双排桩筑坝围堰在浅水地区桥梁施工中的应用

来源:用户上传      作者:

　　
　　 摘要：通过对天津市独流减河水文地质数据的分析，本文主要阐述了双排桩筑坝围堰在上海方向联络线特大桥工程中的应用，详细介绍了双排桩筑坝围堰的设计技术方案及施工要点方法，供类似工程借鉴。
　　 关键词：双排桩筑坝围堰;施工方法;土工布
　　 中图分类号：U445.556
　　 文献标识码：A
　　 文章编号：1674—3024（2019）06—0052—01
　　 引言
　　 双排桩筑坝围堰在桥梁工程上应用有着广泛而悠久的历史，我单位在西南环项目上海方向联络线特大桥双线桥段即跨越独流减河段采用双排桩筑坝围堰替代钢栈桥和钢围堰原设计，其原因有四个：（1）减河河床淤泥层薄，适合筑坝围堰，筑坝围堰采用河底原状土，对河水不会产生污染;（2）筑坝围堰同采用钢栈桥、钢平台相比，可减小水中施工机械设备产生的油污染，砼灌筑产生的水泥浆污染，钻孔施工产生的泥浆污染和施工产生的建筑垃圾污染;（3）筑坝围堰施工变水域施工为陆地施工，从施工安全考虑较水上、水下施工更易于监控、更安全;（4）围堰施工方案较传统的水中长距离桥梁施工的临时钢便桥及双壁钢围堰施工方案，不但节约施工成本，而且加快施工进度，保证了施工安全及质量。
　　 1 双排桩筑坝围堰的设计技术
　　 1.1 区域条件
　　 双排桩筑坝围堰在滨海地区和浅水河域使用广泛由其区域特性所决定，区域特性表现在以下两个方面：
　　 （1） 水文：河道宽阔河底平坦，水深在1.5～4.0m之间，水位即便是汛期涨落也不显著，更无暴涨暴落的水文资料记载记录，水流流速较小或流速小于1.5m/s。
　　 （2） 地质：施工区域土质主要是粘土或壤土类淤泥质土。
　　 1.2 材料技术要求
　　 （1） 木桩材质：在围堰工程中原木、材木均可使用，控制的指标主要为水深，在实际工程应用中往往水深是可测量的，而当水深确定后，控制的指标即为侧向压力及抗弯强度。原木.抗弯强度极限介于受拉与受压强度极限之间，破坏前有明显塑性变形发生。
　　 （2） 其它材料：双排桩筑坝围堰除主要材料木桩外，辅助材料为300～350g/m3两布一膜土工布及竹篱笆，围堰回填土用渗透系数小的粘性土料。
　　 1.3 设计方案
　　 结合减河实际情况（水深在1.5～4.0m），且独流减河内水流平缓，常年水位无明显变化，采用“双排桩筑坝围堰”的施工方案。
　　 双排桩筑坝围堰是采用打人水中的两排木桩中间填筑粘性土形成的两道坝体来隔断水体，形成围堰，围堰合拢后，抽掉围堰内的水，使其水上作业改为陆地上作业。两排打入桩的间距为不小于水深，围堰顶高出施工期间最高水位0.5m，打人桩的入土深度最小不小于2m（不包括淤泥层厚度），纵向净距0.5m，内壁采用竹帘片和防水土工布，并用6x24，直径8mm钢丝绳”S”型对拉，堰心填土取用河底土。坝顶宽度3m，护坡坡比采用自然坡度1：1，实测线路两侧河床较平，水深在2.5m～3.0m之间，结合考虑河水涨水等最不利因素，填土高度定为3.5m，坝顶标高为3.2m。
　　 2 主要施工工艺、施工方法
　　 2.1 围堰施工工艺
　　 施工准备→丈量水深→测量放样→打设松木桩→绑扎纵向连接→安装竹篱笆及铺筑防水土工布→绑扎纵向连接→分次填筑堰心土→内侧护坡填土→稳定观测→围堰内抽水→围堰内清淤→围堰内整修→围堰内施工→围堰内河底恢复→拆除围堰。
　　 2.2 施工方法
　　 （1） 丈量水深：施工前首先对双排木桩打设部位进行水深测量，可采用人工配合施工船只进行。施工过程中，为保证围堰安全稳定，可结合现场实际情况，将围堰适当加宽。
　　 （2） 围堰施工：施工时先进行围堰松木桩打人，在围堰的原定桩位用铁丝拉出内外两排桩的具体位置，并按设计间距（0.5m）放出桩位，利用浮动平台配合振动锤将桩打人河床。桩的入土深度不小于2m，桩顶按高出最高水位1m控制。上口应基本齐平。纵横联系梁及拉筋加固时可利用人工配合打桩船只进行作业，松木结点部位用蚂蝗钉固定。主支撑肋内侧设置竹篱笆支挡填土，竹篱笆采用人工搬装固定。考虑竹篱笆打人以后会出现不平整以及缝隙过大，采用土工布进行密封，土工布放下时采用两端坠石放入水中。以上施工进行完毕以后，必须经过全面检查（特别是纵横联系梁及拉筋加固部位）合格以后方可进行填土施工，堰心土利用河底原状土，利用挖泥船从围堰周边河底取土，再用运输船将土运至指定位置，利用抓斗将土拋入两排桩之间进行填筑，待填到一定高度后进行内外护坡的填筑。填筑完成后进行围堰内抽水，围堰内抽水应缓慢进行，同时加强观测。
　　 2.3 质量保证
　　 （1） 施打松木桩时，应随时检查其位置是否正确，是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打;
　　 （2） 在围堰抽水前，在全段围堰双排木桩上每隔40m两侧木桩上分别做一觀测点，抽水过程中及基坑开挖过程中，每天进行位移观测，并及时对观测数据进行整理分析，如围堰有较大的位移积累，及时采取加固和补强措施。
　　 （3） 围堰抽水后，每天安排安全员24小时对围堰进行安全巡查，确保围堰安全。
　　 3 结束语
　　 双排筑坝围堰修筑后，除了在潮位较高时背坡局部有少量渗水外，其余诸如堰体滑移、沉降等稳定指标均符合技术要求。在堰内外两侧采取铺设防水土工布，顶部堆压等措施后，也基本解决了渗水问题。在历时近4个月的主体工程施工过程中，经受住了水位高峰期不利条件的考验，为主体工程顺利进行起了非常重要的作用。
　　 “双排桩筑坝围堰”的施工方案，提高了技术创新意识，安全高效，经济上大幅度的降低了施工成本，为企业创造出可观的经济效益，而且采用此方案减少了水中墩内墩台施工工期，这对于工期如此紧张的铁路建设来说是至关重要的。同时为今后类似的滨海及浅水地区的水中桥梁施工在方案的选取上起到了很好的借鉴和推广作用。
　　 参考文献：
　　 [1]郑浩枝.浅谈双围墩式木桩砂土围堰的施工方法[J].西部探矿工程，2007（6）：40—41.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14796103.htm