鋼板樁防滲墻在廣州河堤防滲工程中的應(yīng)用

廣州市水電建設(shè)工程有限公司 廣州 510600

摘要：本文簡(jiǎn)述了鋼板樁防滲的工藝和方法，并從人員、設(shè)備、環(huán)境等方面論述了其在廣州堤防防滲工程中的注意因素。

關(guān)鍵詞：防滲；鋼板樁；工藝；因素

1.簡(jiǎn)述

珠三角是水系比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，尤其是廣州，共有231條河涌，堤防總長(zhǎng)900公里，加上基礎(chǔ)為軟土質(zhì)地基，堤防整治工程中堤防的防滲加固顯得尤其重要。防滲施工的方法較多，其中鋼板樁防滲墻是廣州地區(qū)比較合適且又常用的方法，其就是將鋼板樁打入堤基透水層直至其下的相對(duì)不透水層中，攔截透水層的滲水，形成半封閉的防滲墻，從而起到堤基防滲作用。鋼板樁間均以鎖扣連接，有效地防止水流滲透。

堤防加固中的鋼板樁防滲墻一般建在江堤外灘近堤腳軟土上，先沿鋼板樁軸線開(kāi)挖施工溝槽，安裝施工樣架，沿樣架插打鋼板樁至設(shè)計(jì)高程；然后，在鋼板樁頂澆注鋼筋混凝土鎖口梁，鎖口梁頂貼復(fù)合土工膜，膜上覆蓋黏土，與堤身形成防滲整體。鋼板樁及其表面防滲處理布置見(jiàn)下圖。

2.施工工藝和方法

2.1施工流程

鋼板樁防滲墻技術(shù)施工主要工藝流程為：放線、確定施工場(chǎng)地→開(kāi)挖平整場(chǎng)地→定位放線確定鋼板樁線路→鋼板樁運(yùn)輸?shù)轿弧驑稒C(jī)械安裝到位→導(dǎo)軌設(shè)置→鋼板樁起吊→鋼板樁豎直定位與夾持→插打鋼板樁→安裝監(jiān)測(cè)儀器→鋪設(shè)復(fù)合土工膜→黏土鋪蓋→混凝土澆注→工程監(jiān)測(cè)。

2.2施工方法

鋼板樁施工一般采用單根插打法，該法施工速度快，樣架高度相對(duì)較低。位于斜坡上的鋼板樁需采用二次打樁，必要時(shí)采用氧割切斷鋼板樁。為防止鋼板樁傾斜避免先打入的鋼板樁被后打入的樁帶入土中，在一根樁打入后，應(yīng)與前一根焊牢。

打樁前需對(duì)鋼板樁逐根檢查，對(duì)銹蝕、變形的鋼板樁應(yīng)及時(shí)調(diào)整，以減小鋼板樁鎖口阻力。在軟土中打樁時(shí)，由于鎖口處阻力大于鋼板樁周圍的土體阻力，使鋼板樁向前進(jìn)方向傾斜。當(dāng)鋼板樁發(fā)生傾斜時(shí)必須及時(shí)調(diào)整，或采用特制的異型鋼板樁糾偏。鋼板樁施工程序?yàn)椋洪_(kāi)挖施工平臺(tái)、安裝施工樣架、沿樣架插打鋼板樁、拆除施工樣架至另一工作面。

施工樣架安裝及鋼板樁插打時(shí)應(yīng)符合以下要求：①選擇鋼板樁的安裝和插打樣架形式，樣架一般采用鋼板樁生產(chǎn)廠家提供的定型樣架。②選擇起重安裝設(shè)備，首先采用小型吊車安裝55～80t油壓履帶式吊車，再采用55～80t油壓履帶式吊車吊裝鋼板樁。③施工樣架的安裝程序應(yīng)為：將樣架的兩根支柱插打人地基；用起重機(jī)將框架沿支柱提升至安裝位置并固定；將支柱和框架拼裝成整體，調(diào)整校準(zhǔn)其位置并使其成水平。④鋼板樁的拼裝與插打應(yīng)注意：施工樣架安裝完畢后，便可進(jìn)行鋼板樁的拼裝工作，采用起重機(jī)吊起振動(dòng)錘連續(xù)作業(yè)；鋼板樁預(yù)先用平板車運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，堆放于臨時(shí)堆場(chǎng)；吊樁前，先按設(shè)計(jì)墻深取料，深度不夠的鋼板樁需要電焊補(bǔ)長(zhǎng)至設(shè)計(jì)深度，長(zhǎng)度大于設(shè)計(jì)深度的鋼板樁裁短至設(shè)計(jì)深度；最后，按槽型鋼板樁的套接順序逐一打入地基，形成完整的鋼板樁防滲墻。

3.影響的主要因素

鋼板樁施工具有施工效率高的特點(diǎn)，但如果管理不好，這種施工工藝的特點(diǎn)就不能被充分發(fā)揮出來(lái)。研究影響鋼板樁施工效率的相關(guān)因素，并找出其對(duì)策，有益于在施工中提高工作效率。

3.1施工人員的素質(zhì)

施工人員素質(zhì)的高低對(duì)工作效率的影響是顯著的。在實(shí)際施工過(guò)程中，不同素質(zhì)的工人的工作效率可以相差l0倍以上。鋼板樁生產(chǎn)班組里對(duì)工作效率影響最大的兩個(gè)崗位是信號(hào)員與吊機(jī)手。據(jù)對(duì)施工過(guò)程中用振動(dòng)錘夾卡鋼板樁和樣架位移安裝這兩道工序進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，用振動(dòng)錘夾卡鋼板樁，一個(gè)優(yōu)秀的吊機(jī)手可以在30s內(nèi)完成，而技術(shù)不熟練的吊機(jī)手要用25min，兩者相差50倍。施工樣架的移位與安裝，在優(yōu)秀信號(hào)員的指揮下，這道工序僅需1～2h，但水平差的信號(hào)員需要8h才能夠完成這項(xiàng)工作。

