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【摘 要】 工程施工中若采用土、石围堰和砼围堰，拆除围堰时产生大量建筑垃圾对环境造成不良的影响，采用双排钢板桩内填砂砾料组合挡水堰体，节约了投资，缩短工期，板桩和砂料均可回收利用。
【关键词】 双排钢板桩围堰;设计;施工
1 工程简况
某泵闸工程，建在黄浦江岸边，具有挡潮、排涝、引水改善环境等功能。泵站设计流量60m3/s，安装三台单向运行的竖井贯流泵，单泵设计流量20m3/s，电机功率1000kw。新建口门节制闸净宽12m。为干地施工，需要构筑内、外河围堰，修建导流明渠。泵址河道水位受黄浦江潮位影响明显，多年平均潮位4.47m。工程地质情况：河床底高程约-3m，其下淤泥质粘土厚约9m、粉质粘土厚约8m。
2 围堰的设计与构造
围堰是水工建筑物旱地施工直接挡水的大型临时工程，只有围堰结构安全、不漏水，才能保证施工作业人员、机械设备的安全。为此，对围堰的设计与施工需要高度重视，确保这一生命线万无一失。围堰的设计就是在确定的防洪水位和潮位下，使围堰的强度、刚度、稳定性满足规范要求，围堰稳定不移位、不漏水、顶部位移在允许范围以内。
水工上常用的有土石方围堰和砼围堰，在工期和投资方面均不能满足要求，并要考虑拆除围堰产生的垃圾对环境的影响。通过多次研讨，采用双排钢板桩内填砂砾料组合挡水堰体，围堰安全等级为一级，相应的重要性系数按规范要求取值γ=1.1，内外河围堰设防标准为20年一遇水位，依据钢板桩的截面几何特征和力学性能参数进行结构计算，内外河围堰设计构造见下图。内河围堰中心线长度48m，外河围堰长80m，这一创新设计节约了投资，缩短工期，板桩和砂料均可回收利用。
3 双排钢板桩围堰施工
3.1水上打桩常采用浮吊打桩船进行作业，为节约工程成本而进行创新，采用800吨平板驳船载50吨履带吊、悬挂振动锤进行打桩施工。主要施工机械有：800吨平板驳船二艘（自航式用于载装50吨履带吊）、两台50吨履带吊悬挂DZ90振动锤两套;35吨履带吊机一台（配合振动锤安装及板桩拼接）;机动作业船一艘用于载人交通。
3.2施工内容与施工顺序
确定施工方法与施工顺序，找出施工控制的关键所在，抓好钢桩围堰的施工质量控制，保证堰体稳定和不漏水。
打樁船及履带吊的定位固定→测设沉桩定位轴线和标高→板桩中心线两侧7m范围清障及河床沉积物排查→沉设板桩将板桩送至设计标高→安装导梁、钢拉杆→回填中粗砂→围堰完工验收使用→结构主体完工、具备通水条件→拆除围堰内填砂料→拔出钢板桩
3.3钢板桩的焊接控制
下游围堰桩长度24.0m，采用2根12.0m板桩接长双面拼焊，焊缝应均为坡口满焊，通过焊接计算，在焊缝中间另加一块300×200×10的加强板，焊缝8mm。
3.4钢板桩施工控制
3.4.1定位放线及清障控制
使用全站仪将钢板桩的设计位置测放到工程地面，钢桩轴线用φ2mm铅丝张紧固定在两岸的防汛墙顶，作为控制沉桩的依据。使用长臂挖掘机清扫河床表面的沉积物，并钎探河床底部是否有较大的障碍物。
3.4.2第一根桩的定位控制
一排钢板桩的第一根桩（样板桩）的成桩质量，是保证该排围堰桩的关键所在。为此需要定位找正打好第一根桩，让它起到样板的作用。采取的措施是使用12号槽钢制作定位导架，让钢板桩在导架内限位下沉，导架固定在已有的防汛墙上。
3.4.3搭设扶桩便桥保证桩铰锁口质量
工作便桥是作业人员扶正板桩，使其准确插入锁口顺利打桩的工作面，采取水中施打φ300钢管桩，间距6m，其上安放定型钢构工作便桥。
3.4.4板桩施打
