基于某水利施工项目的钢板桩围堰技术.pdf

中国科技信息 2024 年第 3 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-60-两星推荐在水利工程建设中，对工程使用中出现的各种问题，运用导流技术和围堰工程技术，做到防患于未然，确保水利工程建设取得实效。而导流技术和围堰技术的广泛应用使得水利项目中施工效果与应用效益更加优异。在水利工程建设中，围堰工程是工程建设的重中之重，是确保水利工程建设顺利进行的一项重要工作，它是为了便于施工作业人员排水，便于施工围堰范围内开挖基坑和建筑施工而建造的一种临时围护结构，可以有效地防止建筑施工区域的水和土的进入。重点根据 Z 型钢板桩成套施工技术与应用分析从钢板桩的施工技术方案、技术施工难点和施工技术应用等方面研究讨论，从而克服钢板桩在各种复杂环境下施工的技术难题。导流技术在进行各项水利施工过程前，围堰施工技术应根据具体施工的实际条件来采用现阶段常用的手段，对建设单位和关键技术管理与施工人员开展具有针对性的安全测评，从而对施工过程中的具体责任与相关义务进行明确剖析，出现问题时可准确判罚各自责任进行追责，确保追责具体到人，以督促相关技术人员更加认真积极地完成负责的相关工作与任务。与此同时，需要针对具体问题进行具体分析，做好实地踏勘，针对性进行施工区域现场的水文地质调查与地质地貌统计。综合考虑导流技术的应用环节可能会遇遭到突发状况，对其进行相应的风险评估，并做好各类应急预案。与此同时，对施工过程中的技术工艺进行新技术、新材料、新方法等技术革新，并完成文件材料的整理与汇编。关键技术新技术使用现阶段我国经济飞速发展，土木建设工程作为支柱性行业不可忽视，具体到水利项目中的围堰技术也在时代的发展中做出了富有说服力的贡献。在实际水利工程建设过程中，可采用 BIM 技术对相关环境进行模拟实验，大致三峡水利重点工程等，都积极采用先进的技术，确保建设施工过程中的科学性。在工程建设过程中，可采用 BIM 技术精确测算施工工艺和施工设备的最优选择；通过现存熟练技术与新型技术工艺的有机整合，制定合理的施工方案，保证工程建设的顺利进行，确保工程建设技术人员结合具体工程要求探索出更适宜的围堰施工工艺。基坑排水在水利工程中的围堰作业和基层坑排水是整个施工工艺行业曲线开放度创新度生态度互交度持续度可替代度影响力可实现度行业关联度真实度基于某水利施工项目的钢板桩围堰技术刘 炜刘 炜济宁市水利事业发展中心梁济运河分中心刘炜（1976），工程师，主要研究方向：水利工程等。-61-CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024中国科技信息 2024 年第 3 期两星推荐的核心，可为施工环境保持足够的安全性与结构稳定性，在工程施工过程中能够保证工程的施工环境干爽，以达到阻隔水流、保持干爽的目的。要想实现这一目标，就要求在实际施工过程中，施工人员必须在实际施工过程中落实基坑排水工作，不仅要改善对水流的耐冲击性，而且要改善对腐蚀性的抗腐蚀性。施工人员要具体问题具体分析，有的放矢地统筹排水方案，切实把基坑排水建设工程的具体型式摆在首位。保障施工稳定性工程技术施工紧扣围堰施工，确保工程技术施工是围堰施工的根本，务必保持施工过程的安全性和稳定性。在实际施工过程中，围堰施工的技术人员需对围堰施工中出现的问题进行全面解剖，并及时向水利工程有关部门汇报，形成在实际水利施工过程中应用围堰技术必须采用安装钢板、钢板中间加土处理等适当的施工手段以保证施工过程的安全性。钢板桩围堰技术分析按照工程理论研究，对围堰施工技术的应用必须符合因地制宜的基本原则，即围堰施工应在围堰施工中对围堰施工方案的稳定性、防渗性做出总体规划，并在水利工程如何提档升级上，应重点关注其中的重点内容。与此同时，必须将先进的技术标准应用于提高围堰施工效果和质量的水利工程基本内容，并在实际工程项目中加以应用。对河道通航和倒流的冲击进行降低，可对水流的冲刷进行有效的防止；通过设计满足建设标准的构件尺寸与规格，使得围堰的施工、维修、拆迁更加便利。