淺析水利工程鋼板樁圍堰施工技術(shù)的應(yīng)用

陳帥　季斐

[摘要]近年來，隨著水利工程事業(yè)的不斷發(fā)展，水利工程建設(shè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的地位，在拉動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用，這也對水利工程建設(shè)的質(zhì)量提出了更高要求。如何有效提高水利工程建設(shè)質(zhì)量是施工單位面臨的關(guān)鍵問題，這對于促進(jìn)水利工程事業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著積極意義。本文在充分了解鋼板樁圍堰相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，主要對其施工流程進(jìn)行了分析，探討提高水利工程施工質(zhì)量的有效方法。

[關(guān)鍵詞]水利工程；鋼板樁圍堰；概況

1.鋼板樁圍堰的概況

作為最常見的一種板樁圍堰，鋼板樁圍堰在施工中得到了廣泛應(yīng)用。鋼板樁是帶有鎖口的一種型鋼，直板型、槽形等為其截面的主要類型，與其他圍堰形式相比，鋼板樁圍堰具有高強度、極易向堅硬土層內(nèi)打入等優(yōu)勢。在深水作業(yè)時，可進(jìn)行斜支撐的適當(dāng)添加，形成一個圍籠。且其具有良好防水性，能夠根據(jù)工程所需進(jìn)行多種圍堰的構(gòu)成，且可進(jìn)行多次應(yīng)用。施工期內(nèi)圍堰高度應(yīng)控制最高水位以上，一般可高出50cm-70cm，在選取圍堰外形時，應(yīng)對水域水深等進(jìn)行充分考慮，避免因加大流速，導(dǎo)致水流集中沖刷圍堰、河床，嚴(yán)重影響航道、導(dǎo)流。堰內(nèi)平面尺寸必須與基礎(chǔ)施工需求相符，要求圍堰具有嚴(yán)密防水性，避免出現(xiàn)滲漏問題。如堰體外坡面將出現(xiàn)沖刷危害時，必須將防沖刷設(shè)施安設(shè)到外坡面。

2.工程案例

某水利工程水閘寬度為80.5m，30m為其閘室長度。水閘泄水為2孔，孔口尺寸為33m×6.19m。4.5m為邊墩厚度，6m為中墩厚度。分縫墩為中墩，半圓形為墩頭，4.5m為內(nèi)涌側(cè)半徑，3m為外江側(cè)半徑。-4.0m為閘底板高程，不需要將檢修門設(shè)置到泄水孔位置。選取上翻式拱形液壓鋼閘門作為閘門。要求在航道西岸設(shè)置船閘，31.8m為上下閘首長度，100m為閘室段有效長度，12m為閘室凈寬，20m為上下游導(dǎo)航墻長度，50m為上下游引航道長度。選取整體結(jié)構(gòu)形式作為船閘主體建筑物，-3.8m為船閘主體建筑物底板高程，-3.0m為引航道底面高程。3.5m為船閘主體建筑物頂面高程。100cm直徑的灌注樁作為上下閘首、閘室段基礎(chǔ)，強風(fēng)化巖層位于樁底高程位置。

按照施工地質(zhì)勘察結(jié)果顯示，本工程屬于第四系沖淤積層，土層性質(zhì)為淤泥、淤泥質(zhì)土、粉砂等，和下層呈現(xiàn)平行不整合接觸。根據(jù)以往資料顯示，2.77m為歷史最高潮水位，為此，可按照10年一遇年最高洪水位進(jìn)行施工圍堰設(shè)計，并對其安全超高問題進(jìn)行充分考慮，設(shè)計上下游圍堰高程都為3.5m。

3.水利工程鋼板樁圍堰施工流程

3.1圍堰平面設(shè)置

內(nèi)涌圍堰布設(shè)為曲拱形式，與內(nèi)涌防沖槽邊線相比，堰中軸線之間的距離應(yīng)控制在67m左右。外江圍堰需設(shè)置為折拱線，與下游防沖槽相比，左岸距離應(yīng)控制在88m左右。

