鋼板樁在水利工程圍堰中的應用

摘 要：鋼板樁越來越廣泛應用于水利工程的圍堰、擋墻、基坑支護等臨時工程中，發揮出良好的效果。本文結合工程實例，具體分析了鋼板樁在水利工程圍堰中應用情況。

關鍵詞：鋼板樁；水利工程；圍堰

中圖分類號：TV553 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0178-01

隨著我國經濟和建筑業的快速發展，各類快捷、高效、環保的建筑工法獲得認可并發展，20世紀末開始，鋼板樁作為一種施工簡便、水密性好、強度高的擋土或擋水墻廣泛應用于建筑工程領域。尤其水利工程建設過程需要進行導、截流施工，根據工程條件將鋼板樁應用到圍堰施工中，能發揮良好的效果。

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，設計引水流量11.3m3/s，洪水期設計最大過閘流量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，災害性洪水一般發生在6～8月份，一場洪水過程為3～5d。

閘壩位于濱海丘陵區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～強風化泥巖，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

本工程施工導流采用分期導流方式。一期先圍右岸，利用左岸9孔原有閘孔導流，拆除右岸8孔閘壩，在原壩址處修建新的4孔閘壩，同時對右岸進水渠進行加固處理，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，兩側填筑邊坡1：0.5，心墻兩側采用風化土料填筑，堰體頂總寬7.0m，迎水面邊坡1：2，背水面邊坡1：1.75，采用漿砌石護坡厚0.5m。在圍堰填出水面后，采用高噴灌漿對圍堰基礎進行防滲處理，灌漿孔距1.2m，單排高噴灌漿范圍：下部進入巖基1.0m，上部進入圍堰體1.0m。

二期圍堰由上、下游橫堰和縱堰組成，橫向圍堰結構型式與一期相同，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的塊石護坡；背水面邊坡1：1.75。橫向圍堰基礎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節，填筑過程中需加強質量控制；圍堰基礎高噴灌漿孔數約為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，采用漿砌石護坡厚0.5m。采用鋼板樁防滲，沿圍堰軸線用打樁機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用于二期圍堰施工。

兩個方案均能滿足質量、安全要求，達到導流、截水的目的，經過技術經濟比選和工期計算，均質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 技術準備

圍堰工程作為危險性較大的單項工程，在施工前需編制專項施工方案，明確工程概況、編制依據、施工計劃、施工工藝技術、施工安全保證措施等內容。

圍堰工程專項施工方案經總監理工程師、項目法人審核后方可實施；施工前，由施工技術負責人就專項施工方案向施工技術人員和施工作業人員進行安全交底。

3.2 施工準備

打樁機等大型機械設備進場后需進行設備報驗，提供出廠檢驗或年檢合格證，確保打樁機銘牌完好，安全防護裝置齊全有效；做好場地平整和排水系統設置，確保打樁場地無積水，打樁機方可進行作業；施工前，應進行測量放樣，確保堰頂高程準確無誤、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，如有變形應采取矯正措施；清除鎖口內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，要嚴格控制其沿軸線方向的傾斜度，每打入1～2m即進行測量校核；第一、二塊鋼板樁定位準確后，將其余鋼板樁依次打入至標高。當鋼板樁沿軸線方向傾斜度較大時，可用卷揚機或電動葫蘆和鋼索將樁反向拉住再錘擊，如傾斜度過大，則應及時將鋼板樁拔出重新調整、打入。

拔除時，在下游側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；對拔除的鋼板樁進行清理、保養，妥善存放待二期圍堰施工時繼續使用。

4 結 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條件，能達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

[1]陳開橋.鋼板樁圍堰在灄水特大橋施工中的應用[J].施工技術，2009（12）：239～242.

[2]祝春林.鋼板樁支護在軟土水利工程中應用要注意的問題[J].建筑與發展，2011（3）：59～60.

[3]劉曉云.鋼板樁圍堰的設計與施工[J].黑龍江交通科技，2011（7）：196～198.

[4]周 晨.淺談鋼板樁圍堰在實際施工過程中的應用[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河斜坡碼頭施工中的應用[J].企業導報，2016（8）：48～49.

[6]陳 帥，季 斐.淺析水利工程鋼板樁圍堰施工技術的應用[J].居業，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目管理的工作。