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        鋼板樁圍堰在小清河羊橋泵站中的應(yīng)用

        2021-01-18 01:34:48強(qiáng),李
        山東水利 2021年11期
        關(guān)鍵詞:小清河土石圍堰

        遲 強(qiáng),李 玲

        (濰坊市水利事業(yè)發(fā)展中心,山東 濰坊261000)

        羊橋泵站工程屬于小清河防洪綜合治理工程(濰坊段)重要組成之一,工程位于小清河設(shè)計(jì)樁號(hào)213+790處右岸,壽光市羊口鎮(zhèn),爬垃溝入小清河口處,主要功能是區(qū)域除澇、擋潮、通航、防洪。小清河防洪綜合治理工程整體開工較晚,其中羊橋泵站工程由于前期設(shè)計(jì)方案與當(dāng)?shù)匚穆庙?xiàng)目結(jié)合存在難度,導(dǎo)致建設(shè)進(jìn)度相對(duì)落后,成為省、市、縣各級(jí)高度關(guān)注的節(jié)點(diǎn)性工程。由于羊橋泵站位于小清河和爬拉溝交匯處,上游需要擋來水,下游需要擋潮水頂托,建設(shè)施工圍堰是工程成敗的關(guān)鍵性因素。

        1 圍堰方案的論證

        小清河防洪綜合治理工程(濰坊段)能否按照省水利廳工作要求按時(shí)完成主體工程,羊橋泵站工程是最大的制約因素。濰坊市多次組織專家對(duì)圍堰建設(shè)方案進(jìn)行論證,最終對(duì)土石圍堰和鋼板樁圍堰兩種圍堰方式進(jìn)行了各方面的比較論證。

        1)施工工藝方面。羊橋泵站由于工期短、任務(wù)重,采取普通的土石圍堰由于土方量較大,且爬拉溝河口處場(chǎng)地狹窄,需要外調(diào)土方填筑,設(shè)備進(jìn)出只能在西側(cè)碼頭通行,大量設(shè)備頻繁進(jìn)出非常擁堵,施工時(shí)間會(huì)相應(yīng)延長(zhǎng),且圍堰所需材料收集存在困難;而采用鋼板樁圍堰施工速度快,僅一臺(tái)打樁機(jī)即可施工,工藝簡(jiǎn)單,相對(duì)土石圍堰可加快工期約5 d,更加合理高效。

        2)作業(yè)場(chǎng)地要求方面。常規(guī)的土石圍堰放坡后底寬將達(dá)到30 m以上,羊橋泵站所處位置緊鄰小清河主河槽,圍堰不能占?jí)褐骱硬?,否則影響航道通航,往南填筑將占?jí)罕谜静糠止ぷ髅鎸?dǎo)致無法施工。鋼板樁圍堰不需放坡,垂直打設(shè),不占?jí)盒∏搴又骱硬奂氨谜竟ぷ髅妗M瑫r(shí),由于羊橋泵站施工作業(yè)面相對(duì)較小,又是深基坑施工,對(duì)于基坑邊坡要求較高,泵站東側(cè)邊坡坡比較大,對(duì)基坑施工安全存在隱患,根據(jù)相關(guān)專家意見,在基坑邊緣加設(shè)一排鋼板樁,可以提高基坑施工安全系數(shù),同時(shí)可以有更好的防滲效果,減少基坑排水作業(yè)。

        3)抗水流沖刷、抗風(fēng)浪沖擊能力方面。小清河下游入海,每天經(jīng)歷2次漲落潮,水位高低差約2 m,普通土石圍堰的土方或建筑垃圾極易被水流沖走,且若有風(fēng)暴潮,存在潰堰危險(xiǎn);而鋼板樁施工將風(fēng)浪爬高計(jì)算在內(nèi),高度滿足要求,抗風(fēng)浪沖擊能力強(qiáng)。

        4)圍堰建設(shè)拆除的難易程度方面。由于工程臨小清河一側(cè)跨度較大,土石圍堰所需土石方量較大,施工結(jié)束后土石圍堰拆除時(shí)間長(zhǎng),水下清理難度大;而鋼板樁圍堰在全部主體工程施工完成后按次序拔出即可,更加便捷高效。

        5)環(huán)保衛(wèi)生方面。環(huán)保部門在羊橋泵站下游設(shè)有監(jiān)測(cè)點(diǎn),數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳省監(jiān)測(cè)平臺(tái),大量土石水下填筑易對(duì)周邊水質(zhì)造成影響,可能導(dǎo)致工程進(jìn)行困難甚至有停工風(fēng)險(xiǎn);鋼板樁圍堰對(duì)周邊水域不造成水質(zhì)影響。

        6)施工成本方面。土石圍堰施工材料均需外調(diào)購買,需要大量機(jī)械同時(shí)施工,圍堰拆除還需要長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行水下作業(yè),成本較高;鋼板樁圍堰僅需租賃鋼板樁和打樁機(jī)即可,成本相對(duì)土石圍堰稍低。鋼板樁施工速度快,施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)周邊水域不造成水質(zhì)影響。

        經(jīng)過方案比選,最終確定羊橋泵站采用鋼板樁圍堰。

        2 施工中出現(xiàn)的問題

        1)由于小清河和爬拉溝交匯處常年淤積,導(dǎo)致有較厚的淤泥層,先期采用的12 m鋼板樁,地下深度雖然達(dá)到8 m左右,但是在圍堰填筑土石過程中拉筋受壓力過大導(dǎo)致斷裂,造成南側(cè)鋼板樁向南傾倒,無法發(fā)揮正常作用。后期經(jīng)過研究,在圍堰外側(cè)加設(shè)了一排18 m的鋼板樁,加強(qiáng)圍堰強(qiáng)度,無形中造成了工期的拖延和成本的增加。

        2)鋼板樁圍堰由于樁間無密封措施,靠鋼板樁鋼圈咬合起到的阻水作用有限,加之鋼板樁間填筑的土石料壓實(shí)度不高,當(dāng)外側(cè)潮水位過高時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,對(duì)圍堰安全存在隱患因素,同時(shí)給基坑排水帶來一定的難度。

        3)施工圍堰成本計(jì)算過于苛刻,鋼板樁圍堰的建設(shè)距泵站一側(cè)太近,導(dǎo)致侵占下游防沖槽位置,無法按時(shí)進(jìn)行防沖槽施工,造成了工期拖延。

        3 意見建議

        根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況精確計(jì)算鋼板樁長(zhǎng)度,在臨潮面采用長(zhǎng)鋼板樁結(jié)合工作橋下土方填筑加固圍堰。在臨潮一側(cè)鋼板樁外加設(shè)一層土工膜,加強(qiáng)圍堰防滲作用,同時(shí)圍堰頂部加設(shè)一排沙袋,防止浪頭沖刷。合理計(jì)算鋼板樁建設(shè)位置和長(zhǎng)度,確保不影響整體施工進(jìn)度,同時(shí)壓縮成本投入,做到高性價(jià)比建設(shè)。

        鋼板樁圍堰在羊橋泵站施工過程中起到了關(guān)鍵作用,加快了工程建設(shè)進(jìn)度,提高了工程施工安全系數(shù),提升了施工效率,確保建設(shè)單位能夠按時(shí)完成目標(biāo)任務(wù)。

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