軟基上施工筑土圍堰技術(shù)的分析

【摘要】文章主要研究軟基上施工雙排鋼管樁筑土圍堰技術(shù)。在河道附近的工程施工過程中，經(jīng)常需要進(jìn)行大量的筑土圍堰施工。而隨著現(xiàn)代工程的高度發(fā)展，筑土圍堰的受力程度以及可靠性已經(jīng)成為了建筑企業(yè)的關(guān)注重點(diǎn)。對此，文章主要對現(xiàn)階段的軟基筑土圍堰施工情況進(jìn)行分析，結(jié)合具體的工程案例，分析軟基筑土圍堰工程的施工設(shè)計方式以及施工方法。通過本課題的研究，能夠?qū)χ羾吖こ痰氖┕び幸粋€更加深刻的把握，對這一工程技術(shù)的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】軟基；雙排鋼管；筑土圍堰

1、引言

隨著現(xiàn)代工程建設(shè)的高度發(fā)展，靠近河道的施工項目數(shù)量也越來越多。在如此的工程發(fā)展實(shí)際之下，軟基之上的雙排鋼管筑土圍堰施工也就顯得越來越重要。這一工程施工技術(shù)的落實(shí)質(zhì)量以及施工可靠性程度，對工程的整體施工質(zhì)量具有重要的直接影響，對此，應(yīng)該明確主體圍堰工程的施工設(shè)計方法以及施工技術(shù)。

現(xiàn)階段，針對軟基上的筑土圍堰工程，常用的是施工方式主要是以土袋圍堰進(jìn)行土圍堰的構(gòu)建。但是，這一方式的穩(wěn)定性以及安全性較差，難以切實(shí)滿足軟基工程施工的切實(shí)需求。

為解決這一問題，本文主要應(yīng)用雙排鋼管筑土圍堰技術(shù)，其具有更好的穩(wěn)定性以及安全性，在施工技術(shù)方面相對比較便捷，操作方便，工程效果較好。

2、工程關(guān)鍵技術(shù)分析

該工程為上海市浦東新區(qū)大治河護(hù)岸應(yīng)急維修與改造工程，本工程主要內(nèi)容是對大治河的護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)施進(jìn)行新建并對原有已經(jīng)損壞的護(hù)岸結(jié)構(gòu)設(shè)施進(jìn)行拆除。對于護(hù)岸的結(jié)構(gòu)類型設(shè)計為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)以及漿砌塊石墻身進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。但是，在施工的過程中，由于大治河具有流速快、水流流量大的突出特點(diǎn)，再加上河道通行船只數(shù)量大，會給施工工作的開展造成極大的影響[1]。對此，必須要落實(shí)科學(xué)的圍堰施工，并且，圍堰施工的質(zhì)量程度，將會在極大程度上關(guān)系到工程實(shí)施的順利性以及安全性。此外，由于護(hù)岸邊坡的底部位置設(shè)置有燃?xì)夤芫€，因此，要求整體工程的施工必須要重點(diǎn)落實(shí)安全，并落實(shí)精細(xì)化的施工管理。在經(jīng)過勘察之后，發(fā)現(xiàn)該區(qū)域河岸岸坡相對較陡，坡比達(dá)到1：1-1.3左右，不利于機(jī)械施工操作的直接開展。其次，其河道河底的土質(zhì)確定為黏性土，因此，在施工的工作面會存在一定的下臥承壓水，對施工的安全性具有一定的威脅，需要落實(shí)科學(xué)的施工處置對策。

