灌区节水配套改造工程钢板桩围堰的施工要点分析林才标

灌区节水配套改造工程钢板桩围堰的施工要点分析林才标
发布时间：2022-08-01T10:26:55.579Z 来源：《建筑模拟》第6期作者：林才标[导读] 为了将灌区节水改造项目作用充分发挥出来，节水改造项目需要得到充分满足，研究钢板桩围堰施工要点。

本文介绍钢板桩围堰概述，阐述施工要点，并结合S工程对施工要点进行深入分析，希望能够为相关单位与人员提供参考。

海南省万宁市万宁水库工程管理处海南三亚 572000摘要：为了将灌区节水改造项目作用充分发挥出来，节水改造项目需要得到充分满足，研究钢板桩围堰施工要点。

本文介绍钢板桩围堰概述，阐述施工要点，并结合S工程对施工要点进行深入分析，希望能够为相关单位与人员提供参考。

关键词：灌区节水改造；钢板桩围堰；施工要点
开展灌区相关项目建设过程中，围堰施工质量对于整体建设质量具有关键影响。

围堰施工一般在水流量大、水流速快的区域开展，所以为保证围堰整体质量符合规范标准，应该合理选择施工技术开展施工活动。

对于各种围堰技术来讲，钢板桩技术在水流速快区域具有良好适用性，同时整体防水性能以及稳定性能较为突出，可以更加有序开展施工活动[1]。

1.钢板桩围堰概述
1.1钢板桩围堰定义以及构造
在板桩围堰中，钢板桩围堰较为常用。

钢板桩是一种型钢，带有锁口，连锁形式、尺寸规格较为丰富。

其中拉克万纳式、拉尔森式较为常见。

主要涵盖板桩支承桩、薄板桩以及组合支承桩构造。

钢板界面涵盖工字形、槽形、Z形、直形以及其他形式，可以构建双层围堰和单层围堰。

基于一般桥梁项目基坑建设工作中，深基坑一般选择型钢与圆形钢，浅基一般选择木导框与矩形。

此种围堰技术主要优势就是强度高，可以在坚硬土层中顺利施工。

能够进行深水施工，设置斜支撑就能够变为围笼。

具有良好防水性，可以根据需要构建相应外形围堰，同时可以多次使用，所以用途较为广泛。

可以设置明挖基础、桩基础以及管柱基础等类型围堰。

此类围堰一般选择单臂封闭式结构，围堰中设置横向支撑与纵向支撑，通过设置斜支撑即能够变为围笼[2]。

1.2适用范围
在浅水低桩承台同时水深超出4m、河床覆盖较厚半干性、碎石土、砂类土条件下具有良好适用性，在挡土结构与封水结构中应用为板桩围堰，在浅水区的基础项目建设中应用广泛。

另外，在风化岩、黏土层以及其他基础项目中也有所应用。

2.施工要点
（1）开展钢板桩拼接施工过程中，对正夹紧两端钢板桩，通过夹具固定、施焊，各个钢板桩端头的缝隙应该在3mm以内，断面错位在2mm以内，选择型钢板桩过程中，需要具备化学成本、机械性能证明文件，同时对其尺寸详细测量，若是质量不达标禁止进行施工现场。

（2）钢板桩组装时，两端应该保证平齐，误差在3mm以内，钢板桩组上下误差控制在30m以内，采用防水材料涂刷锁口，保证锁口严密嵌缝。

（3）为了让插桩有序合拢，确保桩身垂直，同时应该均分围堰附近钢板数，另外，采用导向钢管桩设置在第一组钢板桩中，与围堰支撑连接，沿着导向桩进行下叉作业，充分提高钢板桩整体垂直度，因为桩组上宽与下宽之间存在一定差异，同时锁口间隙也存在差异，桩身还是会出现倾斜现象，开展施工活动时，应该自己开展测量工作，及时发现倾斜问题并且及时调整，保证钢板桩沿着围堰附近方向与其垂直方向实际倾斜度在5‰以内。

（4）打桩过程中，应该将桩帽设置于桩顶，防止破坏桩顶，禁止过猛地锤击，防止桩尖弯曲，为拔桩作业提供保障[3]。

3.实例分析
3.1工程概况
S工程主要作用灌溉，并负责沿线城镇工业与生活用水的综合水利项目。

灌区渠道长度大，沿线地质与地形条件具有较大变化，渠道建筑形式多样以及种类繁多，施工过程具有较大流动性，所以应该分散设置生活设施与生产设施。

渠道断面是梯形断面结构，底部宽度在27m左右。

施工区域水深在1.8m以上，导流流量在1.2m³/s左右。

结合S工程相关条件，对比砂包围堰与钢板桩围堰经济技术性，最终选择钢板桩技术。

3.2 S工程施工要点
（1）打桩。

①钢板桩的施工时间。

一套打桩机械施工速度在40m/s左右，各个工作面围堰长度为端头（40m）+顺水流方向（150m）=190m，各工作面打桩时间为4.75天，结合以往工作经验，预留2天用于浮动时差，最终打桩时间设定为7天。

