新时期环境下钢板桩围堰技术施工应用

11下 2016年 第33期（总第551期）

新时期环境下钢板桩围堰技术施工应用

翟　晶　兰文斌

（中国矿业大学银川学院，宁夏 银川　750021）

摘　要：现如今，在桥梁、水工建设领域，围堰技术发挥着重要作用，能创造无水条件，保障施工顺利开展。而钢板桩围堰技术以其高强度特性和极强的防水能力，得到了广泛应用。本文基于某水闸工程实例，分析钢板桩围堰施工的流程和各个施工环节所应注意的事项，结合新时期水利工程建设特点，探讨钢板桩围堰技术的施工应用，为水利工程建设者提供参考。

关键词：钢板桩围堰；施工应用；工程建筑

中图分类号：U445.556　　文献标志码：A　　文章编号：1000-8772（2016）33-0217-02钢板桩围堰是在桥梁、大坝等水利工程建筑过程中，通过构筑临时封闭空间为工程施工创造无水条件，进而保障施工顺利进行的技术[1]。钢板桩围堰具有封闭性好的特点，通常用于流速较快的深水区，随着近年来材料、技术领域的不断更新换代，探讨钢板桩围堰在水利工程中的应用展开优化，具有十分重要的意义。

二、钢板桩围堰技术的应用

1.工程概况

本工程为新建水闸，目的在于疏浚河道、预防洪涝，同时更好地灌溉周边农田，并综合治理河水。通过现场调查证实，该段河道为软土基，在纳入其他所有相关因素，并多方验证和协调商议的基础上，对水下水闸结构采取钢板桩围堰法施工。初步拟定围堰钢板为IV矩形钢板，并采取φ28拉杆和32a型槽钢。整个前期准备工作完成结束，包括检查钢材原料、预拼装钢板结构等。

2.下沉钢桩

外观检测所有用于下沉的钢桩，在完全合格后，才下沉施工，检测项目如表2所示。首先将钢桩运送到指定位置，而后采用起吊机器拼装，在一圈拼装结束后，将整体下放并固定，待固定后，重新起吊拼装，直到第n圈拼装结束后，将整体钢桩下沉入水。下沉阶段要充分利用钢桩本身的重量，使其在自重状态下逐步下沉，并且将振动锤置放在钢桩下端，当下沉受阻时，振动锤发出的震动能帮助钢桩突破阻力，顺利沉降。下沉施工的同时，以泥浆泵对钢板桩围栏范围内的积水、泥浆全部抽取干净，等到沉降尺寸达到0.5 m左右即可，经检测，此处土层为黏土，具有较强的持力性，能达到防渗要求和承载力标准。

表２　钢板桩的外观检测内

检测项目（偏差）

长度宽度厚度高度弯曲度

允许差值（mm）

±100±13±0.3±10≤50

一、钢板桩围堰技术概述

1.钢板桩围堰

在水利工程施工中，钢板桩围堰的应用十分普遍，其结构是在钢板桩上设置各种形状及尺寸的锁扣，并将板材拼接固定后所构成的。相比其他围堰类型，具有强度高、密闭性好的特点，其联锁形式多样化，能够按照不同的使用需求构成各种相应的外形结构，重复利用率较高，可用于桥梁、水工等作业。在桥梁施工中，通常采取沉井顶方式，以纵向或横向的单壁封闭支撑，在水工作业里则多采取构体围堰，由各项钢板桩联锁构成[2]。

2.钢板桩围堰的技术优势

钢板桩围堰采取钢板下桩，能钉入坚硬土层，具有高强度特性，在下桩过程中阻力较小，能抵抗高压，在深水区域和水流速度较快区域，能发挥其高强度特性，并且借助斜支设备，能大大增强其抗压性能。此外，钢板桩整体结构密度大，隔水性能较好，能确保河床不会渗漏。其联锁机制能组合任意外形，在各种环境下都能发挥围堰作用，而且作业完成后能够有效回收再利用。在明挖基础、深井顶围堰以管柱基础领域中，都比较适用。如表1所示，钢板桩围堰适用于水流速度较快且深水区域。