3、雙排鋼管樁筑土圍堰設(shè)計方案

針對這一工程的實(shí)際施工內(nèi)容以及施工環(huán)境狀況，結(jié)合河道水流的平均速度以及區(qū)域內(nèi)土質(zhì)狀況，決定使用雙排鋼管樁圍堰、內(nèi)灌黏性土、雙層土工膜有機(jī)結(jié)合的圍堰建設(shè)方案，并落實(shí)了圍堰施工方案的設(shè)計。在初次基坑降水操作時，明確了對基坑內(nèi)水位下降速度進(jìn)行嚴(yán)格控制的施工標(biāo)準(zhǔn)，以此避免反向水壓力差對圍堰形成破壞。在進(jìn)行施工的過程中，堅決落實(shí)堰體以及堰底滲水狀況，圍堰沉降量等多方面參數(shù)的監(jiān)控，以此對堰頂落實(shí)鋪料、壓實(shí)施工操作。同時，明確對天氣變化情況進(jìn)行監(jiān)控，并隨之落實(shí)與相應(yīng)的技術(shù)處理措施，保證工程整體的安全性以及穩(wěn)定性。此外，考慮到河岸坡度以及坡腳底部的燃?xì)夤艿狼闆r，機(jī)械施工難以有效對工程的安全性進(jìn)行保證。對此，應(yīng)該在燃?xì)鈫挝惶峁┑娜細(xì)夤艿拦こ淘O(shè)計圖的基礎(chǔ)上，先開挖導(dǎo)洞，在明確燃?xì)夤艿雷呦蛞约案叱痰幕A(chǔ)上，于兩側(cè)打鋼管樁，并使用覆土以及道板進(jìn)行管線的加固保護(hù)，以此保證工程的施工安全。同時，有效避開燃?xì)夤艿拦こ?，防止施工過程中因?yàn)槭┕げ僮鞫霈F(xiàn)的燃?xì)庑孤﹩栴}[2]。經(jīng)過勘察之后發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域的河道土質(zhì)為黏性土，存在一定的下臥承壓水問題，對此，為了保證工程的施工安全必須要及時進(jìn)行地下水的釋放，以此避免基坑底部出現(xiàn)隆起問題，保證圍堰的穩(wěn)定性。此外，考慮到土石圍堰難以達(dá)到足夠的圍堰高度，板樁圍堰的成本相對較高，計劃應(yīng)用雙排鋼管樁進(jìn)行筑土圍堰。具體來說，圍堰的堰體應(yīng)用了雙排219鋼管，鋼管直徑750mm。鋼管使用鋼絲繩進(jìn)行對拉固定。通過以上施工方案的制度，工程在工期之內(nèi)順利完工，各方面質(zhì)量參數(shù)達(dá)到了安全使用標(biāo)準(zhǔn)，工程順利驗(yàn)收。

4、軟基上施工雙排鋼管樁筑土圍堰技術(shù)的應(yīng)用

經(jīng)過上述分析，已經(jīng)可以基本明確，雙排鋼管樁筑土圍堰技術(shù)在臨近河道工程的施工過程中具有比較廣泛的實(shí)際應(yīng)用價值。對此，必須要落實(shí)雙排鋼管樁筑土圍堰技術(shù)的有機(jī)應(yīng)用，保證工程的安全性以及穩(wěn)定性。

4.1鋼管的選擇

按照筑土圍堰的設(shè)計要求以及鋼管樁的實(shí)際受力狀況，首先應(yīng)該對鋼管樁的入土深度以及鋼絲繩的最大拉力進(jìn)行有機(jī)的計算，以此對鋼管樁之間的間距進(jìn)行設(shè)計[3]。在上海市浦東新區(qū)大治河護(hù)岸應(yīng)急維修與改造工程之中，筆者就有機(jī)的應(yīng)用了雙排鋼管樁技術(shù)。以此為案例進(jìn)行分析。已知河道圍堰的高度是4.5米，鋼管的直徑為750mm，鋼管間距為0.75米，土層性質(zhì)為17.9KN/m，淤泥層直接進(jìn)行挖除。在這一工程之中，在水位最高，且施工側(cè)進(jìn)行排水之后，背水側(cè)的鋼管樁所承受的外力最大。對此，為了保證計算的準(zhǔn)確性以及便捷性，使用分開計算的方式對土壓力進(jìn)行計算。在這一基礎(chǔ)之上，應(yīng)用excel進(jìn)行公式編輯計算，并對鋼管樁的入土深度進(jìn)行逐一試算，如此，就可以得出最終的入土深度數(shù)值。這一數(shù)值能夠滿足力矩以及鋼絲繩可以承受的最優(yōu)要求，進(jìn)而能夠保證工程整體的安全性。

4.2圍堰的穩(wěn)定性設(shè)計

首先，應(yīng)該進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn)算。對此，應(yīng)該將雙排鋼管樁圍堰看做是一個整體結(jié)構(gòu)，對圍堰的重力、主動以及被動土壓力、水壓力進(jìn)行整體的考量。假設(shè)，凈水壓合力是0.5roh2。動水圧合力是klhrov2/2/g，k統(tǒng)一取2.0。并且，水流的方向流速為0.2m/s。則通過計算，可得其抗傾覆穩(wěn)定性為gb`+ephp/eaha+e水h水=2.017。此數(shù)值小于1.2，能夠滿足圍堰的穩(wěn)定性需求。

