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[摘 要]采用什么策略进行围堰是水利工程施工时需要考虑的第一个问题。现今因为钢结构加工、运输、下沉方便等方面的优势,钢板桩围堰越来越广泛地应用于大型水利工程的基础施工中。本文结合工程案例,分析在水利工程中应用钢板桩围堰的具体施工技术及安全控制策略。
[关键词]钢板桩围堰 水利工程 设计 应用
中图分类号:TV551.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)16-0221-01
1、工程实况
某水利工程承担着周边地区灌溉农田、预防洪涝旱灾害等任务。该工程中永久性水利建筑(如建筑物、水闸等)级别要求为一级,而非永久性的水利临时建筑需达到四级的标准。该工程所在地有部分施工场地是处于软土地基之上,且依据场地的复杂程度判断为二级中等复杂场地。依据该工程的综合状况,为了确保施工的安全、按时完工,经研究决定该工程的下部结构施工采取拉森Ⅳ钢板桩围堰的施工策略,并最终选定矩形为其围堰的形状,φ28至φ32型号的钢筋作为此围堰内拉杆的型号,32a则为钢板桩围堰的槽钢型号。为了确保钢板围堰的质量,防止材料在输送的途中出现形状改变,甚至是损坏,从而影响施工进度,因此在开始施工之前,就需要采取钢板围堰的预装。下面本文就该水利工程浅要分析钢板桩围堰的施工技术、及安全控制策略。
2、钢板桩下沉施工技术
2.1 施工技术
该水利工程施工的重难点就在于钢板桩下沉与下沉时对于防渗的有效施工技术。在开始施工的时候,需要先将钢板模板输送到施工场地之上,然后可以利用汽车的吊装功能,把钢板模块一块一块地拼装好。拼装的顺序是由下往上,先进行最底一圈的拼装施工,完成一圈模板施工之后将这一圈模板往下放,固定好之后再开始上面一圈的模板拼装施工,当整个模板拼装加固完成之后,才可以利用自动开沉入水中。进行模板下沉施工的时候需要注意防渗漏的工作,首先可以利用模板自身的重量让其在水中慢慢下沉,其次利用事先在模板四周上设置好的振动锤的振动作用让模板下沉的速度加快,与此同时还需要利用型号较大的泥浆泵将钢板围堰中的水抽离出来,假设下沉过程中钢板围堰出现漏水严重,下部不平稳的现象,则需要启用高压水枪的冲击力将模板下部的淤泥冲散,然后再次启动模板四周的振动锤加速模板下沉。由于粉质粘土具有防渗指数高、可塑性低、承载能力强的特点,所以钢板桩围堰需要下沉至少到粉质粘土层下的五十厘米才可以。
下沉施工完成之后,需要在钢板桩围堰四边包上土工布,并用装有粘土的编织袋在钢板桩围堰外面垒砌比河床高1米,宽度为1.5米围水圈,与此同时还需要用石块在钢板围堰的内部垒砌大概50厘米,之后再次开启大型泥浆泵将围堰中的水抽离,检查钢板围堰是否有渗漏的状况出现等等。整个围堰要比河流水平面高1至1.5米左右,与此同时为了防止施工现场出现意外情况,钢板围堰还需要多留大概一圈短节的长度。
全部的钢板桩下沉施工完成以后,就可以进入抽水开挖的阶段。由于该钢板桩工程是设计有支撑,所以需要先把支撑安装好,并注意检查支撑中各个节点有没有顶牢,导框间木楔及钢板桩也要检查有没有顶紧,从而避免进行抽水施工的时候整个板桩出现坍塌事故。进行抽水的时候,要时时进行围堰周边情况的检查,不能为了工期而加快抽水的速度。如果发现围堰锁口不紧,出现渗水情况,可以在围堰内侧利用棉花等塞紧,与此同时在漏水的缝隙中再撒进谷糠等。
3、钢板桩围堰合拢施工技术
钢板桩的合拢对于防止渗漏相当重要,其施工技术应相当严格,本工程对钢板桩合拢尤其重视。在钢板桩组拼之前, 应该细致丈量每块钢板桩实有宽度, 经选择后再组拼。在合拢钢板桩围堰时,两侧锁口不一定会平行,当出现两端相距在一定范围时,可采取以下技术措施调整:
3.1 在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整至上下敞口平行。
