水利工程圍堰技術研究

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1工程概況

水利工程設計渠道的底部寬度為28m??紤]到工期和成本的要求,工程決定采用拉伸Ⅲ型鋼板樁圍堰進行渠道導流圍堰的施工。導流流量在10~15m3/s之間,水深控制在1.8m以上。經過設計,決定將鋼板樁的長度控制在6m。采用水上浮船進行鋼板樁的施打作業。

2鋼板樁施工工藝

2.1施工順序

在本工程中進行渠道渠底的改造施工,需要采用鋼板樁分期導流施工方式,每期圍堰的施工長度控制在200m。在本工程中進行鋼板樁的施工,其具體的施工工藝流程為:浮船水上安裝→鋼板樁試樁打設→測量放樣→鋼板樁插打施工→支撐安裝、止水安裝→堵漏及抽水。

2.2鋼板樁插打施工

在鋼板樁正式插打施工之前,應先進行試打,確定各項相關的技術參數。在明渠中間位置放樣出鋼板樁的軸線。在軸線上設置導向樁,一般每間隔40m設置一根,接著采用導線對導向樁進行連接,以導線作為鋼板樁軸線的控制線。在本工程中進行鋼板樁的插打施工采用6m和9m不同長度結合插打的方式。首先采用6m長的鋼板樁,將其一次性打入到強風化巖層中。1)當實際入土深度大于設計入土深度加上0.5m時,即可采用9m長的鋼板樁將6m的鋼板樁替換,并重新進行插打。2)當設計入土深度加上0.5m不小于實際入土深度,且實際入土深度不小于設計入土深度時,即可保留原有的6m長鋼板樁。3)當設計入土深度大于實際入土深度,且實際入土深度不小于1.2m時,仍保留原有的6m鋼板樁,此外需要采用工字鋼作為橫撐,采用鋼絲繩作為拉桿,將拉桿的間距控制在5m。4)當實際入土深度小于1.2m,且圍堰的軸線長度小于10m時,考慮到鋼板樁入土深度太小,即使設置支撐也無法滿足相關要求,因此采用鋼板作為閘門形式進行擋水,鋼板的厚度控制在8mm,并采用工字鋼作為支撐,采用鋼絲繩作為拉桿,將拉桿的間距控制在3m。5)當鋼板樁的入土深度填下,同時采用支撐也無法滿足要求,并且圍壓的軸線長度在10m以上時,則不采用鋼板樁圍壓導流施工方案,改用其他的施工方案進行代替。在打樁施工過程中,首先采用打樁機將鋼板吊起一定的高度,接著將鋼板樁插入前1根鋼板樁的鎖扣內,在此過程中需要采用人工的方式進行輔助。在打樁施工過程中,應密切監控每根樁的斜度。一般情況下每組鋼板樁垂直度的傾斜角應控制在5‰以內。如果傾斜度超過要求,則應采用拔起重打的方式進行處理,不得采用拉齊的方式進行調正。

2.3支撐體系連接

當鋼板樁插打至合攏之后,即可根據要求設置支撐體系。本工程支撐體系的連接施工按照從上到下的順序進行。當抽水達到預定深度之后,即可對該深度處的支撐進行施工,以起到防護的作用。一般情況下,單排支撐設置的深度應控制在水下1m處,雙排支撐設置的深度則控制在水下1m和水下2m的位置處。本工程支撐體系所采用的工字鋼為2Ⅰ30型。支撐需要應拉桿進行連接,拉桿為單股26mm的鋼絲繩。拉桿應按照設計間距要求進行布置,并將拉桿與錨固樁連接在一起,這樣即可形成一個完整的拉伸支撐體系。

2.4堵漏及抽水

當鋼板樁插打至合攏之后,需要采用混合流泵對基坑的水進行抽離?;映樗俣葢刂圃诤线m的程度,不宜過快。在抽水的同時進行堵漏處理。堵漏的具體措施為在鋼板樁咬口部位迎水面處粘貼20cm寬的防滲棉條。對于部分受壓鎖口變形處,在鎖扣嵌縫內鍥入棉絮以起到堵漏作用。對于鋼板樁中存在的空洞,可以采取的堵漏措施為:在迎水面滲漏處涂抹一層混合物,并在表面覆蓋棉絮條。

2.5變形觀測

在鋼板樁圍堰擋水期間,應進行變形觀測。在鋼板樁圍堰上設置水平位移觀測點,每間隔20m設置一個,同時需要按照頻率要求進行樁頂位移的觀測。在基坑抽水期間,當水每降低1m,則應進行一次變形觀測。在施工期間,變形觀測的頻率控制在1~3d一次。如果樁頂的偏移量穩定在2~10cm之間,則可以將觀測的頻率改成每周一次。如果偏移量變化較大,則應適當加大觀測的頻率。如果水平位移超過10cm時,則應立即停止施工,采取相應的措施進行處理之后方可繼續進行施工。

2.6鋼板樁拆除

在鋼板樁拆除之前,應先按照從下到上的順序進行支撐拆除,與此同時進行圍堰內注水,直至與圍堰外水位相同。接著從下游位置開始拔除。并按照從下游開始分兩側的順序向上游拔除。

3結語

鋼板樁圍堰在水利工程中的應用越來越廣泛。經過多年的工程實踐,鋼板樁圍堰的施工工藝已經達到一個相應成熟的高度,其具有施工速度快、安全性高、工程造價低等特點,因此具有廣泛的應用前景。

作者:陸楊 單位:濟寧市泗河管理處

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