水利工程施工中鋼板樁圍堰技術的應用研究

梁 超 楊佳蔚

陜西省水務集團有限公司

1 前言

水利工程一般有幾個基礎功能，一是為了方便通行、二是為了有效治理洪澇災害、三是為應對季度降水量差異大等問題。在正式興建之前，要經過諸多繁瑣工序來確定方案的可行性，綜合論述其是否能起到理想效果。而鋼板樁作為圍堰技術中的一種常見形式，其中需要關注的重點內容有很多，諸如關注鋼板運輸質量以免其完整性被破壞，施工前要對其進行拼裝以免影響后續施工進度等，只有做好各項準備工作，才能有效提升圍堰效果。

2 圍堰技術概述

圍堰施工是水利工程建設中的重要環節，在實際操作時，相關單位要先詳細調查項目所在地河道的具體情況，結合各種要素去逐步完善施工組織計劃，最終確定出適用、合理的整體方案。當然在圍堰施工中要積極采用自動化、信息化與智能化技術，注重技術層面上的優化創新，以保障圍堰建設質量。除此之外，鋼板樁圍堰并不是唯一選擇，相關人員需要結合施工現場的水文地質條件進行綜合分析，以選擇最為適合、性價比最高的圍堰類型，為后續工作開展奠定堅實基礎。

3 鋼板樁圍堰技術概述

鋼板樁圍堰技術被應用于水位較深、流速較快的河床之中，要在保質、保量的情況下完成定位、模架支柱設置、模架安放就位、鋼板樁設置、圍檁安裝、拉桿安裝、拆除支柱、拆除模架、填充砂礫等諸多工作，要謹遵順序開展各類工作，在操作過程中該技術有著機械化程度高、設備要求嚴格的特點，但鋼板樁在拆卸后可循環利用。

在實際應用過程中，鋼板樁圍堰技術在4m以上的深水區域使用，河床有較厚的碎石土、砂類土、風化巖層才較為適合。鋼板柱圍堰有圓形的、多邊形的、矩形的，而鋼板樁有Z 型的、直的、槽型的、工字型的，拼湊后可做成單層或雙層圍堰。通常情況下深基坑多用圓形型鋼，淺基坑多用矩形木導框；在采用雙層圍堰時，往往在夾層中填入黏土；當然要是偶遇特殊情況，也可在夾層下部灌水以提高水泥的防滲透能力。

4 鋼板樁圍堰施工要點研究

4.1 做好采購與運輸工作

相關人員需對鋼板樁的采購與運輸進行把控，并做到流程明確、內容具體。在圍堰施工前要先訂購鋼板耗材，相關單位一定要委派專人對進場材料的質量進行審查，堅決不接收無出廠合格證與其他所需憑證的材料，并采用抽樣調查的方式對其實際性能進行把控，不符合質量要求的材料不予使用，在鋼板進場后，由于其體量大、質量大，很難用人力將其搬至指定位置，所以需要借助相應的運輸設備，在裝卸過程中要注重力道把控，不可損害鋼板的整體性。

4.2 做好打樁與鋼板插入施工

在實際施工過程中，為保障鋼板樁施工質量需要做好打樁處理，在操作時要控制好力度，既要使其能起到固定效果，又要盡量保障其完整性，可通過增設樁帽的方式避免頂部被敲壞。

除此之外，插樁工作也不能忽視，在插入鋼板時要注重垂直度把控，如垂直度不能滿足國家法律法規要求與設計需要，則需要拔出后二次插入，當然也可以從一開始就分開施工，第一次只打所需深度的二分之一，隨后將鋼板調整到最佳角度，再將其打入到設計深度。在圍堰施工過程中會遇到諸多問題，產生一些事先沒預料到的意外情況，比如圍堰內的水位比圍堰外的水位高，兩者并不處于平衡狀態下，這時就需要在圍堰底部設置連接管進行必要的抽排水工作，水位調平后再進行封堵，而在抽水的過程中，要注意是否存在漏水現象，如若發現則可用細沙、煤炭等將漏水點堵住。

