樁膜-土組合圍堰施工工法

(北京翔鯤水務建設有限公司，北京 100192)

1 工程概況

通州區涼水河(馬駒橋閘—入北運河口段)治理工程(一期)施工項目第一標段位于北京市通州區馬駒橋鎮涼水河，原狀河道斷面寬度60m，設計河道斷面寬度90m。主要施工項目包括拆除重建馬駒橋閘、新建馬駒橋閘交通橋、河道治理等。

受工程工期及施工條件影響，本工程需采用分期導流施工。但圍堰施工時存在以下問題：?一期工程橋閘主體結構物施工時占用河道斷面較大，過流斷面較窄，造成河道水位上升，水流流速大，對圍堰穩定性要求高；?由于水流流速增加，如若采用傳統圍堰施工抗沖刷能力稍差，防滲問題難以解決；?原狀河道寬度有限，一期工程進行馬駒橋閘左岸2孔施工時，還需保留一定寬度的過流斷面，以致施工作業面狹窄，施工難度加大。

2 圍堰設計

雙排鋼管樁作為圍堰的主體結構，通過打入河底的雙排鋼管樁增強了圍堰的穩定性；雙排鋼管樁間距約1.5m，占地面積小，可增加作業面空間；鋼管樁之間采用土袋和土料填充，由于土料為不透水層，且圍堰外側滿鋪雙層防滲膜布，可進一步提高圍堰的防滲能力，并且土料的自重可增強整體圍堰的穩定性，從而確保施工安全。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

本工程圍堰施工工藝如下：材料進場→測量放線→掛線打樁→防滲面板鋪設→土袋裝填及膜布鋪設→圍堰內抽水→圍堰拆除。

3.2 操作要點

3.2.1 材料進場

施工前，提前對施工過程中所需材料進行采購并運送至施工現場備用。

3.2.2 測量放線

測量人員根據圍堰平面布置圖采用全站儀將圍堰位置放出并采用鋼筋做出標識。

3.2.3 掛線打樁

結合河道水流情況對圍堰進行計算。采用長6m、直徑150mm鋼管樁作為圍堰主體結構。鋼管樁打入河底3m，外露3m。雙排樁間距1.5m，雙排樁縱向迎水面樁間距75cm，背水面樁間距2m。采用人工配合挖掘機進行打樁施工。打樁時按照掛線位置及間距進行施工。挖掘機打樁示意見圖1。

圖1 挖掘機打樁示意

3.2.4 防水面板鋪設

采用φ48鋼管間距50cm布置在迎水面作為橫向連接，迎水面鋼管樁外側采用竹膠板作為防水面層，兩排鋼管樁之間采用圓木作為斜撐連接，采用盤條與鋼管樁綁扎牢固，背水側鋼管樁底部采用1.5m鋼管打入地下做斜撐立桿。防水面板鋪設示意見圖2。

圖2 防水面板鋪設示意

3.2.5 土料填充及膜布鋪設

雙排樁內側采用土袋裝填，裝填至一定高度后土袋中間采用土料進行裝填，并用挖掘機配合人工夯實，確保圍堰結構的穩定性。竹膠板外側滿鋪雙層防滲膜布并延伸至2～3倍水深，河底防滲膜布采用沙袋進行壓腳處理，隨鋪隨壓。頂部采用鉛絲綁扎沙袋掛吊的方法固定在鋼管樁上，防滲膜布搭接長度不小于3m，見圖3。

3.2.6 圍堰抽水

用潛水泵抽排堰內存水，隨著堰內水位降低，在堰外水壓力的作用下，防滲膜布與竹膠板及河底逐漸貼緊，不再向堰內滲水，圍堰初步形成，此時需采用鋼管、鉛絲等對圍堰進行整體加固，保證圍堰結構穩定。

3.2.7 圍堰拆除

圍堰拆除時，首先采用人工配合挖掘機將雙排樁之間的土袋及土料進行清除，確保清至設計河底高程。人工將圓木斜撐拆除，采用挖掘機外運。隨后人工配合挖掘機依次對背水面樁、迎水面樁、防滲膜布等進行拆除。

4 質量安全控制

4.1 技術控制

結合現場實際情況編寫安全技術交底并傳達至作業人員，對作業人員進行安全教育，確保作業人員熟知圍堰的結構型式及施工工藝。

堅持持證上崗制度，凡參加施工的生產人員，都必須經過嚴格的技術培訓，達到與所從事的工作相適應的技術水平，并熟悉工藝要求，方能上崗。

圖3 樁膜與土相結合圍堰示意

4.2 現場控制

現場施工員、安全員對于圍堰施工進行把控，確保圍堰材料、位置、施工工藝等嚴格按照安全技術交底內容執行。

5 環保與資源節約

施工臨時道路進行硬化處理，裸露土方采取覆蓋措施；圍堰施工材料存放區土地平整堅實，物料碼放整齊。

施工場地的強噪聲設備宜設置在遠離居民區的一側，采取對強噪聲設備進行封閉等措施降低噪音；運輸材料的車輛進入施工現場，嚴禁鳴笛。裝卸材料做到輕拿輕放。

圍堰施工過程中的原材料碼放整齊，一期圍堰拆除后材料保存完好，供二期圍堰施工使用。圍堰施工時涉及土方，應合理計劃土方用量，避免造成資源浪費。

6 關鍵技術

a.打設雙排鋼管樁，鋼管樁直接采用圓木做有效連接；在雙排鋼管樁之間碼放沙袋，沙袋中間填充土料，利用土料自重和雙排樁進一步增強圍堰穩定性。

b.雙排鋼管樁之間碼放的沙袋填充土料，由于土料為不透水層，且在圍堰外側鋪設防水板和雙層PVU防滲膜布，可提高圍堰結構防滲性能。

c.雙排鋼樁間距約1.5m，占地面積小，且圍堰穩定性高，防滲能力強，可解決過流斷面小和施工場地狹窄的問題。

d.此工法適用于過流斷面小，對圍堰結構穩定性要求高，施工工期緊張的河道治理工程。同時也適用于河道中臨時結構物加固工程。

7 效益分析

圍堰材料，型材易于購買且均為成品，避免加工，可重復利用；圍堰所需土料為現場外棄土方，廢物利用，可有效降低造價；圍堰占用空間小，結構穩定性高，防滲能力強，可增加作業空間，有利于加快施工進度；該施工工藝成熟，具有良好的推廣前景。

8 結 語

該技術通過采用雙排樁膜+土組合形成新型圍堰，提高圍堰結構穩定性和防滲能力，且占用面積小，可增加作業空間，在通州區涼水河治理工程(一期)施工項目第一標段中應用效果良好，可為類似工程提供借鑒。