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(fā)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(yè)的快速發(fā)展，各類快捷、高效、環(huán)保的建筑工法獲得認可并發(fā)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(fā)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(fā)生在6～8月份，一場洪水過程為3～5d。

閘壩位于濱海丘陵區(qū)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(huán)節(jié)，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(wěn)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(xù)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(jiān)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(yè)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(tǒng)設置，確保打樁場地無積水，打樁機方可進行作業(yè)；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(yǎng)，妥善存放待二期圍堰施工時繼續(xù)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。

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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。