4.3 做好鋼板柱下放施工

在第一圈鋼板樁拼裝完成后要緩慢下放，然后馬上著手第二圈鋼板樁安裝施工，以此順序直至所有外圈下放到位。此外，鋼板樁下放深度要達到粉質黏土層下50cm處，這是因為水利項目中的粉質黏土要比普通黏土擁有更強的吸附與承載力，并且具備更優的防漏性能，如在鋼板樁下沉時因圍堰底部起伏較大而引發漏水問題，則可用高壓水槍對面層上多出來的淤泥進行必要清理后再繼續展開淤泥下沉工作，通常情況下由于鋼板樁自身的質量較大，所以用其自重來實現下沉，但相關人員還是應結合實際情況來安裝多個小型振動錘，起到提升下沉速度的效果。

當鋼板樁下沉后，需要在其周圍裹上土工布、加設高質量黏土編織袋，一般情況下，高度要維持在1m以上，頂部高度要超過2m。在完成上述操作后，施工人員可以將石頭投放到圍堰底部，起到一定的固定作用，啟動泥漿泵來測試圍堰的密實。圍堰施工完成后要全面開展檢測與排查工作，對圍堰口與水平之間的差距是否滿足要求、是否存在漏水現象等進行有效把控，以免影響后續步驟的開展。在圍堰項目施工完后要檢查是否存在漏水問題，相關人員作出全權威檢測報告，為問題的解決提供理論性引導。

4.4 提升合攏施工質量

在水利工程圍堰施工過程中，合攏是要點內容也是核心環節，合攏質量的好壞會對圍堰的密封性能的優劣產生極大影響。因此，在拼裝過程中，相關人員必須對鋼板的寬度進行重點把控，爭取做到“嚴絲合縫”，全面提高拼裝質量。在項目推進時不難發現，通常情況下在開展合攏施工時，難以保障鋼板兩端側口吻合，這時就需要進行及時調整，且為了杜絕此類現象的發生，可從以下幾方面入手做好質量控制工作。第一，在鋼板樁拼裝完還未插打前要根據相關模型來有預見性地推測合攏后的最終結果，若先測量合攏口長度，再測定鋼板樁寬度，則需要根據所給出的精確數據來制作出相應的拼裝鋼板樁，這樣處理后如果還是出現無法合攏的情況，可以先將鋼板樁吊起，并組織專業人員結合實際情況設置滑車組，來對鋼板位置進行調整。第二，在合攏時會受到諸多外界因素影響而出現樁體本身與接口不平行的問題，出現這種情況后需要借助外力進行調整，以確保鋼板樁與合攏口相切，若發現鋼板樁尾部裸露在外，可用滑車組進行調整，有效避免錘擊過程中所產生的破壞。第三，在操作中經常會遇到鋼板樁圍堰合攏處高低不平的現象，嚴重影響插打質量，相關人員可以在離最后一組鋼板樁最近的鋼板墻向外推開，縮短鋼板樁上下間的空位距離，以提升合攏質量，但該方法是一把“雙刃劍”，其所產生的多余空隙會大大提高鋼板樁所承受的壓力，大大提高安全與質量問題的發生率，所以施工人員要視情況而定，在對上下距離進行精準測量后，結合相關數據來重新設計鋼板樁并投入使用，在提高攏口密封性的同時，有效避免滲漏問題的發生。

4.5 做好鋼板拆除工作

在拆除鋼板樁之前，要先做好支撐拆除工作，要遵循從上到下的施工順序，在實際操作中還需要不斷往圍堰內注水，直至水位超出圍堰外水位一米以上方能結束，但水位限高一般控制在一米半為宜，這樣做的目的是為了保障圍堰內外的水壓能保持在一個相對穩定的狀態，去抵消鋼板樁所承受的外部壓力，方便拆除。相關人員要在圍堰下游處選擇一塊最容易被拔除的鋼板樁，不停敲擊后發現其能逐漸上抬一到兩米左右的距離，這時可以嘗試去拔除其他的鋼板樁，讓其與第一根鋼板樁的拔出高度相同，在圍堰松動后，便根據從下游兩側到上游的順序來逐次拔除鋼板樁，若在拔除過程中出現樁尖彎曲或鎖扣形變的問題，應提升拔樁力度，如果還是不行則要嘗試進行水下切割作業。

