淺談淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題處理楊允大

李金金

摘? 要：雙排鋼板樁圍堰是一種新型圍堰，特別適用于水深較大、河道較窄的場地。但是對于深厚淤泥地基，由于鋼板樁長度限制，往往不能穿透淤泥，在鋼板樁施工和鋼板樁堰體填筑的時候，常常發上鋼板樁下沉以及側向變形，影響鋼板樁的整體性。該文以新填地泵站雙排鋼板樁圍堰為例，分析了淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題以及處理方法，對類似工程有一定的借鑒參考意義。

關鍵詞：圍堰? 雙排鋼板樁? 加固方案

中圖分類號：U656.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）04（c）-0046-02

雙排鋼板樁圍堰是一種新型圍堰，相對于常規的土圍堰，具有結構剛度大、整體性好、變形小、施工周期短等特點。而且圍堰斷面小，對河道阻水小，特別適用于水深較大、河道較窄的場地。但是對于深厚淤泥地基，由于鋼板樁長度限制，往往不能穿透淤泥，在鋼板樁施工和鋼板樁堰體填筑的時候，常常發上鋼板樁下沉以及側向變形，影響鋼板樁的整體性，需要特別引起注意，下面以新填地泵站雙排鋼板樁圍堰為例，談談淤泥地基雙排鋼板樁常見問題處理。

新填地雙排鋼板樁圍堰是通過雙排鋼板樁對拉形成雙排樁相應，使雙排樁和樁間土形成一個5m寬，11m長（入土7.5m，懸臂5.0m）的重力式厚板墻。在施工過程中，先在岸上施打內排鋼板樁，之后往外江回填施工道路，施打外排鋼板樁，在回填施工道路時，出現內排鋼板樁往外傾斜，在堰體回填的時候，又出現了外排鋼板樁往內傾斜，之后加強了鋼板樁之間的對撐連接，鋼板樁才趨于穩定。

12月25日凌晨，圍堰外江出現最高潮水位2.01m，超過了枯水季節施工期（10月至翌年3月）圍堰10年一遇設計洪水1.74m，圍堰出現漫頂漏水，并造成基坑泡水。

1? 圍堰漫頂漏水原因初步分析

1.1 圍堰沙土流失引起堰頂降低

圍堰外江側鋼板樁之間連接不夠密實，導致圍堰沙土從鋼板樁間隙流走，引起圍堰中間段約20m長堰頂下沉到現狀鋼板樁頂高程1.2～1.6m，導致潮水漫頂。

1.2 超標準潮水位

實測測得最高潮水位2.01m，超過了枯水季節施工期（10月至翌年3月）分期洪水50年一遇的1.97m標準。

1.3 圍堰鋼板樁施工存在問題影響

（1）設計圖紙要求采用船打鋼板樁，以減少施工機械對河床地基的擾動。實際施工時，內涌側鋼板樁采用岸上機械施工，外江側鋼板樁剛開始是采用由堤圍迎水坡往河道中間填土筑打樁平臺，填土導致已經施工的內排鋼板樁往河中間傾斜，之后才改用船打外側鋼板樁。

（2）往河道中間填土筑打樁平臺引起的不良后果有：

①擾動河床軟土，產生了滑坡破壞，導致圍堰中間段河床位置軟土力學性能大幅下降，進而影響圍堰的穩定性。

②內排鋼板樁傾斜，導致鋼板樁之間連接沒有完全扣起來，鋼板樁沒有形成整體排樁效果。

③內排鋼板樁沒有形成整體排樁效果，又影響后續與外排鋼板樁的對拉效果，在圍堰回填過程中進而外排鋼板樁變形（也有打樁時部分鋼板樁沒有扣密實的可能）。

④由于上述影響，兩排樁的整體性不夠，沒有達到雙排樁整體作用的效果。

（3）由于前期施工的對河床地基的擾動，為了加強圍堰穩定性，又將鋼板樁往下加深，使外排樁頂高程由設計的3.0m打低至2.0m，內排樁由設計的2.5m高程打低至1.5～2.5m（現狀實測最低1.1m左右），2.0～3.0m高程的鋼板樁擋水要改為砂包擋水。

（4）內排樁后面原設計在基坑開挖后有砂包壓腳，現場內涌側基坑還沒有完全開挖，砂包壓腳的數量范圍較大，這部分的土壓力對圍堰的作用大于外江水壓力對圍堰的作用，使圍堰有往外側偏移的表象。

2? 現狀圍堰存在問題初步分析

（1）鋼板樁整體性不夠。

①鋼板樁之間的扣口連接不完整。

②內排鋼板樁局部傾斜影響完整性。

③樁頂對拉連接位置剛度不夠，對鋼板樁的約束度不夠。

（2）鋼板樁之間間隙大，圍堰沙土容易流失。

（3）中間段河床軟土擾動導致圍堰穩定性變差。

（4）鋼板樁往下打低之后，上部只能采用砂包擋水，可靠性稍差。

（5）內排樁后的砂包填土過高過大，產生土壓力使圍堰有往外側偏移的跡象。

3? 現狀圍堰安全性分析

（1）圍堰正常工況是外江水壓力作用，圍堰主受力是往內。本工程中圍堰外江側河床高程-2.0～-2.5，基坑側開挖高程是-1.0m左右，基坑側還要1m多的被動土壓力，計算反映，這種工況的安全裕量較大。所以向基坑側傾覆的可能性不大。