表１　不同施工位置的围堰类别选择

围堰类别土石铅丝笼、竹丝笼

钢板

位置浅滩水浅水深水

河道状况

备注

水深＜1.5 m；水深、流速不足以渗透流速＜0.5 m/s河床，故采用土石水深1.5 m~4.0 m；可就地采石，进行围堰。流速＞2 m/s水深＞4.0 m；流速过快，河床容易渗流速＞4 m/s漏，钢板防水性好。

下沉工序结束后，需采取防水、防渗透措施，通常需加

设土工布层，并在钢板桩结构外部添加黏土，黏土采用编制袋盛装。按照钢板桩施工标准，其顶部宽度不得低于1.5 m，其高度相比河床，需高出1 m以上。为了加强内部支撑力，通常也会在钢板桩内部投放石块，垒起厚度在0.5 m左右的石块墙。再经过初次抽水后，钢板桩结构内往往还会存有大

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收稿日期：2016-11-08

基金项目：整体吊装施工的逆作法钢板桩围堰质量隐患分析研究（项目编号：NGY2016231）。

作者简介：翟晶（1986-），女，宁夏银川人，硕士研究生，助教。研究方向：岩土加固与边坡、深基坑稳定等。兰文斌（1984-），男，回族，宁夏银川人，硕士研究生，助教。研究方向：深水基坑施工等。

２１７ＣＨＩＮＥＳＥ　＆　ＦＯＲＥＩＧＮ　ＥＮＴＲＥＰＲＥＮＥＵＲＳQuality and Safety 【质量与安全】

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在开挖沟槽期间，需完善对中线和标高的测量工作，有效避免超挖的情况。倘若人工开挖沟槽深度超过2米，且现场地质状况不稳定，则需做好坑壁的支撑处理措施。此外，机械开挖到设计基底标高200米到300米位置，需人工开挖到设计高程，然后实施整平处理措施。

第二，地基处理。在地基整平处理过程中，需把沟底的各类杂物清理干净。如果承载力和设计要求不符合，或者存在地质问题，需及时与工程建设方、设计方和监理方等主体单位或部门加强联系，采取有效手段做好地基处理工作，例如降低水位、重锤夯实和填筑碎石等。然后加强检查，如果此时设计和相关规定标准相符合，则进一步进行基础施工工作，并加强对基坑的封闭处理。

3.做好管道安装工作

在施工前，做好相关施工管材的严密检查工作，排除裂缝和孔眼漏洞等问题。如果出现问题，需及时采取有效的补修或者更换措施。在下管前，需认真检查高程、管基中心线、边线和井基等情况，进一步明确是否和设计图纸要求相符合。连接两管过程中，需妥善处理管内接口位置凸出接缝。此外，对抹带的水泥砂浆，需根据一定的配合比例下料，并搅拌均匀，进一步确保计量的精准和砂浆强度与相关要求相符合。

4.加强闭水试验工作的开展

工程完毕之后，需针对管材进行闭水试验，同时严格检查每一根管材，倘若有砂眼和裂缝，又或存在接口连接不密实的情况，需使用细砂浆修补处理，或使用水泥浆填死。如闭水试验一些管段没有达标，施工单位需及时采取补救处理措施。完成上述工作后，便可在排水管道两侧进行回填管沟作业。基于管道回填期间，需根据相关设计图纸进行，期间也需处理完槽中的各类杂物，基于管顶上50厘米范围内，需注重机械的选择，以此确保管道结构的质量及安全性[6]。总

而言之，需加强闭水试验工作的开展，以此有效提高排水管道施工质量，最终为提高排水管道的施工经济效益和社会效益奠定基础。

三、结语

通过此次的探讨，认识到排水管道施工技术问题较多，从排水管道施工的质量和安全性等角度考虑，有必要针对技术问题提出相应的解决方案。比如，完善施工前的各项准备工作、加强管道施工工作、做好管道安装工作和加强闭水试验工作的开展等。相信从以上方面加以完善，将能够有效体现排水管道施工技术的价值功效，进一步为提高排水管道施工整体质量和安全，奠定坚实的基础。参考文献：

[1]郭伟,陈波,吴纪东.大口径钢筋混凝土排水管道施工新工艺——半开槽顶管施工技术介绍[J].给水排水,2012(12):100-103.