使用船载履带式50吨起重机，配DZ90振动锤，单根沉桩方式从河岸端部开始逐根插打，上、下游围堰的两排桩，分段按顺序从河的一侧向另一侧施工。每段施工完以后，吊车配合潜水员安装钢拉杆和导梁。二道导梁的接缝要相互错开。若板桩向一侧倾斜，这时可将桩往上拔l.0m～2.0m，再往下送进，如此上下往复振拔数次，可让桩的位置得到纠正。在打桩过程中随时测量每根桩的斜度不超过2%，当偏斜过大必须拔起重打，桩顶标高误差控制在50mm以内。
3.4.5土工布铺贴与填砂控制
土工布的作用滤水保砂，沉放时使之与桩面覆贴是该工序的控制难点，土工布上端使用夹板固定在钢桩顶部，下部配重沉放到河底。铺设土工布前使用水力冲塘机配合吸砂泵清除淤泥，验收方可水中填砂。
3.5围堰位移观测控制
围堰施工完毕后，在钢板桩顶每10m布设一个位移、沉降观测点，每天观测一次，控制每日位移<2mm，累计<150mm，作为监控报警数值。
3.6围堰拆除
围堰内的砂、砾料使用抓斗挖掘机分层挖除，拆除钢拉杆及导梁，用打桩机拔除钢板桩。打桩机夹住桩的端部振动1min～2min，使桩周围的土层松动，产生“液化”，慢慢的往上边振边拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，有困难或拔不上来时，应停止拔桩，间歇1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
4 结束语
该工程已竣工，施工中围堰经多次高潮位考验未发生漏水现象，围堰顶部位移量在规范允许范围之内。
参考文献：
[1] GB50497-2009，《建筑基坑工程监测技术规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[2]《钢板桩施工指南手册》[S].新日本制铁会社、同济大学，2010.
[3]《水利水电工程管理与实务》[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
【关键词】 双排钢板桩围堰;设计;施工
1 工程简况
某泵闸工程，建在黄浦江岸边，具有挡潮、排涝、引水改善环境等功能。泵站设计流量60m3/s，安装三台单向运行的竖井贯流泵，单泵设计流量20m3/s，电机功率1000kw。新建口门节制闸净宽12m。为干地施工，需要构筑内、外河围堰，修建导流明渠。泵址河道水位受黄浦江潮位影响明显，多年平均潮位4.47m。工程地质情况：河床底高程约-3m，其下淤泥质粘土厚约9m、粉质粘土厚约8m。
2 围堰的设计与构造
围堰是水工建筑物旱地施工直接挡水的大型临时工程，只有围堰结构安全、不漏水，才能保证施工作业人员、机械设备的安全。为此，对围堰的设计与施工需要高度重视，确保这一生命线万无一失。围堰的设计就是在确定的防洪水位和潮位下，使围堰的强度、刚度、稳定性满足规范要求，围堰稳定不移位、不漏水、顶部位移在允许范围以内。
水工上常用的有土石方围堰和砼围堰，在工期和投资方面均不能满足要求，并要考虑拆除围堰产生的垃圾对环境的影响。通过多次研讨，采用双排钢板桩内填砂砾料组合挡水堰体，围堰安全等级为一级，相应的重要性系数按规范要求取值γ=1.1，内外河围堰设防标准为20年一遇水位，依据钢板桩的截面几何特征和力学性能参数进行结构计算，内外河围堰设计构造见下图。内河围堰中心线长度48m，外河围堰长80m，这一创新设计节约了投资，缩短工期，板桩和砂料均可回收利用。
3 双排钢板桩围堰施工