3.2 最适当的合拢技术是在尚未插打钢板桩时,即应当考虑钢板桩合拢情况,如果发现其需要调整,则可将钢板桩悬挂起,不使桩底落到河床,由潜水工下水安设复滑车组进行调整。显然做到这种情况,就必须先要在水下丈量合拢口的尺寸,丈量位置应选择在各层导环的平面上。丈量时采用两根小板条两端顶紧两边的钢板桩边缘,中间用铁钉固定,取出水面丈量木板条长度,即可得到准确敞口宽度。量得敞口宽度后,则可制造异形宽度的合拢钢板桩。一般情况下应当 采用将正常宽度的钢板桩,把平面中间至上而下割形式,进行拼装焊接而成。
3.3 当合拢钢板桩插下时,由于调整后间距也不可能完全平行,这时必须施加压力,以使合拢钢板桩插下。如钢板桩有很大长度未套入锁口又不便采用锤击方法打下时,可以在其顶端安装复滑车,然后将滑车组下端固定,使钢板桩拉人锁口。
3.4 钢板桩围堰在合拢处通常情况都会形成上窄下宽的状态,这种情况出现后就会导致难以插打最后一组钢板桩,本工程采用的施工技术是把最后一组钢板桩的邻近一段钢板桩墙的上端向外推开,以使最后一组钢板桩的空位的上下宽度接近。必要时,可准确地测量最后一组钢板桩的上下宽度,然后根据实测宽度做出一块上窄下宽的同样尺寸的异形钢板桩, 在合拢时, 应当先插打异形钢板桩, 然后再插打最后块标准的钢板桩。
4、钢板桩拆除
钢板桩拔桩前,先将围堰内的支撑,从下到上陆续拆除,并陆续灌水至高出围堰外水位1至1.5米, 使内外水压平衡,使板桩挤压力消失,并与部分混凝土脱离(指有水下混凝土 封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动各拔高1至2米,然后挨次将所有钢板桩均拔高1至2米,使其松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除,对桩尖打卷及锁口变形的桩, 可加大拔桩设备的能力,将相邻的桩一齐拔出,必要时进行水下切割。
拔除钢板桩时,首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除,然后在围堰内灌水至高出围堰外水位1至1.5米,平衡内外的水压力使其与封底混凝土脱离,再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动后拔高 1~2m,然后挨次将所有钢板均拔高1至2米,使都松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。
在搬运过程中轻拿轻放,避免过大的碰撞损坏围堰模板。拼缝要接好,橡胶密封片要塞好,不能漏塞或不塞。焊接要牢固可靠,螺栓的连接要牢固,必须沉入到指定的位置。观察现场土质情况,如发现围堰下部土与设计不符时及时报 告,再采取有效的措施。如围堰下部出现底鼓现象必须浇筑50厘米后水下封底混凝土。
5、钢板桩围堰施工安全控制措施
1.在进行围堰下沉施工的时候,首先要小心用电的安全情况,其次还需要时刻检查钢板桩围堰的状况,假设出现钢板桩围堰变形的情况发生,又或者是围堰下部的土质发现管涌、底鼓情况则需要马上将施工停下来,并将情况报给施工项目部门,研究出具体解决措施之后才能进行下一步分施工。
2.在进行实际施工的时候,无论是施工队长,还是工程的安全监督工作人员都需要到达施工现场,掌握施工的实际情况,避免施工人员贪图便利进行违规施工,并及时处理施工现场中的意外问题。
3.在钢板桩围堰上要安装水位标杆,时刻注意水位的情况,以防患于未然。
4.钢板桩围堰施工的时候,如果是处于多雨的季节的话,则需要随时关注天气的情况,依据天气情况对钢板桩围堰进行及时的加固或加高措施。
6、结束语
本文针对具体工程实例,分析钢板桩围堰施工技术,经实践证明钢板桩围堰施工既具有安全性,同时施工较为便利,值得推广。
参考文献
[1] 李永军.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].今日科苑,2011.
[2] 李家峰,李敏杰.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].科技咨询,2011.
