浅谈淤泥地基双排钢板桩围堰常见问题处理杨允大
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摘 要：双排钢板桩围堰是一种新型围堰，特别适用于水深较大、河道较窄的场地。但是对于深厚淤泥地基，由于钢板桩长度限制，往往不能穿透淤泥，在钢板桩施工和钢板桩堰体填筑的时候，常常发上钢板桩下沉以及侧向变形，影响钢板桩的整体性。该文以新填地泵站双排钢板桩围堰为例，分析了淤泥地基双排钢板桩围堰常见问题以及处理方法，对类似工程有一定的借鉴参考意义。
关键词：围堰 双排钢板桩 加固方案
中图分类号：U656.4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）04（c）-0046-02
双排钢板桩围堰是一种新型围堰，相对于常规的土围堰，具有结构刚度大、整体性好、变形小、施工周期短等特点。而且围堰断面小，对河道阻水小，特别适用于水深较大、河道较窄的场地。但是对于深厚淤泥地基，由于钢板桩长度限制，往往不能穿透淤泥，在钢板桩施工和钢板桩堰体填筑的时候，常常发上钢板桩下沉以及侧向变形，影响钢板桩的整体性，需要特别引起注意，下面以新填地泵站双排钢板桩围堰为例，谈谈淤泥地基双排钢板桩常见问题处理。
新填地双排钢板桩围堰是通过双排钢板桩对拉形成双排桩相应，使双排桩和桩间土形成一个5m宽，11m长（入土7.5m，悬臂5.0m）的重力式厚板墙。在施工过程中，先在岸上施打内排钢板桩，之后往外江回填施工道路，施打外排钢板桩，在回填施工道路时，出现内排钢板桩往外倾斜，在堰体回填的时候，又出现了外排钢板桩往内倾斜，之后加强了钢板桩之间的对撑连接，钢板桩才趋于稳定。
12月25日凌晨，围堰外江出现最高潮水位2.01m，超过了枯水季节施工期（10月至翌年3月）围堰10年一遇设计洪水1.74m，围堰出现漫顶漏水，并造成基坑泡水。
1 围堰漫顶漏水原因初步分析
1.1 围堰沙土流失引起堰顶降低
围堰外江侧钢板桩之间连接不够密实，导致围堰沙土从钢板桩间隙流走，引起围堰中间段约20m长堰顶下沉到现状钢板桩顶高程1.2～1.6m，导致潮水漫顶。
1.2 超标准潮水位
实测测得最高潮水位2.01m，超过了枯水季节施工期（10月至翌年3月）分期洪水50年一遇的1.97m标准。
1.3 围堰钢板桩施工存在问题影响
（1）设计图纸要求采用船打钢板桩，以减少施工机械对河床地基的扰动。实际施工时，内涌侧钢板桩采用岸上机械施工，外江侧钢板桩刚开始是采用由堤围迎水坡往河道中间填土筑打桩平台，填土导致已经施工的内排钢板桩往河中间倾斜，之后才改用船打外侧钢板桩。
（2）往河道中间填土筑打桩平台引起的不良后果有：
①扰动河床软土，产生了滑坡破坏，导致围堰中间段河床位置软土力学性能大幅下降，进而影响围堰的稳定性。
②内排钢板桩倾斜，导致钢板桩之间连接没有完全扣起来，钢板桩没有形成整体排桩效果。
③内排钢板桩没有形成整体排桩效果，又影响后续与外排钢板桩的对拉效果，在围堰回填过程中进而外排钢板桩变形（也有打桩时部分钢板桩没有扣密实的可能）。
④由于上述影响，两排桩的整体性不够，没有达到双排桩整体作用的效果。
（3）由于前期施工的对河床地基的扰动，为了加强围堰稳定性，又将钢板桩往下加深，使外排桩顶高程由设计的3.0m打低至2.0m，内排桩由设计的2.5m高程打低至1.5～2.5m（现状实测最低1.1m左右），2.0～3.0m高程的钢板桩挡水要改为砂包挡水。
（4）内排桩后面原设计在基坑开挖后有砂包压脚，现场内涌侧基坑还没有完全开挖，砂包压脚的数量范围较大，这部分的土压力对围堰的作用大于外江水压力对围堰的作用，使围堰有往外侧偏移的表象。
2 现状围堰存在问题初步分析
（1）钢板桩整体性不够。
①钢板桩之间的扣口连接不完整。
②内排钢板桩局部倾斜影响完整性。
③桩顶对拉连接位置刚度不够，对钢板桩的约束度不够。
（2）钢板桩之间间隙大，围堰沙土容易流失。
（3）中间段河床软土扰动导致围堰稳定性变差。
（4）钢板桩往下打低之后，上部只能采用砂包挡水，可靠性稍差。
