浅谈特长钢板桩深水围堰施工技术

浅谈特长钢板桩深水围堰施工技术

邓彦明赵佳丽

摘要：随着我国经济的飞速发展，我国的水利水电工程迎来了快速发展期，但是在水利工程建设阶段仍然存在不少的施工难点，主要是施工技术方面的原因，特长钢板桩深水围堰并不常见，所以对方案的选择及技术控制的熟悉极为重要。本文以宁波北仑区梅山水道渔业避风锚地工程I标水闸围堰的施工作为范例，对特长钢板桩深水围堰施工技术进行分析。

关键词：水利工程 深水围堰施工 特长钢板桩 施工管理 控制措施

前言：深水围堰一直是水利施工的难点，也是质量、工期、成本控制的重点。近年来，深水围堰施工基本采用有底钢吊箱或无底钢套箱，这是一种安全、质量有保障的成熟的施工技术，但是需要大型浮吊等船机设备与水下作业配合施工，仅适用结构尺寸较小的建筑物，而且工期较长。钢板桩围堰具有施工速度快、经济效益好、可重复利用等诸多优点，被广泛应用于修建深水海域条件下桥梁、海堤、码头、水闸、泵站时的围堰工程。在宁波北仑区梅山水道渔业避风锚地工程施工中，根据现场水文地质条件，因地制宜，采用特长拉森钢板桩（32m、30m）实现了深水围堰施工，并成功解决了深水条件下特长钢板桩的定位、插打难题。

1设计成因及特长钢板桩围堰应用优点及难点

设计成因：拟建围堰的涂面坡度较陡，地质情况差，表面淤泥层厚；水深为7-8m,涂面高程-5m左右，钢板桩深度为临海侧32m，背海侧30m；与常规土石围堰相比较，采用钢板桩围堰工期可缩短半年左右。

钢板桩围堰应用优点：高强、安全、环保、轻型，时效性较强；施工简单，工期短、耐久性良好；费用经济、互换性良好，可重复使用；降低对土地空间的占用要求。

特长钢板桩施工难点：钢板桩板材厚度为12mm,长度为30-32m，由于细长比过大存在刚度不足打设过程易扭曲变形；采用锁扣形势连接打设过程易出现扇形变形。

2工艺原理

拉森钢板桩是一种特制的新式钢板桩，板桩之间采用锁扣连接，用打桩机及振动锤将钢板桩压入地下构成一道连续的板墙，作为水下深基坑开挖的临时挡土、挡水围护结构。

3施工操作要点

3.1 测量放样:为保证打桩准确无误，首先精确测设桩轴线、转角点位置，并插设有效标识杆，以便打桩船能够提前停泊到位。

3.2 钢板桩进场、校验：采购好的钢板桩进场后，根据设计要求与质量规定安排专人进行验货接收，因运输过程中发生的局部变形，可用油压千斤顶顶压或火烘等方法校正纠偏。

3.3打桩船机进场：安排相匹配的起重、运输、打桩船机顺钢板围堰桩轴线顺流抛锚定位。

3.4 钢板桩背后加焊槽钢（解决钢板桩刚度不足）：采用10#槽钢作为加焊材料，绑焊的槽钢长度焊后为22m，一般绑焊在钢板桩背部，因变形集中在中部，所以绑焊的位置在钢板桩的中部；考虑到焊接时的温度应变，焊接为先点焊后满焊，从中央向两端焊的施工方法。此道工序应强化验收环节管理，经验收合格后方能投入使用。

3.5 导向桩打设定位：为了提高钢板桩围堰的顺直度，打设前做导向桩及水平导向围檩，有利于质量的控制和提高施工效率。用仪器来控制导向桩的轴线，电焊结构来固定，打桩时用导向梁作为打桩的基准轴线。