作者简介
农福科(1963-),男(壮族),广西德保人,广西田林县水利局工程师,从事水电工程施工技术和水利水电工程设计工作。
[关键词]钢板桩围堰 水利工程 设计 应用
中图分类号:TV551.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)16-0221-01
1、工程实况
某水利工程承担着周边地区灌溉农田、预防洪涝旱灾害等任务。该工程中永久性水利建筑(如建筑物、水闸等)级别要求为一级,而非永久性的水利临时建筑需达到四级的标准。该工程所在地有部分施工场地是处于软土地基之上,且依据场地的复杂程度判断为二级中等复杂场地。依据该工程的综合状况,为了确保施工的安全、按时完工,经研究决定该工程的下部结构施工采取拉森Ⅳ钢板桩围堰的施工策略,并最终选定矩形为其围堰的形状,φ28至φ32型号的钢筋作为此围堰内拉杆的型号,32a则为钢板桩围堰的槽钢型号。为了确保钢板围堰的质量,防止材料在输送的途中出现形状改变,甚至是损坏,从而影响施工进度,因此在开始施工之前,就需要采取钢板围堰的预装。下面本文就该水利工程浅要分析钢板桩围堰的施工技术、及安全控制策略。
2、钢板桩下沉施工技术
2.1 施工技术
该水利工程施工的重难点就在于钢板桩下沉与下沉时对于防渗的有效施工技术。在开始施工的时候,需要先将钢板模板输送到施工场地之上,然后可以利用汽车的吊装功能,把钢板模块一块一块地拼装好。拼装的顺序是由下往上,先进行最底一圈的拼装施工,完成一圈模板施工之后将这一圈模板往下放,固定好之后再开始上面一圈的模板拼装施工,当整个模板拼装加固完成之后,才可以利用自动开沉入水中。进行模板下沉施工的时候需要注意防渗漏的工作,首先可以利用模板自身的重量让其在水中慢慢下沉,其次利用事先在模板四周上设置好的振动锤的振动作用让模板下沉的速度加快,与此同时还需要利用型号较大的泥浆泵将钢板围堰中的水抽离出来,假设下沉过程中钢板围堰出现漏水严重,下部不平稳的现象,则需要启用高压水枪的冲击力将模板下部的淤泥冲散,然后再次启动模板四周的振动锤加速模板下沉。由于粉质粘土具有防渗指数高、可塑性低、承载能力强的特点,所以钢板桩围堰需要下沉至少到粉质粘土层下的五十厘米才可以。
下沉施工完成之后,需要在钢板桩围堰四边包上土工布,并用装有粘土的编织袋在钢板桩围堰外面垒砌比河床高1米,宽度为1.5米围水圈,与此同时还需要用石块在钢板围堰的内部垒砌大概50厘米,之后再次开启大型泥浆泵将围堰中的水抽离,检查钢板围堰是否有渗漏的状况出现等等。整个围堰要比河流水平面高1至1.5米左右,与此同时为了防止施工现场出现意外情况,钢板围堰还需要多留大概一圈短节的长度。
全部的钢板桩下沉施工完成以后,就可以进入抽水开挖的阶段。由于该钢板桩工程是设计有支撑,所以需要先把支撑安装好,并注意检查支撑中各个节点有没有顶牢,导框间木楔及钢板桩也要检查有没有顶紧,从而避免进行抽水施工的时候整个板桩出现坍塌事故。进行抽水的时候,要时时进行围堰周边情况的检查,不能为了工期而加快抽水的速度。如果发现围堰锁口不紧,出现渗水情况,可以在围堰内侧利用棉花等塞紧,与此同时在漏水的缝隙中再撒进谷糠等。
3、钢板桩围堰合拢施工技术
钢板桩的合拢对于防止渗漏相当重要,其施工技术应相当严格,本工程对钢板桩合拢尤其重视。在钢板桩组拼之前, 应该细致丈量每块钢板桩实有宽度, 经选择后再组拼。在合拢钢板桩围堰时,两侧锁口不一定会平行,当出现两端相距在一定范围时,可采取以下技术措施调整:
3.1 在钢板桩顶端使用千斤顶或复滑车组调整至上下敞口平行。