3.2圍堰設(shè)計及結(jié)構(gòu)形式

嚴(yán)格遵循“安全、可靠、實用、經(jīng)濟(jì)”的原則，設(shè)計圍堰，要求其必須與穩(wěn)定、抗?jié)B等需求相符。按照水文條件及地質(zhì)情況，對圍堰施工、土方填筑進(jìn)行充分考慮，7m為圍堰頂寬度，3.5m為頂高程，-4.0m為底高程，選取自然坡比作為圍堰坡比。需將拉森式鋼板樁（12m）合理打入迎水面，2.0m為鋼板樁頂高程，-10.0m為底高程。圍堰設(shè)計具體斷面如圖1所示。

3.3施工準(zhǔn)備

施工前組織施工人員進(jìn)行技術(shù)交底施工，要求所有相關(guān)施工人員必須對施工圍堰的要點進(jìn)行充分了解，并對施工組的任務(wù)、工序加以明確，對相關(guān)設(shè)計文件進(jìn)行認(rèn)真學(xué)習(xí)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行施工。

3.4定位放樣

測量施工人員在圍堰施工前，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計圖紙選取全站儀精確測量、定位放樣圍堰，以此將圍堰位置、范圍定出，并選取標(biāo)志桿做好標(biāo)注、固定作業(yè)。在橫向圍堰結(jié)合老河道擋墻位置時，河道擋墻必須通過挖機(jī)去除，向墻后2m以上位置穿入圍堰土體，可避免滲水、漏水問題出現(xiàn)于橫向圍堰端頭。完成清理圍堰基層工作及平整場地后，即可進(jìn)行各類質(zhì)量安檢工作，為機(jī)械進(jìn)場提供便利。按照工程施工需求，施工機(jī)械需合理配置，推土機(jī)需2臺、挖掘機(jī)需2臺、運輸車需15輛。

3.5圍堰土方填筑

因施工工期及施工順序的限制，可分2個環(huán)節(jié)進(jìn)行圍堰施工，第一環(huán)節(jié)應(yīng)先進(jìn)行船閘兩頭圍堰施工；第二環(huán)節(jié)應(yīng)進(jìn)行水閘兩頭圍堰施工，并連接好第一環(huán)節(jié)圍堰。

根據(jù)工程所需，可選取“進(jìn)占法”用于圍堰土方填筑施工，圍堰填筑區(qū)挖土、裝車時都可選用挖掘機(jī)，平整、碾壓施工則可選用推土機(jī)進(jìn)行，要求勻速向前施工。圍堰填筑施工中，應(yīng)先完成卸土作業(yè)，隨后做好平整、碾壓施工，最后檢測其壓實度是否滿足設(shè)計要求。為確保圍堰具有良好壓實度，應(yīng)在圍堰完成碾壓作業(yè)后，做好壓實度抽檢工作，必須在85%以上控制壓實度。導(dǎo)流明渠開挖土方為本工程圍堰填筑的主要土料。

3.6鋼板樁施工

選取履帶式打樁機(jī)用于鋼板樁施打施工，施工時必須先做好放線定位工作，隨后進(jìn)行土方填筑施工及外側(cè)迎水面鋼板樁施工。選取拉森式鋼板樁（12m）作為鋼板樁，2.0m為鋼板樁頂高程，-10.0m為樁底高程。施打鋼板樁前，需對鋼板樁的垂直度、位置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，隨后才能進(jìn)行施打作業(yè)。施打作業(yè)時必須先進(jìn)行鋼板樁輕擊，隨后向土體1m以上位置插入鋼板樁，隨后進(jìn)行重錘，要求在錘擊環(huán)節(jié)，對鋼板樁垂直度進(jìn)行隨時調(diào)整。