吊打导向桩流程: 起吊钢管桩→缆绳固定靠船舷→吊振动锤→振动锤钳住管桩→测量定位→振动锤打设。

3.6 插打钢板桩：因土层底端有角砾层，为打设顺利，桩头应削尖。钢板桩的施打采用平台吊机，配合震动打桩船进行打入，承台施工完成后拔除；内撑梁分别安放在设计标高位置处，焊接在钢板桩的牛腿上，内撑梁外缘两端与钢板桩相撑住，以加大围堰抵抗土侧压力及水压力的能力。

吊打钢板桩流程：钢板桩开口、扣吊环→起吊钢板桩→钢板桩固定于导向架上→吊振动锤→打设并烧好定位卡→焊钢筋撑牢板桩。

3.7 纠偏桩打设（解决扇形变形）：由于桩与桩采用锁扣套打，通过采用靠打纠偏桩形（异形桩）方式解决，一般15根纠偏一次。

3.8 拉杆固定：将两拉杆进行螺纹套筒对接，紧固后用船上吊机吊入钢板桩仓内，两吊点起吊，一端拉杆入孔后（多入）另一端再回头入另一孔，期间仓内有施工人员帮助吊机对准，拉杆穿过两槽钢间的缝隙，在外端用钢垫片和橡胶垫片用螺帽固定。双拼钢围檩与钢板桩连接，每层每3根钢板桩安装一根拉杆。

3.9 外侧防渗膜施工：外排钢板桩内侧设一层防渗土工膜，在防渗土工膜底端加长延伸1m作为锚固段，顶端延伸至外侧钢板桩顶。

3.10 闭气土方施工：采用外运干质粘土，船运至钢板桩堰体外侧，船载抓斗吊机沿线均匀抛投入仓内，分层逐段形成闭气土域。

3.11 完工验收：待闭气土域回填至设计顶高后，可根据设计与规范要求及时组织钢板桩围堰验收。

4质量控制关键点

4.1 根据工程分部分项工程的划分，制订详细的《质量检验计划》，并按此计划对工程施工工序进行检查和检验。

4.2 根据工程的施工图、相关标准和规程、规范的施工技术要求和特点，结合以往类似项目的施工经验，制订适用于本工程的作业指导书，主要内容包括：工程概况、施工进度、施工方案、施工资源供应、质量标准、验收依据、安全措施等。

4.3 本工程的关键过程有：钢板桩的进场验收，钢板桩背后加肋处理，钢板桩吊装、插打，拉杆围檩安装。对以上关键工程的控制重点是：除建立详细的作业指导书外，设立监控措施：对整个工程施工进行计划、实施、验证和改进（PDCA模式），对工程质量特性进行监控。

4.4 对参与关键工程和特殊过程施工的人员，针对本工程的特点，进行上岗前的再培训，使参与施工的人员能够清楚地了解和掌握本工程的施工特点和施工方法，掌握提高质量水平的控制要点。

4.5 由项目经理全面负责工程施工的质量管理，并对工程质量负责。项目部设专职质量员，负责施工项目的质量监督和检查，各施工队设专职质检员，负责本施工区的质量检查和监督，各班组设兼职质检员，负责本班组的质量监督和检查，做到各班组（工作面）质量员负责对各施工工序的自检，项目部质量员负责各施工工序的复检，公司驻工地质检员负责各施工工序的终检，最后由监理工程师验收签证，从而使工程质量检查达到真正意义上的“三检制”。

结语

围堰工程虽然是临时性工程，但围堰的可靠性及安全性是水利项目进展顺利的关键，通过特长钢板桩围堰施工，极大程度上满足了在近海领域快速修建深水围堰的要求，无疑对我国沿海建设水闸、泵站及深水码头发展海洋综合经济起到不可估量的巨大作用，将产生较大的生态、经济和社会效益。

参考文献

[1]钢板桩在水利工程围堰中的应用[J].黄飞雪.

[2]浅析钢板桩围堰在水利工程中的应用[J].杨建

[3]钢板桩围堰施工技术在水利工程中的应用[J].能健.