土圍堰。堰體頂總寬6.0m,邊坡坡比為1:1.5~1:1,采用漿砌石護(hù)坡厚0.5m。采用鋼板樁防滲,沿圍堰軸線用打樁機(jī)將鋼板樁垂直打入堰體,插入礫砂層約2.0m深。
二期圍堰由上、下游橫堰和縱堰組成,橫向圍堰均質(zhì)土圍堰,縱堰采用C15混凝土圍堰。橫堰堰頂寬度、邊坡坡比及防滲處理方法與一期相同。
此方案中鋼板樁除了滿足防滲要求外,還起到了穩(wěn)定圍堰邊坡和抗沖的作用,因此圍堰斷面尺寸與方案一相比較小,土方填筑量較少,且鋼板樁施工速度快,一期圍堰拆除后鋼板樁可繼續(xù)用于二期圍堰施工。
兩個方案均能滿足質(zhì)量、安全要求,達(dá)到導(dǎo)流、截水的目的,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選和工期計算,均質(zhì)土圍堰加鋼板樁防滲的方式所需的工期較短、成本較低,因此最終采用第二個方案作為本工程的圍堰施工方案。
3 施工流程
3.1 技術(shù)準(zhǔn)備
圍堰工程作為危險性較大的單項(xiàng)工程,在施工前需編制專項(xiàng)施工方案,明確工程概況、編制依據(jù)、施工計劃、施工工藝技術(shù)、施工安全保證措施等內(nèi)容。
圍堰工程專項(xiàng)施工方案經(jīng)總監(jiān)理工程師、項(xiàng)目法人審核后方可實(shí)施;施工前,由施工技術(shù)負(fù)責(zé)人就專項(xiàng)施工方案向施工技術(shù)人員和施工作業(yè)人員進(jìn)行安全交底。
3.2 施工準(zhǔn)備
打樁機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)場后需進(jìn)行設(shè)備報驗(yàn),提供出廠檢驗(yàn)或年檢合格證,確保打樁機(jī)銘牌完好,安全防護(hù)裝置齊全有效;做好場地平整和排水系統(tǒng)設(shè)置,確保打樁場地?zé)o積水,打樁機(jī)方可進(jìn)行作業(yè);施工前,應(yīng)進(jìn)行測量放樣,確保堰頂高程準(zhǔn)確無誤、鋼板樁定位與圍堰軸線相符并定位。
3.3 鋼板樁施工
鋼板樁插打前,檢查鎖口有無變形,如有變形應(yīng)采取矯正措施;清除鎖口內(nèi)的雜物并涂抹潤滑劑以減小鎖口之間的摩擦力;第一、二塊鋼板樁作為定位樁,要嚴(yán)格控制其沿軸線方向的傾斜度,每打入1~2m即進(jìn)行測量校核;第一、二塊鋼板樁定位準(zhǔn)確后,將其余鋼板樁依次打入至標(biāo)高。當(dāng)鋼板樁沿軸線方向傾斜度較大時,可用卷揚(yáng)機(jī)或電動葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊,如傾斜度過大,則應(yīng)及時將鋼板樁拔出重新調(diào)整、打入。
拔除時,在下游側(cè)選擇一塊較易拔除的鋼板樁,采用振動的方式使周圍的土松動后,慢慢往上振拔;對拔除的鋼板樁進(jìn)行清理、保養(yǎng),妥善存放待二期圍堰施工時繼續(xù)使用。
4 結(jié) 語
欽州市青年水閘工程圍堰施工速度快、過程順利,圍堰擋水效果良好,實(shí)踐證明,鋼板樁圍堰適用于河床覆蓋層較厚的砂類土等地質(zhì)條件,能達(dá)到省時省力省成本的效果,可供同類工程施工參考。
參考文獻(xiàn)
[1]陳開橋.鋼板樁圍堰在灄水特大橋施工中的應(yīng)用[J].施工技術(shù),2009(12):239~242.
[2]祝春林.鋼板樁支護(hù)在軟土水利工程中應(yīng)用要注意的問題[J].建筑與發(fā)展,2011(3):59~60.
[3]劉曉云.鋼板樁圍堰的設(shè)計與施工[J].黑龍江交通科技,2011(7):196~198.
[4]周 晨.淺談鋼板樁圍堰在實(shí)際施工過程中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪,2015(8):160~162.
[5]劉志峰.鋼板樁臨時圍堰在內(nèi)河斜坡碼頭施工中的應(yīng)用[J].企業(yè)導(dǎo)報,2016(8):48~49.
[6]陳 帥,季 斐.淺析水利工程鋼板樁圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用[J].居業(yè),2017(3):84~85.
收稿日期:2018-6-13
作者簡介:黃飛雪(1982-),女,壯族,廣西都安人,工程師,本科,主要從事水利工程總承包項(xiàng)目管理的工作。