（5）内排桩后的砂包填土过高过大，产生土压力使围堰有往外侧偏移的迹象。
3 现状围堰安全性分析
（1）围堰正常工况是外江水压力作用，围堰主受力是往内。本工程中围堰外江侧河床高程-2.0～-2.5，基坑侧开挖高程是-1.0m左右，基坑侧还要1m多的被动土压力，计算反映，这种工况的安全裕量較大。所以向基坑侧倾覆的可能性不大。
（2）目前表象看到，内排钢板桩往外倾斜，外排桩据说也有轻度往外偏移。引起的外力可能有。
①前期钢板桩施工平台填土;
②内排桩前的回填砂包平台;
③外江退潮反向水压力。
可见主要外力都是施工过程中的临时荷载，可以通过卸荷措施改善。
（3）关于钢板桩长度。
①12m钢板桩没有完全穿透淤泥质土层，对于单排桩挡土是不满足问题要求的，但是对于形成双排整体受力相应则可以满足稳定要求。 ②假如围堰填土作用在河床上，引起软土从钢板桩底部挤出，不满足稳定要求，那么外排钢板桩的变形现状是桩底往外桩顶往内，实际现状外排桩顶是反方向往外的。
（4）目前整段围堰除了中间段20m有明显的堰顶下沉外，其它两侧段围堰靠近堤围，河床高程相对较高，围堰绝对高度相对较低，目前也没有明显部位，可以认为处于稳定状态。
（5）综上初步分析，围堰中间段在双排桩整体性保证的情况下是安全的，两侧段围堰目前是安全的。
4 围堰加固原则
4.1 考虑围堰时效性
（1）围堰使用期是枯水季节，维持到明年三月份，只是临时工程。
（2）按照施工进度，三月份前可以复堤，复堤之后的防洪功能可以转由建筑物承担。可以加快穿堤建筑物建设，缩短围堰使用时间。
（3）根据潮汐规律，外江潮水水位农历初三和十八最高，基本属于可知可控。
4.2 考虑围堰的现状
（1）围堰钢板桩施工先天不足，要大幅提高其可靠性难度大。
①河床深，中间高程达到-2.5～-3.0m，围堰净高最大6m。
②围堰位置软土深厚，达到-15m才能穿过软土。
③中间段软土已经扰动，力学指标较低。填筑土围堰无法满足稳定要求。
④河道狭窄，围堰已经接近河道的中间，没有加宽围堰的空间。
（2）考虑加固施工的可行性。
①围堰无法行走施工机械。
②如果要打桩只能在船上施工。
③穿堤建筑物基坑已经打好搅拌桩，大型施工机械不能行走。
④施工工期过长反过来会影响主体建筑物施工进度。
（3）围堰钢板桩空隙堵漏难以施工。
①无法机械施工。
②填土之下无法挖开处理。
③迎水侧有水，只能处理水面以上的小部分。
5 围堰加固方案
5.1 必须要做的措施
（1）加强双排钢板桩的整体性，措施是钢板桩顶增加20A槽钢连梁以及双排桩之间增加槽钢横撑。
（2）钢板桩空隙堵漏，定期补充流失的围堰土方。堵漏方式。
①在外排钢板桩后再打密排6m长钢板桩。
②在钢板桩空隙位打入4m长木桩。
③在钢板桩空隙位打入3m长木板。
④外侧用人工在空隙填充泡沫。
（3）围堰顶高程用砂包加高到原设计高程3.0m。
（4）内排桩后的砂包填土卸荷，减少围堰外移趋势。
5.2 增加围堰稳定性措施
按照简易程度排列
（1）在基坑距离内排桩5m处打12m钢板桩，桩顶-1.0m，钢板桩每隔3.2m打一条，钢板桩顶与围堰内排桩设直径300钢管支撑。
（2）在上述方案中将间隔3.2m一条钢板桩改为密排钢板桩，其它不变。
（3）在内排钢板桩后面打一排长度18m的密排钢板桩，桩底穿过软土，桩顶高程3.0m。
5.3 加固方案确定
（1）通过现场检查，发现钢板桩之间咬合基本完好，不存在桩间漏水问题，围堰漏水是围堰顶部砂包间隙漏水，带走围堰沙土;钢板桩桩顶之间的对撑连接也已经加强到1m一道，所以钢板桩整体性是可靠的。
（2）根据现场检查结果，只需要加高围堰顶至3.0m高程，采用砂包加高时，增加防渗斑马布铺面，确保砂包之间的密实连接。
6 结语
新填地围堰出现漫顶漏水之后，意见提出再增加15m钢板桩加固围堰，笔者在充分分析现状实际后，提出简单用砂包加高围堰的方法，费用小，时间快，收到了较好的效果。该文结合新填地泵站的实例，分析了淤泥地基双排钢板桩围堰常见问题以及处理方法，对类似工程有一定的借鉴参考意义。
参考文献
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