雙排鋼管樁圍堰在沿海軟土地基施工中的應用

鮑優(yōu)絨　錢　超

( 1.浙江省圍海建設集團股份有限公司， 浙江 杭州　310000；2.杭州大禹水利工程咨詢有限公司， 浙江 杭州　310000)

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雙排鋼管樁圍堰在沿海軟土地基施工中的應用

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( 1.浙江省圍海建設集團股份有限公司， 浙江 杭州310000；2.杭州大禹水利工程咨詢有限公司， 浙江 杭州310000)

北侖區(qū)郭巨柳樹田高灘圍涂工程采用了雙排鋼管樁圍堰施工工藝，本文介紹了雙排鋼管樁圍堰的施工工藝、操作方法，及質量控制要點。雙排鋼管樁圍堰施工簡單快速、易拆除、工期短，整體結構簡單、穩(wěn)定性好，安全可靠，強度好，防沖刷能力強。鋼管樁可重復利用，綠色環(huán)保。

雙排鋼管樁圍堰； 沿海軟土地基； 工程施工

1　工程概況

北侖區(qū)郭巨柳樹田高灘圍涂工程位于寧波市北侖區(qū)穿山半島東部南側、象山港口門北側、聯(lián)合村東側灘涂上，三面環(huán)山、自然成灣，東臨佛渡水道，屬北侖白峰鎮(zhèn)行政區(qū)劃。

工程主要建筑物(海堤、水閘)為3級，設計防洪標準為20年一遇，重要工業(yè)場坪按50年一遇校核洪水位控制標高，海堤設計防潮標準50年一遇，新建水閘排澇標準20年一遇24h暴雨當天排除不受淹。

根據(jù)圍堰的重要性，結合工程實際性能、當?shù)夭牧锨闆r及招標施工圖紙圍堰斷面，該工程圍堰型式采用土石圍堰和鋼管樁圍堰兩種型式，其中鋼管樁圍堰長117m，打設深度18m。

鋼管樁圍堰采用φ219鋼管樁，打設兩排鋼管樁，樁的間距為對中800cm，上口加固二道回檁作排樁連接整體，橫向用φ18鋼絲繩拉牢，鋼管樁內側襯托編織毛竹片，中間回填凈土作閉氣土方，外海側鋼管圍堰頂高程為4.50m，堰頂寬3.5m。

工程采用鋼管樁圍堰，利用其適應各種復雜地質、施工速度快、工藝簡單、可重復使用等優(yōu)點，大量減少了投資、縮短了工期，并大量減少了取土量和混凝土使用量，有效地保護了土地資源。

2　工藝原理

鋼管樁圍堰寬度為5.0m，圍堰結構采用鋼管、毛竹片、有紡土工布內填防滲土。經(jīng)計算，鋼管樁采用長18m、直徑φ219、壁厚δ=6mm鋼管樁，縱向間距為50cm。在圍堰高程0.00m、1.30m、2.80m、4.60m處分別設置一道拉桿，相應的拉桿間距為1.0m、1.5m、1.5m及2.0m。同時在鋼管外側相應的高程設置φ219 鋼管圍檁連接，保證前后兩排的鋼管樁形成一個整體，拉桿采用鋼絲繩或圓鋼。鋼管內側用毛竹片滿鋪，毛竹片內側鋪設200g無紡土工布，以防止土料顆粒的流失以及加快圍堰芯土固結，堰體中間回填防滲閉氣土至高程5.40m。為使雙排鋼管樁同時受力，在圍堰頂部采用土石混合料回填，能使圍堰頂部形成一道剛性支撐，對圍堰初期運行有較好的穩(wěn)定作用。圍堰鎮(zhèn)壓層設置，迎水面擬采用拋石鎮(zhèn)壓，鎮(zhèn)壓層頂高程1.50m，平臺頂寬為5m，邊坡1∶3，背水面平臺頂寬5.0m，邊坡1∶3，也可根據(jù)現(xiàn)場實際情況，不再進行鎮(zhèn)壓。圖1為鋼管樁圍堰斷面圖。

圖1　鋼管樁圍堰斷面

3　操作要點

3.1工藝流程

工藝流程見圖2。

圖2　工藝流程

3.2操作要點

3.2.1測量放樣

測量人員按設計圖紙放樣，依照專項設計的點、線放出各點位置，主要點位予以編號，要標識醒目準確。施工區(qū)邊緣設立便于觀察且不妨礙施工的水位標尺。

3.2.2打設鋼管樁

鋼管拼接：?在市場購進φ219、δ=6mm焊接管；?按圍堰鋼管樁長度，將鋼管拼接成型，拼接鋼管在管內內插50cmφ200鋼管，在接頭處予以焊接，在管外隔120°方向割槽加焊，以保證鋼管焊接后牢度。

鋼管樁施工：采用打樁船及震動錘，施工時，控制好鋼管樁位置及打入深度，采用樁機本身前傾角、后傾角及移動壓艙重來調整樁的垂直度，以滿足樁的垂直度要求。鋼管樁施工完成后為增加鋼管樁剛度在圍堰填土期間進行管內灌砂。