②打桩机械。

打拔桩机数量为2台，采用KATO1250挖掘机+NPK－HP－7SXB振动锤进行改装处理，激振力达到200kN。

由于河面宽度较大，同时位于渠道中心开展施工活动，因此应该设置钢板浮船，开展钢板桩施打作业。

③计算桩入土深度。

施工区域地质条件是耕植土与红黏土，按照工程水深条件、地势条件，在1.8m—2.5m水深施工区域内，一般地质条件较好，结合施工经验，钢板桩长度确定为6m，入土深度达到3.0m之后就能够实现自稳。

在2.5m—3.5m的水深区域中地质条件差，选择9m钢板桩与6m桩结合。

桩入土深度应该超出1/2桩长，借助计算值计算。

见下表。

表1 耕植土条件下计算结果
表2 黏土条件下计算结果
土体物理性能：容量为18kN/m³，粘聚力为20kN/m³，内摩擦角为15°。

借助计算能够确定该在2.5m—3.5m水深与红黏土条件下，需要选择9m钢板桩结合6m钢板桩的形式，打入3根6m钢板桩之后，就应该采用1块9m桩。

将钢丝绳安装到钢板桩上，之后斜拉处理，提供支撑力。

④施工方法。

通过测量人员对围堰轴线进行确定，间隔一定距离进行导向桩设置，挂设绳线用于导线，打桩过程中借助导线对钢板桩轴线进行控制。

准备桩锚和送桩，打桩机将钢板桩吊起，采用人工方式扶正。

单桩连续施打，合理控制桩顶高程差异，深基础区域选择9m桩。

（2）基坑排水与清淤。

为了确保主体项目施工活动有序开展，需要根据降雨汇水、堰基渗水、围堰岩体渗水与坑内积水等参数开展初期排水工作。

此过程中应该根据排水技术、工期安排、施工进度与地质条件进行综合确定。

根据S项目施工条件、工程实际与地质条件，确定其初期排水量是575.3m³/h，所以选择250－HW－12A混流排水泵（额定功率为30kW，扬程为12.5m，额定流量为600m³/h）开展排水作业。

开展初期排水作业时，应该积极控制强水位降速以及降幅，进行抽水作业时，需要对围堰变化情况保持时刻观察，防止由于水位快速降低以及渗透压力较大导致堰体出现滑坡与失稳等事故。

S项目清淤衬护方量大以及距离长，施工现场和弃渣场距离达到3.0km，基于一些路段在施工过程中行人与数量较多，所以把15m³、3.0宽的自卸车调整为8m³、2.0m宽的自卸车。

施工现场自卸车速度设定为12km/h，作业面到弃渣场行驶时间在15min左右，挖掘机数量为2台，在堤顶与河床底接力装车，1车装满耗时为4min，因此自卸车由现场至弃渣场往返总耗时为35min。

为了确保挖掘机淤泥装载速度和运力配合之后有所富余，自卸车数量为9辆，在1天内完成清淤作业时间为12h，SS项目最终在2天内完成所有清淤任务。

（3）砼浇筑。

S项目单侧渠道的底部宽度在13m左右，渠底砼浇筑作业需要在1天内实现，进而才可以有序进行渠坡砼浇筑作业。

渠底砼浇筑选择砼搅拌运输车（规格10m³，3台），泵车（1台），PC-200挖掘机（1台）。

本项目渠道边坡衬砌的长度在8m左右，根据3.0m间隔标准进行伸缩缝设置，所以需要跳块开展边坡砼浇筑作业。

完成浇筑作业后，砼借助平板振捣器进行匀速振捣处理，超出平板振捣器范围与边角区域选择插入振捣器进行。

完成上述操作，进行试验，试验结果符合标准要求之后在基坑中放水，此过程禁止对钢板桩进行喇叭处理，将桩顶30m位置的孔内填塞物拔出，让水进入空中，在基坑水满后，进行后续施工活动[4]。

（4）拔桩。

借助打拔桩将桩头夹住，振动1.5min左右，让桩身途径土体松动，形成“液化”，降低土体与桩身之间摩擦力，之后缓慢振拔。

此过程中需要对桩机负荷状况加以注意，若是无法上拔，或是上拔困难，停止拔桩作业，进行针对处理，1.5m之后，下垂0.7m左右，之后再次上拔处理，反复进行就能够拔出桩身。

最后向专用堆场运输钢板桩，进行清理、修补等处理。

4.结语
综上所述，钢板桩围堰作业速度会严重影响渠道衬砌建设进度，在灌区水利工程中，该技术实际效果显著，相比于填土围堰，钢板桩围堰具有建设费用低、环保、重复使用率高以及施工进度快等特点。

在实际应用过程中，相关人员需要对打桩、基坑排水与清淤、砼浇筑、拔桩等施工环节予以重视，保证施工质量。

参考文献：
[1]徐忠耿.雷州青年运河灌区续建配套与节水改造工程填方明渠不停水段钢板桩缝处理[J].广东水利水电 , 2019 , (07 ) ：17-19.
[2]徐忠耿.雷州青年运河灌区续建配套与节水改造工程填方明渠不停水段钢板桩缝处理[J].广东水利水电 , 2019 (07 ) ：3-3.
[3]费敏.探究大中型灌区续建配套与节水改造实施中存在的问题及建议[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 , 2016 (12 ) ：282-282.
[4]彭微强.韩江粤东灌区续建配套与节水改造工程施工技术的研究[J].四川水泥 , 2020 (06 ) ：1-1.。