同时，材料不能对水质造成污染。基于围堰技术的关键技术控制：（1）结构安全性能稳定，具有良好的抵抗各种有害因素侵扰的属性；（2）通过围堰可控制水的流体力学性能，使水流变得平顺，避免局部冲刷；（3）与岸坡相接的围堰接合处结构性能佳，可避免由于渗漏造成溃决等意外事故。设计原理由于钢板桩围堰具有较高的强度和良好的防水性，对各种渗水基础均可多次拆卸使用，效果显著。在水利施工过程中，由于施工面相对较大，其中包含许多相互联结的单体结构，各由多根中间填土的钢板桩组成，因此一般都会在围堰中设置钢板桩，而钢板桩是组合产生工作性，在连锁的位置要保证不发生拉裂。如钢板桩围堰施工技术标准，按相应标准定义，一般不能在较硬的河床上应用钢板桩围堰技术，而必须根据钢板桩打桩的需要，结合相应标准，设定相应的范围和程序，测量钢板桩的具体位置，对相应规格、尺寸、要求较高的钢板桩，则必须精确到实际中。在保证器材效果和应用的同时，也要在器材上有所保障。Z 型钢板桩设计计算施工准备阶段应按照相应的技术标准要求，以钢板桩整理为主，以钢板桩锁口检查为主，以钢板桩检查为主，以板长接长及装配为主，以钢板桩锁口检查为主，以钢板以图纸的方式呈现给施工人员，这就是过程的程度和质量的控制流，以保证工程施工的有效性。（1）如图 1 所示，由于 Z 型钢板桩的截面为直角型，且钢板桩的翼板和肋板相互直交，使得截面的设计更加合理，在相同截面面积的条件下截面模数更大。例如，取单位面积的钢板桩，质量相同的前提下，Z 型钢板桩与 U 型（LARSSEN）钢板桩进行对比分析，Z 型桩的墙体截面积只是 U 型桩墙体的 0.8 倍；而 Z 型的截面模数反而是 U 型的 1.1 倍。U-23 型：W=185kg/m2；Zx=2 250cm3/m；H=350mm；Z-23 型：W=185kg/m2；Zx=2 510cm3/m；H=305mm。（2）如图 2 所示，Z 型钢板桩的锁口具体截面的中和轴距离较大，使钢板桩在承受剪力的过程中通过抗剪薄弱的锁口进行传送较为困难，所以使用 Z 型钢板桩技术对控制地下建筑物的施工安全十分重要。（3）由于 Z 型钢板桩连续曲折，锁口处呈双指型（Two-Finger Type），其构造形式比 U 型板桩锁口具有更强的抗撕裂性能。且由于 Z 型钢板桩的指型锁口咬合紧密，沉桩工艺完成后不易被拔除，所以在临时建筑中不宜选用。Z 型钢板桩创新分析克服组桩变形、控制钢板桩的长度的施工技术。如图 2所示，成对出现、两件一组的 Z 型桩，由于锁口居中，截面刚度较小，沉桩过程受土壤的挤压作用，在组桩的过程中易发生中间受土挤压的板桩变形，使墙身延长。与此同时，由于两侧受压，板桩变形，使墙身变短。而控制钢板桩发生整体性扇形倾斜的方式为“屏风式”沉桩，即先将板桩通过顺插的方式进行若干组桩，产生“屏风状”整体，再最后插下一组，依次顺打中部位置。通过使用长螺旋钻机的引孔作业配合改良型水刀引孔在液压振动锤沉桩的施工技术。在使用双层双面“施工围檩”的安装技术的基础上；三轴搅拌配合液压振动锤沉桩的施工技术。在整个钢板桩体系中，在施打钢板桩之前要先制图 2 成对的 Z 型钢板桩截面变形示意图图 1 Z 型和 U 型钢板桩截面对比中国科技信息 2024 年第 3 期CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Feb.2024-62-两星推荐作一个有足够的强度和刚度的辅助导向架。钢板桩整理钢板桩船运到现场后，如发现钢板桩有弯折、破损、锁口不齐等现象，油压千斤顶压校正的桩身出现扭曲弯曲等现象，就将同类型钢板桩全部用同规格同锁口标准的钢板桩做锁口检查；对个别桩体锈迹斑斑、残缺不全、变形较大的，要进行拆除处理。钢板桩一旦在施工过程中出现不合适的地方，再进行拆卸就会浪费工期，施工过程中遇到不合适的地方，钢板桩在施工过程中就会产生施工难度，在施工过程中，钢板桩的施工。