[2]徐春玲.市政工程道路排水管道施工技术要点[J].城市建筑,2013(6):227.

[3]刘跃军.市政道路排水管道施工技术要点[J].山西建筑,2016(13):127-128.

[4]宋永玗.市政道路排水管道的施工技术探究[J].江西建材,2016(14):188-193.

[5]曹永涛.市政道路排水管道施工技术要点分析[J].科技经济导刊,2016(20):52.

[6]沈子军,金志健.市政道路承插式排水管道施工技术探析[J].科技与企业,2014(1):172.

（责任编辑：陈丽敏）

（上接第217页）

量的积水和泥沙，所以需要二次抽取，将内部泥沙、积水全部抽取干净。在对内部渗水与否展开检验，若存在渗水点则及时处理。目前处理渗水点位的有效办法，通常是在钢板内部及外部同时增加橡胶片，在确保内部无渗漏之后，代表围堰施工前期工程已经初步完成，此时钢板桩上口，理应高于水面1.5m左右[3]。而为了防止水位近期发生变化，在上口处通常还需预留短节，以备不时之需。

抽水开挖后，由于钢板桩结构内外的压力差将不断扩大，所以需要预先安排好支撑结构，巩固钢板桩整体的稳定性。因此，首先检查钢板桩联锁点，并检查导框木楔，确保连接紧密、楔点牢固后，再安装支撑。并且在抽水过程中，应尽量放缓抽水速度，避免抽水速度过快，导致内外压差出现大幅度变化而来不及处理。抽水期间需观察围堰具体情况，若发现渗漏，可在渗漏附近撒入木屑，在水流冲击的作用下，则会自动将漏缝填补好。

3.围堰合拢

围堰能否顺利合拢，前期的尺寸精度校正发挥重要的作用，所以在整个施工过程中，需要强化质量、精度意识，尤其是拼装钢板之前，需合理选择、细致测量，避免一切有可能导致精度不足的因素。合拢过程应先确定锁口位置，确保两端锁口处在同一水平线上，随着两端逐渐接近，不断调整水平精度，确保合拢顺利实现。

4.钢板拆除

当合拢完成后，需拆除钢板桩结构，而在钢板桩结构拆除之前，还需首先去除预先装设的支撑装置，而后向围堰内

２２１ＣＨＩＮＥＳＥ　＆　ＦＯＲＥＩＧＮ　ＥＮＴＲＥＰＲＥＮＥＵＲＳ灌水，将围堰内外压差保持在一定范围之内。一般来说，围堰内灌水后的水位高度可以高出围堰外1 m到1.5m 左右，从而实现内外压差平衡，避免钢板桩承受过大的压力，而且在水溶作用下，能帮助混凝土逐步分离。无论是预设支撑装置还是钢板桩，在拆除过程中都应按照自下而上、由中间向两侧的标准进行，且拆除方向要与水流流向保持一致。并利用振动锤帮助拔高钢板桩，注意所有钢板桩的拔高高度相同，若钢板桩长期承受重压，已经出现变形，则视情况决定是否采取水下切割。

三、结语

钢板桩围堰施工在水利工程中发挥重要作用，各个工序的精度要求较高，在实际操作过程中，应安排专人指导，确保各工序均按照规程标准完成，建议在围堰醒目位置增添水位标尺，结合水位变化调整围堰施工计划。钢板桩围堰技术，充分发挥防水性、高强度特性，施工结束后回收率较高，值得广泛采用。参考资料：

[1]汤劲松,熊保林.钢板桩围堰设计的土压力计算方法探讨[J].岩土工程学报,2014(s2):36-41.

[2]安关峰,刘添俊,张洪彬.深水逆作法钢板桩围堰设计与施工[J].施工技术,2014(19):57-60.

[3]李占先.跨海大桥浅水区新型钢板桩围堰施工技术[J].铁道建筑技术,2014(9):96-100.

（责任编辑：陈丽敏）