3.7圍堰抽水

完成圍堰填筑施工后，需及時進(jìn)行圍堰抽水作業(yè)，與水面高度相比，圍堰在其50cm以上時，即可選取水泵進(jìn)行抽水施工。抽水施工中，應(yīng)指派專人對圍堰壩體的實際情況進(jìn)行詳細(xì)觀察，如出現(xiàn)異常狀況，如壩體沉陷、滑動等，需采取行之有效的措施進(jìn)行處理，必須做好加固處理施工。圍堰初期排水速度應(yīng)做好有效控制，如排水速度過快，將對壩體穩(wěn)定造成極大影響。壩體在出水后必須及時做好壓實工作。如出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，不得在抽水施工，需暫停施工，并做好圍堰加固施工，為圍堰安全提供可靠保障。

3.8圍堰維護(hù)及拆除

完成圍堰填筑作業(yè)后，應(yīng)做好各項維護(hù)作業(yè)，為避免潮水、風(fēng)浪的侵蝕，需將土工布鋪筑到圍堰迎水面外側(cè)，護(hù)面時也可選取砂袋（20cm）進(jìn)行施工，為安全圍堰施工提供強有力依據(jù)。同時，還需做好定期觀測工作，如出現(xiàn)問題，需及時選取行之有效的措施進(jìn)行修補。尤其是在排水期、汛期等階段，應(yīng)確保各項材料配置合理、充足，如材料、機(jī)械、鋼板樁及鋼絲繩等，如出現(xiàn)異常情況，可迅速做好搶險工作。日常施工中，應(yīng)密切關(guān)注氣候變化，對晴雨天氣進(jìn)行全面掌握，提前做好各項準(zhǔn)備工作。在拆除施工圍堰前期，必須先對基坑進(jìn)行充水，待水位平衡以后，才能將圍堰去除。

3.9施工質(zhì)量控制

雖然是水利工程施工的臨時工程，圍堰施工質(zhì)量與工程建設(shè)施工整體質(zhì)量密切相關(guān)，因此必須做好圍堰施工質(zhì)量控制工作。要求嚴(yán)格按照施工規(guī)范規(guī)定進(jìn)行施工，且進(jìn)行三級檢查制度的實施，要求確保上階段施工驗收質(zhì)量滿足施工設(shè)計要求后，才能進(jìn)行下一階段施工。填筑堰體土方時，應(yīng)避免淤質(zhì)土夾帶問題出現(xiàn)，因此必須清理干凈堰基淤泥后，才能進(jìn)行土方填筑施工。土方填筑施工不得出現(xiàn)一次到頂情況，高出水面后，需進(jìn)行3-5d停留，隨后一層一層進(jìn)行填高施工。

因圍堰外側(cè)與水直接接觸，如出現(xiàn)較大風(fēng)浪時，將出現(xiàn)嚴(yán)重沖刷問題。基于此，必須確保外側(cè)防沖設(shè)施具有良好穩(wěn)固性。除此之外，還需將顯著的施工標(biāo)志設(shè)置到圍堰位置，避免出現(xiàn)停靠船舶問題產(chǎn)生，避免圍堰坡腳被螺旋槳掏空。施工過程中，應(yīng)對風(fēng)浪、船行波等沖刷問題加以重視。要求及時做好維護(hù)圍堰工作，并確保備用材料準(zhǔn)備齊全。

4.結(jié)語

綜上所述，鋼板樁圍堰是水利工程建設(shè)的基礎(chǔ)，對于整個水利工程質(zhì)量有著重要影響，提高其施工質(zhì)量能夠有效延長水利工程的使用壽命。就我國水利工程施工現(xiàn)狀來說，在施工過程中還存在一些問題，影響了其質(zhì)量。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，越來越多新的施工技術(shù)被應(yīng)用到水利工程施工過程中，通過新工藝的應(yīng)用，有效改善了施工現(xiàn)狀，提高了工程的整體質(zhì)量。