鋼管選用：圍堰小于5.0m，可選用φ219(壁厚6mm)鋼管；圍堰大于5.0m，選用φ219(壁厚8mm)鋼管。圍堰填筑前進行管內充砂，圍堰拆除后水沖透管。鋼管間距以50.0cm為宜。鋼絲繩：采用φ18鋼絲繩。

3.2.3圍檁制作安裝

下部圍檁需要在低潮位時候潮安裝，上部圍檁在土方回填至一半高程后再進行安裝。

3.2.4毛竹片鋪掛、無紡土工布鋪設

維護材料：毛竹片應具有一定韌性和強度，土工布抗拉和穩(wěn)定性好，不易破損。

下部毛竹片、土工布在低潮位候潮施工，上部是在圍堰內芯土填至一半高程后，再進行鋪掛和鋪設。

3.2.5黏性土回填

a.土料。應滿足《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》的相關要求。含砂粉質黏土塑限Wp<18.5%，黏土Wp<20.0%，淤泥質黏土Wp<20.0%，淤泥Wp<28.0%。

b.含水量控制。應控制在30%以內，以保證堰體的整體性、密實性和抗?jié)B性。

回填土方第一層在高潮位時采用挖泥船候潮回填，并回填至一半高程。第二層在一半高程以上的圍檁、拉桿安裝完成后，再進行填筑，圍堰填土超高0.3～0.5m，以免土方再次補填。

3.2.6拉桿制作安裝

下部拉桿需要在低潮位時候潮安裝，上部拉桿在土方回填至一半高程后再進行安裝。

3.2.7鎮(zhèn)壓層施工

鎮(zhèn)壓體采用碎石混合料。鎮(zhèn)壓層是在圍堰芯土填筑至高程2.50m后，即可開始拋石鎮(zhèn)壓層。

4　質量控制

a.在編制可行和批準專項技術方案后，做到技術、安全交底充分；筑堰材料符合技術要求，儲備充足；施工過程嚴謹有序，確保每個潮位循環(huán)的作業(yè)量到位，尾潮保護有效。

b.按各樁長要求分類堆放。

c.為保證鋼管樁軸線位置正確和樁的垂直度，控制樁的打入精度，防止鋼管樁的彎曲變形和提高樁的貫入能力，采用導向架控制樁的軸線走向和垂直度。

d.定好位后，先依靠振動錘和鋼管樁的自重插打，在無法插入時再開動振動錘打樁下降，控制打樁錘下降的速度，盡可能使樁保持垂直，控制好垂直度。

e.鋼管樁至設計高度前20cm時，停止振動，振動錘因慣性繼續(xù)轉動一定時間，打樁至設計高度。停止振動前的鋼管樁預留長度根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當調整。

f.鋼管樁的垂直度主要從兩方面控制：一是利用自身的重量，在垂吊空中時垂直，在打設時要控制好鋼管樁入土前3m的垂直度；二是利用測量儀器進行觀測并校核垂直度。

g.圍堰出現(xiàn)滲漏，可采用出水點逆方向壓水判斷漏源點法，在迎水面封阻閉氣。

5　結　語

沿海軟土地基圍堰的主要特點是基底不穩(wěn)和座基條件差，施工同時受潮汐影響較大。采用普通土石圍堰因斷面較大，施工工期較長，施工費用較高；鋼管樁圍堰是水下工程施工的一種圍堰型式，其特點是設計簡便，易操作，施工速度快，結構牢固安全性能良好，閉水性能強，閉水深度大，材料回收利用率高，降低了成本。經(jīng)過多個工程的實踐應用，施工方法成熟可靠。

北侖區(qū)郭巨柳樹田高灘圍涂工程采用雙排樁鋼管圍堰施工工藝，施工速度快、工藝簡單、可重復使用，整體穩(wěn)定性好，安全可靠，強度好，防沖刷能力強，減少了投資，縮短了工期，同時大量減少了取土量和混凝土使用量，有效保護了土地資源，綠色環(huán)保。

Application of double-row steel pipe pile cofferdam in coastal soft soil foundation construction

BAO Yourong1, QIAN Chao2

(1.ZhejiangReclaimConstructionGroupCo.,Ltd.,Hangzhou310000,China;2.HangzhouDayuWaterResourcesEngineeringConsultingCo.,Ltd.,Hangzhou310000,China)

Double-row steel pipe pile cofferdam construction process is adopted in Beilun Guoju Liushutian High Beach Reclamation Project. The construction process, operation method and quality control keys of double-row steel pipe pile cofferdam are introduced in the paper. Double-row steel pipe pile cofferdam has advantages of simple and rapid construction, easy removal, short construction duration, simple overall structure, good stability, high safety and reliability, good intensity and strong scour prevention ability. Steel pipe pile is reusable, green and environment-friendly.

double-row steel pipe pile cofferdam; coastal soft soil foundation; engineering construction

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.09.006

TV551.3

B

1005-4774(2016)09- 0021- 03