施工准备阶段应按照相应的技术标准要求，以钢板桩整理为主，以钢板桩锁口检查为主，以钢板桩检查为主，以板长接长及装配为主，以钢板桩锁口检查为主，以钢板以图纸的方式呈现给施工人员，这就是过程的程度和质量的控制流，以保证工程施工的有效性。在钢板桩施打前，在顶部内导环上用红线分割桩位，按锁口套联将钢板桩分成 A、B 两组，然后用红线标示，这样就避免了在插打、搬运过程中出现钢板桩错序的情况。钢板桩两侧锁口在插打前涂满黄油，减少插打时的摩擦阻力，同时在不插套的情况下将硬木楔子打入锁口下端，防止沉入时泥沙堵塞锁口，钢板桩在插打时发生跑位等现象，这样可以起到防止泥沙堵塞锁口的作用。钢板桩就位后，将其夹板拆掉。过水围堰在保证围堰结构在水面部分安全的同时，要采取有效措施，避免水流影响围堰的整体稳定性，如发生渗漏，可能造成下游坡面深滑，对围堰整体稳定性造成较大影响。在水利工程建设中，混凝土材质的平板形式围堰主要是在堤坝上覆盖一层水泥板到水面，这层水泥板要具有良好的防水性能，能够有效地防止渗漏问题的发生；而混凝土平板围堰的围堰则是本工程受工期、地质条件、施工空间等条件的限制，在施工要求范围内基本没有流泥、流砂现象，改善了施工条件，同时在施工要求范围内基本没有流泥、流砂现象，采用了钢板桩支撑基坑，钢板桩较高的抗压、抗剪强度，保证了基坑开挖施工中基坑边坡的安全稳定。采用了钢板桩内支护加固，避免了地下水对施工的冲击，最终达到了预期的支护效果，使在施工中能够应用和推广的支护方式，在经济和社会效益上都取得了较好的效果，值得工程借鉴。案例分析如图 3 所示，以济宁港航新能源船舶制造项目码头钢板桩围堰为例进行技术分析，本项目位于山东省邹城市太平镇果庄村南 700m，白马河北岸。上游距离卧牛桥 1km，下游距离规划的幸福河路桥 721m，下游锚地距离规划的幸福河路桥 687m，距离京杭运河主航道 24km。此项目的施工方案适用于 Z 型钢板桩施工。钢板桩施工长度约 871 延米，设计底部标高 15.819.5m，钢板桩共 1 315 根。在项目具体施工前应全方位收集各项数据与资料，以选择合适的施工工艺和施工设备，以满足图纸和标准规范的要求。如钢板桩围堰施工技术标准，按相应标准定义，一般不能在较硬的河床上应用钢板桩围堰技术，而必须根据钢板桩打桩的需要，结合相应标准，设定相应的范围和程序，测量钢板桩的具体位置，对相应规格、尺寸、要求较高的钢板桩，则必须精确到实际中。在保证器材效果和应用的同时，也要在器材上有所保障。钢板桩在施工过程中需要按从上游至下游合拢的顺序进行施工，钢筋桩上，使之上锁。与其相邻的两根钢板桩连接处的接长钢板桩，应该是上下错开的。由于在施桩与相邻已打桩锁口间阻力较大，而打桩行进方向的沉桩阻力较小，造成钢板桩顶部向打桩行进方向倾斜等问题，从堆放方式、吊装工艺、沉桩技术着手，重点针对新能源项目地质条件复杂，土体较硬的特点，需要采取将土体搅松的施工方式“试沉桩”。通过在试桩区域采用多种施工工艺进行“试沉桩”，得出此项目的沉桩工艺最优解，完善质量保障体系。对提升钢板桩施工技术的形象、缩短工期具有重要经济和社会意义。讨论由于现阶段的复杂、超高建筑愈发增多，水利施工复杂程度高，将会有更多的因素受到影响。加强围堰技术的应用，在保证施工效率的同时，也有助于提高施工质量，能够起到保障施工安全的作用，以保证水利工程建设的顺利开展。在此背景下，围堰工程技术在更好地发挥围堰工程技术作用的同时，也应抓住围堰工程技术应用要点，在提高水利工程建设质量和效益的同时，使围堰工程技术成为水利工程建设的主要技术之一。Z 型钢板桩成套施工技术与应用分析和其他的沉桩工艺相比，设计灵活，有比较高的截面模数和质量比；更高的惯性矩，从而增大了钢板桩的整体刚度，使应用过程中的位移和形变降低。与此同时，宽度的增加使得吊装与进桩过程中提高效率；增强了止水性；提高了耐腐蚀性。结语在水利工程建设中，导流技术、围堰技术要充分考虑工程所处地区的环境条件和气候条件，通过特定措施发挥技术优势。在提高施工质量与安全的前提下，选择适当的施工方案和施工工艺，为我国水利事业的良性发展夯实基础。同时也是为在施工过程中增强工程的安全性能和结构稳定性做准备。图 3 码头钢板桩围堰施工现场图