3.2 最适当的合拢技术是在尚未插打钢板桩时,即应当考虑钢板桩合拢情况,如果发现其需要调整,则可将钢板桩悬挂起,不使桩底落到河床,由潜水工下水安设复滑车组进行调整。显然做到这种情况,就必须先要在水下丈量合拢口的尺寸,丈量位置应选择在各层导环的平面上。丈量时采用两根小板条两端顶紧两边的钢板桩边缘,中间用铁钉固定,取出水面丈量木板条长度,即可得到准确敞口宽度。量得敞口宽度后,则可制造异形宽度的合拢钢板桩。一般情况下应当 采用将正常宽度的钢板桩,把平面中间至上而下割形式,进行拼装焊接而成。
3.3 当合拢钢板桩插下时,由于调整后间距也不可能完全平行,这时必须施加压力,以使合拢钢板桩插下。如钢板桩有很大长度未套入锁口又不便采用锤击方法打下时,可以在其顶端安装复滑车,然后将滑车组下端固定,使钢板桩拉人锁口。
3.4 钢板桩围堰在合拢处通常情况都会形成上窄下宽的状态,这种情况出现后就会导致难以插打最后一组钢板桩,本工程采用的施工技术是把最后一组钢板桩的邻近一段钢板桩墙的上端向外推开,以使最后一组钢板桩的空位的上下宽度接近。必要时,可准确地测量最后一组钢板桩的上下宽度,然后根据实测宽度做出一块上窄下宽的同样尺寸的异形钢板桩, 在合拢时, 应当先插打异形钢板桩, 然后再插打最后块标准的钢板桩。
4、钢板桩拆除
钢板桩拔桩前,先将围堰内的支撑,从下到上陆续拆除,并陆续灌水至高出围堰外水位1至1.5米, 使内外水压平衡,使板桩挤压力消失,并与部分混凝土脱离(指有水下混凝土 封底部份)。再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动各拔高1至2米,然后挨次将所有钢板桩均拔高1至2米,使其松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除,对桩尖打卷及锁口变形的桩, 可加大拔桩设备的能力,将相邻的桩一齐拔出,必要时进行水下切割。
拔除钢板桩时,首先将钢板桩与导梁木板焊接物切除,然后在围堰内灌水至高出围堰外水位1至1.5米,平衡内外的水压力使其与封底混凝土脱离,再在下游选择一组或一块较易拔除的钢板桩,先略锤击振动后拔高 1~2m,然后挨次将所有钢板均拔高1至2米,使都松动后,再从下游开始分两侧向上游挨次拔除。
在搬运过程中轻拿轻放,避免过大的碰撞损坏围堰模板。拼缝要接好,橡胶密封片要塞好,不能漏塞或不塞。焊接要牢固可靠,螺栓的连接要牢固,必须沉入到指定的位置。观察现场土质情况,如发现围堰下部土与设计不符时及时报 告,再采取有效的措施。如围堰下部出现底鼓现象必须浇筑50厘米后水下封底混凝土。
5、钢板桩围堰施工安全控制措施
1.在进行围堰下沉施工的时候,首先要小心用电的安全情况,其次还需要时刻检查钢板桩围堰的状况,假设出现钢板桩围堰变形的情况发生,又或者是围堰下部的土质发现管涌、底鼓情况则需要马上将施工停下来,并将情况报给施工项目部门,研究出具体解决措施之后才能进行下一步分施工。
2.在进行实际施工的时候,无论是施工队长,还是工程的安全监督工作人员都需要到达施工现场,掌握施工的实际情况,避免施工人员贪图便利进行违规施工,并及时处理施工现场中的意外问题。
3.在钢板桩围堰上要安装水位标杆,时刻注意水位的情况,以防患于未然。
4.钢板桩围堰施工的时候,如果是处于多雨的季节的话,则需要随时关注天气的情况,依据天气情况对钢板桩围堰进行及时的加固或加高措施。
6、结束语
本文针对具体工程实例,分析钢板桩围堰施工技术,经实践证明钢板桩围堰施工既具有安全性,同时施工较为便利,值得推广。
参考文献
[1] 李永军.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].今日科苑,2011.
[2] 李家峰,李敏杰.对钢板桩围堰施工方法的探讨[J].科技咨询,2011.
作者简介
农福科(1963-),男(壮族),广西德保人,广西田林县水利局工程师,从事水电工程施工技术和水利水电工程设计工作。