水利灌区改造中钢板桩围堰导流施工技术探究

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农家科技
2019年07月15日 13:53

浅谈水利灌区改造工程中钢板桩围堰导流施工技术的应用.pdf

杜嵩

摘 要:水利灌区为日常农业生产和人们生活用水提供了很大的方便,但是部分水利灌区由于常年失修或是管理不当,容易出现水质污染、严重渗漏等问题。为了确保水利灌区正常供水功能的实现,需要进行必要的渠道改造。文章以某工程为例,分别从前期准备、打设钢板桩、变形观测等方面,就水利灌区改造过程中如何利用好钢板桩围堰导流施工进行了分析。

关键词:水利灌区;钢板桩;围堰导流;技术要点

钢板桩是一种带有锁扣的型钢,具有强度高、作业高效、防水性能好等特点,由于钢板桩可以根据施工需要组成各种外形的围堰,并且能够反复拆卸、多次使用,因此在水利灌区改造等工程项目中有着比较广泛的应用。但是在钢板桩围堰和导流施工中,对于施工队伍的技术水平提出了严格要求,因此探究施工技术要点、保证水利灌区改造质量,也成为施工单位需要重点关注的问题。

一、工程概括

某市在城镇化建设过程中,需要对郊区一水利灌区进行改造。该水利灌区主要功能是向城市周边的厂区和居民供水,另外还兼顾蓄积雨洪、缓解城市热岛效应等功能。通过前期勘查发现,该水利灌区主要以淤泥质粉土为主,由于灌区长时间没有进行集中清理,部分河段淤积现象比较严重。且灌区上游地区有数家工厂,因此也存在不同程度的污染问题。通过水利灌区改造,目标是重新疏通河道,保证水质安全。综合考虑地质条件、改造目标和经济成本等多种因素,决定采用钢板桩围堰导流施工方式,在水深超过2.0m的灌区,导流量不得低于15m3/s。为了提高改造施工进度,决定采用单循环的方式,分期完成改造任务。

二、钢板桩围堰导流施工技术要点

1.施工准备

钢板桩在运输过程中,要进行必要的固定,以防止因为钢板桩和车辆相互碰撞、挤压而导致钢板桩的结构出现变形,便于后期进行拼装。对于运抵施工现场的钢板桩来说,在使用之前仍然需要进行必要的质量检查工作,例如钢板桩的垂直度偏角不得超过1%,对于9m以上钢板桩的最大弯曲度不得超过1.5%。另外,像钢板桩本身是否出现锈蚀、裂缝,或是锁扣是否松动等细节,也需要现场施工人员进行仔细检查、核对,确保没有明显的质量问题后,方可进行使用。钢板桩在水利灌区改造过程中,需要长时间与水接触,因此保证钢板桩防水性能也十分必要,除了在生产制作过程可以在钢板桩外围添加惰性金属漆外,也可以在入水之前涂刷一层混合油,起到一定的疏水效果。

2.施工顺序

钢板桩围堰导流施工是一项综合性的工作,施工人员只有提前制定好施工规划,严格按照施工顺序,才能以最低的成本取得最好的效果。以本工程为例,其具体的施工顺序为:(1)完成浮船安装,进行定位防线和钢板桩的试桩实验;(2)划定打桩区域,将钢板桩插入水下,完成一期围堰的支撑安装,止水安装;(3)将基坑内部水抽出,进行基底修整,完成后拆除围堰;(4)一期工作结束,完成导流后重复上述步骤,进行二期围堰施工。施工单位可以安排专人负责施工顺序的监督检查工作,确保现场施工能够按部就班的开展,这对于保证钢板桩围堰导流施工质量也有很好的帮助。

3.打设钢板桩

鋼板桩的打入方式主要有两种,其一是单独打入法,即从板墙的一角开始,依次完成打入。这种方式的的优点在于操作相对方便,不需要额外的辅助设备,对于水上作业来说可以减轻工作压力,但是在打桩过程中容易出现钢板桩歪斜,且后期纠正难度较大;第二是屏风式打入法,即预先在水利灌区埋设导架,然后将数跟钢板桩插入导架内,呈屏风状,再利用沉桩设备依次完成打桩作业。这种方法的优点在于避免了钢板桩的倾斜误差,同时利于合拢,因此适用性较强。

4.堵漏及抽水

在浮船上安装1-2台蜗壳式混流泵进行基坑抽水,抽水速度要适中,在抽水的同时现场施工人员还要进行必要的检查工作,如果存在漏水问题要及时堵漏。通常情况下,在两个钢板桩锁头相连的部位,由于采用机械连接方式,因此可能因为钢板桩之间存在缝隙而出现漏水问题,可以在锁头相连的缝隙间塞入一条防渗棉条,可以起到比较理想的防渗效果。

5.变形观测

钢板桩围堰可以用来挡水,在挡水的时候,要在围堰上设置观测点,每个观测点之间的距离20m,通过众多的观测点,查看钢板桩的位移情况,尤其是在围堰内抽水的时候,每抽一次水,水位就会下降,这时就需要观测钢板桩的变形情况。在施工的时候也要观测。钢板桩的位移在2-10m,那么说明围堰还是比较稳定。这时就可以改变钢板桩的观测时间,一周可以观测一次。如果堰体中的水位大于10cm,那么基坑内就不能再作业,要将情况上报给监管部门,加固钢板桩。等待后期水位有一定程度的下降后,在重复进行围堰导流施工,可以取得比较理想的效果。

6.钢板桩拆除

在结束施工之后,钢板桩就要拔出,在拔出之前,先拆除其他的支撑,包括围堰内的支撑,而且拆除的方式是从下到上。在拆除的同时还要在该位置注水,使其高度与围堰外的水位相同,这样可以平衡内外的水压,也能使压力消失。在拔出钢板桩的时候,先拔一个相对容易的桩,敲击这个桩然后向上拔1m或者是1.5m,在将周围的钢板桩都拔高到这个高度。这样可以让钢板桩有松动的情况。钢板桩松动了,那么就开始拔出。采用锤击震动的方式拔出,这是为了避免发生大的晃动,还能保护好钢板桩。

三、结语

近年来地方政府和水利部门对于水利灌区整改的重视程度不断增加,钢板桩围堰导流施工由于具有操作方便、效果显著、工艺成熟等特点,因此得到了广泛应用。为了切实保障钢板桩围堰导流施工的效果,要求现场施工人员必须要提前开展地质勘查,从而结合现场情况制定施工顺序,做好施工准备。在钢板桩围堰导流施工阶段,也要强化技术控制,把握好各个技术要点,使水利灌区重新投入使用,发挥应有的功能。

参考文献:

[1]张文才,刘金彪.水利水电施工对于施工导流和围堰技术的运用[J].黑龙江科技信息,2015(11):131-133.

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