5 鋼板樁圍堰施工中的風險成因分析及對策研究

5.1 人員因素

施工人員經驗不足、缺乏必要的安全常識，無法有預見性地想到施工過程中有可能出現的問題，在發現問題后手忙腳亂，作出一些應激反應很有可能會擴大事故所帶來的負面影響。因此，施工團隊要花高薪聘用與組建專業的管理團隊，對員工進行必要的崗前培訓，將主要內容放在項目概況講解、施工技術交底解釋、三級安全教育上，當然還需要通過合理的方式來核實教學整體效果，通過理論知識與實操能力考核來確定該員工是否能上崗，對于那些特種設備作業人員必須嚴格要求，未取得相關職業資格證堅決不予錄用，且在施工過程中需要對施工人員進行不間斷或定期的安全培訓，做好技術交底工作以保障項目平穩推進。

5.2 材料因素

鋼板樁圍堰的基礎材料就是鋼板樁，從某種程度上來說鋼板樁質量的好壞對圍堰性能有決定性影響，一些施工單位為降低工程造價在材料選擇上會睜一只眼、閉一只眼，而一些采購人員會以吃回扣的方式中飽私囊，種種亂象的存在并不是空穴來風，也正因如此就需要企業采取強有力的把控措施。在材料進場前，一些不滿足國際拉森IV標準的不能接收，并要嚴查采購部門中的“涉事人員”，看看不合格的產品被運往施工現場這一動作的背后到底存在多少秘密，嚴格懲處、殺一儆百以保障圍堰施工質量；在進場后，合格材料并未按規矩存放在指定地點，導致其性能發生了改變直至成為不合格產品，出現這種情況要責任到人，看看究竟是誰的責任，在處理內部問題的同時及時定制鋼板樁，以確保施工進度安排不受影響。

5.3 設備因素

鋼板樁有著質量大、體量大的特點，一般很難在全人工的條件下完成各項工序，就連施工場地中的材料運輸都需要借助卡車等工具，所以機械設備是此類型圍堰施工中的要點內容。在實際操作中，堰體容易與履帶式起重機發生碰撞，在之后的各道工序中，要始終將打樁、起重設備吊臂活動范圍控制在一定的距離內，要始終與堰體保持兩米以上，在施工時要做到專機專人負責，出現問題后能快速責任到人，并且要在的堰體上設置安全警示牌，以顯眼的方式起到警示作用。

5.4 環境因素

我們這里所說的環境因素，其實是區別于自然環境因素外的施工環境因素，其中包括了機械與人兩大新內容，在施工過程中，人與設備在堰體上來回通行所產生的壓力與振動，會逐步降低鋼板柱間的聯系強度，輕則造成滲水，重則出現坍塌，對施工安全與進度產生較大影響。除此之外，在一些剛打完還沒來得及進行加固處理的堰體上，不難看到稀稀落落、三兩成群被堆置于此的材料，施工人員可能會覺得鋼板樁堰體很結實，放點耗材沒什么，但實際情況是這些材料會大大增加堰體的負荷。為此，施工單位應該在堰體的入口處增設護欄與警示牌，一方面是禁止無關人員與設備通行，一方面是禁止材料堆放。

綜上所述，我們不難看出在現階段的水利工程施工中，鋼板樁圍堰是一種常見類型，且在項目建設時發揮著不可替代的關鍵性作用，其所體現的價值是值得肯定與宣傳的。相關人員應該在實際工作者不斷思考、總結經驗，積極學習新知識，努力解決眼前問題，從多方面入手提高鋼板柱圍堰施工質量，在實現自我價值的同時，為我國水利行業發展與民眾的生產、生活條件改善奉獻自己的一份力。