3.2機(jī)械設(shè)備的不同

鋼板樁施工的主要機(jī)械設(shè)備是吊機(jī)、振動(dòng)錘和發(fā)電機(jī)。在施工過(guò)程中，吊機(jī)和發(fā)電機(jī)對(duì)施工效率的影響不大，但振動(dòng)錘的功率對(duì)施工質(zhì)量的影響是很大的。

在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)N63.5值為3～8的范圍內(nèi)，在相同的地層情況下時(shí)，60kW的振動(dòng)錘與90kW的振動(dòng)錘相比較，兩者的施工速度沒(méi)有明顯區(qū)別，但60kW振動(dòng)錘所打樁的質(zhì)量明顯好于90kW振動(dòng)錘所打樁的質(zhì)量。當(dāng)N63.5值為8～12的范圍內(nèi)時(shí)，雖然90kW振動(dòng)錘的施工速度略快于60kW振動(dòng)錘，但施工質(zhì)量沒(méi)有60kW振動(dòng)錘的施工質(zhì)量好。

不同功率的振動(dòng)錘在相同地層中施工的質(zhì)量上的差別見(jiàn)表1（調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)為每種振動(dòng)錘施工約80根樁）。

表1 振動(dòng)錘功率對(duì)施工質(zhì)量的影響

標(biāo)貫擊數(shù)值60KW振動(dòng)錘90KW振動(dòng)錘

N63.5值為3～8平均質(zhì)量系數(shù)1.4平均質(zhì)量系數(shù)1.8～2.2

N63.5值為8～12平均質(zhì)量系數(shù)1.8平均質(zhì)量系數(shù)2.0

注：N63.5為標(biāo)貫擊數(shù)。

以上統(tǒng)計(jì)的情況說(shuō)明，在松軟地層選擇功率小的振動(dòng)錘有利于提高鋼板樁的施工質(zhì)量，而在較堅(jiān)硬的地層，選用功率較大的振動(dòng)錘有利于提高施工效率。

3.3現(xiàn)場(chǎng)施工布置

鋼板樁施工用的都是大型機(jī)械設(shè)備，使用的材料（鋼板樁）也是超長(zhǎng)件，一般為14～20m，因此現(xiàn)場(chǎng)施工布置對(duì)施工效率的影響是顯而易見(jiàn)的，一般來(lái)講要注意以下因素對(duì)施工效率的影響。

（1）現(xiàn)場(chǎng)交通通道。要保證施工現(xiàn)場(chǎng)交通的通暢，大型機(jī)械設(shè)備相互錯(cuò)車所需通道的寬度至少要有8m，才能保證正常錯(cuò)車和安全的需要。

（2）現(xiàn)場(chǎng)施工場(chǎng)地的寬度。當(dāng)施工場(chǎng)地的寬度大于l6m時(shí)，不會(huì)對(duì)施工效率產(chǎn)生影響，當(dāng)施工場(chǎng)地寬度小于l6m時(shí)，雖可勉強(qiáng)工作，但施工效率會(huì)大大降低。

（3）鋼板樁的堆碼對(duì)施工效率的影響是很大的，這主要表現(xiàn)在以下3個(gè)方面：①鋼板樁放置的方向。實(shí)踐證明當(dāng)鋼板樁的凹面朝上時(shí)施工效率會(huì)更高一些，而凸面朝上時(shí)，既容易發(fā)生安全事故，又降低效率。②鋼板樁的堆碼方向應(yīng)當(dāng)與施工軸線相平行，若鋼板樁的堆碼方向與施工軸線相垂直或是成其他角度，造成起吊鋼板樁時(shí)鋼板樁的晃動(dòng)方向正好在吊車和施工人員的活動(dòng)范圍內(nèi)，極易造成安全事故。③鋼板樁堆碼的內(nèi)外邊緣與施工軸線的距離。內(nèi)邊緣線與施工軸線的距離一般在2.5m，外邊緣線與施工軸線的距離一般為4.5m。

3.4施工工藝

施工組織設(shè)計(jì)中確定的施工工藝一般來(lái)講是不變的，但在特殊條件下如改變施工工藝有利于提高施工效率，則應(yīng)當(dāng)變更施工工藝。例如：在鋼板樁施工過(guò)程中，工藝流程一般為：測(cè)量→放線→溝槽開(kāi)挖→樣架安裝→鋼板樁施打。

但在雨季，由于連降大雨，造成溝槽邊坡坍塌，溝中大量積水，在這種情況下，可將工藝流程變?yōu)椋簻y(cè)量→放線→樣架安裝→鋼板樁施打→溝槽開(kāi)挖→二次拍打樁頭。

這種工藝的調(diào)整雖然增加了二次拍打樁頭的工作量，但避免了溝槽邊坡的坍塌和溝中大量積水，縮短了作業(yè)面上的輔助工作時(shí)間，增加的工作量又是在平行工作時(shí)間內(nèi)完成的，有利于縮短工期，提高工效。

3.5施工環(huán)境

施工環(huán)境主要是指人文環(huán)境和自然環(huán)境。

在施工過(guò)程中構(gòu)成人文環(huán)境的因素主要有地方政府、地方單位、當(dāng)?shù)?/p>

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