3.1水上打桩常采用浮吊打桩船进行作业，为节约工程成本而进行创新，采用800吨平板驳船载50吨履带吊、悬挂振动锤进行打桩施工。主要施工机械有：800吨平板驳船二艘（自航式用于载装50吨履带吊）、两台50吨履带吊悬挂DZ90振动锤两套;35吨履带吊机一台（配合振动锤安装及板桩拼接）;机动作业船一艘用于载人交通。
3.2施工内容与施工顺序
确定施工方法与施工顺序，找出施工控制的关键所在，抓好钢桩围堰的施工质量控制，保证堰体稳定和不漏水。
打樁船及履带吊的定位固定→测设沉桩定位轴线和标高→板桩中心线两侧7m范围清障及河床沉积物排查→沉设板桩将板桩送至设计标高→安装导梁、钢拉杆→回填中粗砂→围堰完工验收使用→结构主体完工、具备通水条件→拆除围堰内填砂料→拔出钢板桩
3.3钢板桩的焊接控制
下游围堰桩长度24.0m，采用2根12.0m板桩接长双面拼焊，焊缝应均为坡口满焊，通过焊接计算，在焊缝中间另加一块300×200×10的加强板，焊缝8mm。
3.4钢板桩施工控制
3.4.1定位放线及清障控制
使用全站仪将钢板桩的设计位置测放到工程地面，钢桩轴线用φ2mm铅丝张紧固定在两岸的防汛墙顶，作为控制沉桩的依据。使用长臂挖掘机清扫河床表面的沉积物，并钎探河床底部是否有较大的障碍物。
3.4.2第一根桩的定位控制
一排钢板桩的第一根桩（样板桩）的成桩质量，是保证该排围堰桩的关键所在。为此需要定位找正打好第一根桩，让它起到样板的作用。采取的措施是使用12号槽钢制作定位导架，让钢板桩在导架内限位下沉，导架固定在已有的防汛墙上。
3.4.3搭设扶桩便桥保证桩铰锁口质量
工作便桥是作业人员扶正板桩，使其准确插入锁口顺利打桩的工作面，采取水中施打φ300钢管桩，间距6m，其上安放定型钢构工作便桥。
3.4.4板桩施打
使用船载履带式50吨起重机，配DZ90振动锤，单根沉桩方式从河岸端部开始逐根插打，上、下游围堰的两排桩，分段按顺序从河的一侧向另一侧施工。每段施工完以后，吊车配合潜水员安装钢拉杆和导梁。二道导梁的接缝要相互错开。若板桩向一侧倾斜，这时可将桩往上拔l.0m～2.0m，再往下送进，如此上下往复振拔数次，可让桩的位置得到纠正。在打桩过程中随时测量每根桩的斜度不超过2%，当偏斜过大必须拔起重打，桩顶标高误差控制在50mm以内。
3.4.5土工布铺贴与填砂控制
土工布的作用滤水保砂，沉放时使之与桩面覆贴是该工序的控制难点，土工布上端使用夹板固定在钢桩顶部，下部配重沉放到河底。铺设土工布前使用水力冲塘机配合吸砂泵清除淤泥，验收方可水中填砂。
3.5围堰位移观测控制
围堰施工完毕后，在钢板桩顶每10m布设一个位移、沉降观测点，每天观测一次，控制每日位移<2mm，累计<150mm，作为监控报警数值。
3.6围堰拆除
围堰内的砂、砾料使用抓斗挖掘机分层挖除，拆除钢拉杆及导梁，用打桩机拔除钢板桩。打桩机夹住桩的端部振动1min～2min，使桩周围的土层松动，产生“液化”，慢慢的往上边振边拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，有困难或拔不上来时，应停止拔桩，间歇1min～2min后再往下锤0.5m～1.0m再往上振拔，如此反复可将桩拔出来。
4 结束语
该工程已竣工，施工中围堰经多次高潮位考验未发生漏水现象，围堰顶部位移量在规范允许范围之内。
参考文献：
[1] GB50497-2009，《建筑基坑工程监测技术规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[2]《钢板桩施工指南手册》[S].新日本制铁会社、同济大学，2010.
[3]《水利水电工程管理与实务》[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.