（2）目前表象看到，內排鋼板樁往外傾斜，外排樁據說也有輕度往外偏移。引起的外力可能有。

①前期鋼板樁施工平臺填土;

②內排樁前的回填砂包平臺;

③外江退潮反向水壓力。

可見主要外力都是施工過程中的臨時荷載，可以通過卸荷措施改善。

（3）關于鋼板樁長度。

①12m鋼板樁沒有完全穿透淤泥質土層，對于單排樁擋土是不滿足問題要求的，但是對于形成雙排整體受力相應則可以滿足穩定要求。

②假如圍堰填土作用在河床上，引起軟土從鋼板樁底部擠出，不滿足穩定要求，那么外排鋼板樁的變形現狀是樁底往外樁頂往內，實際現狀外排樁頂是反方向往外的。

（4）目前整段圍堰除了中間段20m有明顯的堰頂下沉外，其它兩側段圍堰靠近堤圍，河床高程相對較高，圍堰絕對高度相對較低，目前也沒有明顯部位，可以認為處于穩定狀態。

（5）綜上初步分析，圍堰中間段在雙排樁整體性保證的情況下是安全的，兩側段圍堰目前是安全的。

4? 圍堰加固原則

4.1? 考慮圍堰時效性

（1）圍堰使用期是枯水季節，維持到明年三月份，只是臨時工程。

（2）按照施工進度，三月份前可以復堤，復堤之后的防洪功能可以轉由建筑物承擔。可以加快穿堤建筑物建設，縮短圍堰使用時間。

（3）根據潮汐規律，外江潮水水位農歷初三和十八最高，基本屬于可知可控。

4.2 考慮圍堰的現狀

（1）圍堰鋼板樁施工先天不足，要大幅提高其可靠性難度大。

①河床深，中間高程達到-2.5～-3.0m，圍堰凈高最大6m。

②圍堰位置軟土深厚，達到-15m才能穿過軟土。

③中間段軟土已經擾動，力學指標較低。填筑土圍堰無法滿足穩定要求。

④河道狹窄，圍堰已經接近河道的中間，沒有加寬圍堰的空間。

（2）考慮加固施工的可行性。

①圍堰無法行走施工機械。

②如果要打樁只能在船上施工。

③穿堤建筑物基坑已經打好攪拌樁，大型施工機械不能行走。

④施工工期過長反過來會影響主體建筑物施工進度。

（3）圍堰鋼板樁空隙堵漏難以施工。

①無法機械施工。

②填土之下無法挖開處理。

③迎水側有水，只能處理水面以上的小部分。

5? 圍堰加固方案

5.1 必須要做的措施

（1）加強雙排鋼板樁的整體性，措施是鋼板樁頂增加20A槽鋼連梁以及雙排樁之間增加槽鋼橫撐。

（2）鋼板樁空隙堵漏，定期補充流失的圍堰土方。堵漏方式。

①在外排鋼板樁后再打密排6m長鋼板樁。

②在鋼板樁空隙位打入4m長木樁。

③在鋼板樁空隙位打入3m長木板。

④外側用人工在空隙填充泡沫。

（3）圍堰頂高程用砂包加高到原設計高程3.0m。

（4）內排樁后的砂包填土卸荷，減少圍堰外移趨勢。

5.2? 增加圍堰穩定性措施

按照簡易程度排列

（1）在基坑距離內排樁5m處打12m鋼板樁，樁頂-1.0m，鋼板樁每隔3.2m打一條，鋼板樁頂與圍堰內排樁設直徑300鋼管支撐。

（2）在上述方案中將間隔3.2m一條鋼板樁改為密排鋼板樁，其它不變。

（3）在內排鋼板樁后面打一排長度18m的密排鋼板樁，樁底穿過軟土，樁頂高程3.0m。

5.3 加固方案確定

（1）通過現場檢查，發現鋼板樁之間咬合基本完好，不存在樁間漏水問題，圍堰漏水是圍堰頂部砂包間隙漏水，帶走圍堰沙土;鋼板樁樁頂之間的對撐連接也已經加強到1m一道，所以鋼板樁整體性是可靠的。

（2）根據現場檢查結果，只需要加高圍堰頂至3.0m高程，采用砂包加高時，增加防滲斑馬布鋪面，確保砂包之間的密實連接。

6? 結語

新填地圍堰出現漫頂漏水之后，意見提出再增加15m鋼板樁加固圍堰，筆者在充分分析現狀實際后，提出簡單用砂包加高圍堰的方法，費用小，時間快，收到了較好的效果。該文結合新填地泵站的實例，分析了淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題以及處理方法，對類似工程有一定的借鑒參考意義。

參考文獻

[1] 張玉成，楊光華，姜燕，等.軟土地區雙排鋼板樁圍堰支護結構的應用及探討[J].巖土工程學報，2012（34）：659-665.

[2] 何勇，張浩，楊曉霞，等.雙排鋼板樁圍堰鋼拉桿有限元分析[J].浙江水利水電學院學報，2016，28（2）：58-63.

[3] 徐順平，戴小松，張安政，等.軟土地區雙排鋼板樁圍堰穩定性分析及應用[J].施工技術，2017，46（1）：13-17.