4.3圍堰設(shè)計影響因素的考量

經(jīng)過以上分析，可以明確，圍堰在設(shè)計的過程中主要受到以下幾個方面因素的影響：第一點(diǎn)，在鋼絲繩可以承受全部拉力的情況之下，鋼管樁的實(shí)際入土深度，能夠在一定程度上對圍堰的高度造成影響，對此，在進(jìn)行圍堰設(shè)計的過程中，必須要對鋼管樁的長度，鋼絲繩的受力強(qiáng)度，鋼管樁的抗彎強(qiáng)度、間距進(jìn)行重點(diǎn)的考量。第二點(diǎn)，土圍堰是一種重力式圍堰，其土體的穩(wěn)定性以及其重力對工程具有較大的實(shí)際影響。對此，在進(jìn)行設(shè)計的過程之中，必須要根據(jù)具體的工程實(shí)際情況對土圍堰的寬度進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計，保證其寬度適中，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。第三點(diǎn)，在進(jìn)行土圍堰施工的過程之中，應(yīng)該首先對圍堰的設(shè)計方案進(jìn)行有機(jī)的落實(shí)。并且，設(shè)計方案一旦落實(shí)，不可以隨意更改，以此保證工程造價等方面工作的準(zhǔn)確開展，保證工程的經(jīng)濟(jì)效益。此外，坡腳對圍堰有一定的受力保護(hù)作用，因此，在進(jìn)行施工設(shè)計的過程中，必須要重點(diǎn)對坡腳部分的土體進(jìn)行有機(jī)的加固處理，并制定相應(yīng)的防沖刷措施，以此保證工程的穩(wěn)定性[4]。經(jīng)過以上幾個方面的論述分析，已經(jīng)對土圍堰工程的設(shè)計影響因素進(jìn)行了明確的分析。這些因素都會在一定程度上對工程的質(zhì)量造成不同程度的影響。對此，必須要嚴(yán)格落實(shí)這幾個部分的設(shè)計規(guī)劃，以此實(shí)現(xiàn)更好的工程設(shè)計以及施工效果。

4.4雙排鋼管樁筑土圍堰施工過程

首先，在進(jìn)行了全面的設(shè)計、材料、設(shè)備等多方面準(zhǔn)備工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)該開展施打鋼管樁流程。具體的，應(yīng)該應(yīng)用振動錘進(jìn)行施打，打樁時必須要做到位置準(zhǔn)確，樁位豎直，排列要保持順直，樁頂高程必須符合規(guī)范。打樁順序?yàn)橄却蛲馀艠?，再打?nèi)排樁。其次，打樁之后應(yīng)該進(jìn)行鋼絲繩的拉結(jié)。具體的，應(yīng)該在樁上設(shè)置通長的圍檁，由樁頂開始，每隔0.75米設(shè)置一道鋼絲繩。在這一基礎(chǔ)上，需要進(jìn)行圍堰填筑，雙排鋼管樁全部打好之后，應(yīng)該在圍堰的內(nèi)側(cè)鋪設(shè)密目網(wǎng)，鋪設(shè)完成之后，可以進(jìn)行填土筑壩。填土完成之后，應(yīng)該在圍堰頂部300毫米使用袋裝土進(jìn)行覆蓋。在圍堰施工結(jié)束之后，可以進(jìn)行抽水流程，抽水時速度要保持均勻，并且要時刻觀察圍堰的變化情況。抽水結(jié)束之后，應(yīng)該對鋼管樁的位移情況進(jìn)行觀察。最后，圍堰水下結(jié)構(gòu)在全部成型之后，經(jīng)過驗(yàn)收合格可以進(jìn)行拆除。拆除作業(yè)可以使用挖掘機(jī)直接進(jìn)行挖除。

5、結(jié)論

1）文章對軟基上筑土圍堰工程的建設(shè)進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)分析。

2）以具體案例對軟基上雙排鋼管筑土圍堰工程的設(shè)計方法進(jìn)行了論述。

3）通過案例，對軟基上雙排鋼管主體圍堰工程的施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)論述。

參考文獻(xiàn) ：

[1]孫珍玉，淤泥軟基框格式鋼管樁潮汐圍堰施工工法，現(xiàn)代建筑研究，2017，10.

[2]林國良，水閘基礎(chǔ)工程中鋼管樁圍堰施工的技術(shù)控制，中國工程者，2016，2.