浅析水下基坑围堰施工技术

　　摘要：桥梁在道路交通中发挥着越来越重要的作用，在多水域地区桥梁占道路的比例很高，水下墩台施工的质量对桥梁的整体质量起决定性作用。水下墩台施工的难点是基坑施工，基坑施工的前提是围堰施工，良好的围堰施工质量是保证桥梁施工质量和进度的前提。围堰类型应依据工程地质条件、水文地质条件、水域水深、水域流量、航道、导流等条件选择。本文就各种围堰的类型、适用范围、施工技术要点进行初步论述，供相关工程人员主要是施工技术人员参考。
　　关键字：围堰，土石围堰，板桩围堰，套箱围堰
　　前言：桥梁墩台施工中，水中围堰施工是最为常见的施工项目。根据围堰结构一般分成土石围堰、板桩围堰、套箱围堰等3大类。结合施工区域的工程地质条件、水文地质条件、水域水深、水域流量、航道、导流等条件，兼顾经济的原则适当选择围堰类型。施工中除了要保证围堰的稳定性和承载力，还应把握围堰的防渗漏及防冲刷能力，为基坑施工创造条件。
　　1.围堰的类型：
　　根据围堰结构一般分成土石围堰、板桩围堰、套箱围堰等3大类：土石围堰一般分为土围堰、土袋围堰、木桩竹条土围堰、堆石土围堰等类型；板桩围堰分两类:钢板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰；套箱围堰主要是钢套箱围堰，大型河流的深水基础采用双壁钢围堰。
　　2.围堰类型的适用范围：土石围堰施工方便、费用低廉、取材容易、工期短、工程造价低，在水深小于4米，流速小于3米/秒，河床渗水性较小（渗水性大的河床水可以通过河床渗入围堰内基坑，不宜采用土石围堰）的施工条件下广泛采用，施工中根据竹子、木材、石块的施工地区分布情况选择适当的具体土石围堰类型；板桩围堰防水性好、整体刚度强，在大型河流中的深水中的深基坑施工中采用，部分材料可以周转使用，砂型为主的坚硬河床一般选择钢板桩围堰，粘性土为主的软河床可采用钢筋混凝土板桩围堰。
　　3.各类型围堰的施工技术要求：
　　3.1围堰施工的通用技术要求：
　　3.1.1围堰高度应不低于施工期间可能出现的最高水位的0.5~0.7米，施工前应核实气象水文资料，得到准确的最高水位记录，并注意最高水位应包含浪高。
　　3.1.2围堰要防水严密，避免泄露或减少泄漏量，为堰内基坑施工创造合格施工条件，堰内的平面尺寸应满足基础施工的要求，包括墩台尺寸、模板及支架尺寸、施工空间甚至集水排水空间等。
　　3.1.3围堰的外形一般采用圆形、圆端型、矩形、三角矩形形式，堰体的外形一定程度决定堰体的受力状况，对堰体的承载力和受力情况影响很大，外形的选择应根据水深、流速、过水能力等方面的要求综合考虑。当堰体外坡有被冲刷破坏危险时，应在面向水流方向的堰体外围设置防冲刷设施，保证堰体安全稳定。
　　3.2土围堰的施工技术要求：
　　堰顶宽度一般2米，采用机械挖掘基坑时应将宽度适当提高，堰外坡迎水流一侧放坡1:3，背水侧坡度1：2，堰内根据土质情况坡度采用1:1~1:1.5之间；土围堰不可使用砂性土作为筑堰材料，河床和筑堰材料的透水性要小，应优先选用黏性土、粉质黏土或含砂量小的砂质黏土，填筑出水面以上一定高度具备条件时应开始分层夯实。填筑必须从上游开始向下游合龙；为避免水从堰体底部深入围堰，筑堰前应将堰底的杂物清理干净，保证堰底的严密不渗水。另外还有一种土袋围堰也是广泛采用的一种方法，其方法与上述土围堰类似，就是用麻袋、玻璃纤维袋、无纺布袋或者草袋装土堆码，堆码中注意上下层和内外侧的土袋应相互错缝，依照采用的坡度堆码要整齐密实整体平稳。袋封间一般填筑黏土，提高严密性，减少泄露量。
　　3.3板桩施工的技术要求：
　　在施工区域水深流速快的情况下，无法采用土围堰或者土围堰施工难度大的时候，应采用板桩围堰施工，（地质资料显示河床有坚硬岩石时不可采用）施工前应设置观测站，对施工中的围堰位置形状进行观测，采取措施保证板桩的正确位置。施工打桩顺序仍然是从向水侧开始至背水侧合龙，减少施工中水流对堰体的冲刷作用。采取措施保证板桩锁口连接紧密，防止泄露。打桩过程中应随时检查桩的位置偏差情况，如有偏差及时调整。板桩围堰分为钢板桩围堰和钢筋混凝土板桩围堰两种，施工技术要求基本一致，钢筋混凝土板桩强度较钢板桩低，在沉入砂砾层的条件下，一般需要进行桩尖加筋处理或加钢板处理，采用射水沉桩时应预留射水通道。
　　3.4套箱围堰施工技术要求：
　　3.4.1围堰下放的技术要求：
　　下放前的准备,全面检查所有该安装的构件是否安装,有无遗漏；检查围堰结构尺寸和焊接质量,侧板焊缝进行渗漏试；围堰侧板和吊带上做好测量控制(点)线和高度标尺线；检查起吊、下放系统是否安全可靠,有无故障。
　　3.4.2围堰内下放与封底
　　由于上游筑岛土较高,对围堰的侧压力及下沉的摩阻力较大,在近依靠围堰自重不可能下沉到设计标高的情况下,通常采用的方法有堰内吸泥、堰顶加压,围堰侧板隔仓内灌混凝土,以增加自重等方法或多种方法组合解决。
　　3.5双臂钢围堰施工技术要求
　　双臂钢围堰主要技术难点在浮运定位环节，施工前应对浮运、就位、灌水、着床的稳定性进行计算和验算，施工应在低水位且水流平稳时进行，整个浮运过程中围堰要保证露出水面要求的高度。双臂钢围堰应用不是非常广泛，本文不再详述。
　　结束语：
　　桥梁在生产生活交通运输中发挥重要作用，桥梁在道路中的作用非常重要，合格的墩台施工质量是整桥施工质量的基础，围堰施工质量是保证墩台施工质量的前提，广大工程人员应重视围堰的施工技术，本着技术可行经济合理的原则，选择适合的围堰类型，施工中把握相关施工技术要点，使工程发挥最大的经济效益和社会效益。
　　参考文献：
　　[1]曾贤军.浅谈减少公路路桥沉降差的设计及施工技术[J].建材与装饰.2008
　　[2]邵旭东.桥梁工程.北京.人民交通出版社.2004.

《浅析水下基坑围堰施工技术》

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