淺談淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題處理楊允大

李金金

摘? 要：雙排鋼板樁圍堰是一種新型圍堰，特別適用于水深較大、河道較窄的場地。但是對于深厚淤泥地基，由于鋼板樁長度限制，往往不能穿透淤泥，在鋼板樁施工和鋼板樁堰體填筑的時候，常常發(fā)上鋼板樁下沉以及側(cè)向變形，影響鋼板樁的整體性。該文以新填地泵站雙排鋼板樁圍堰為例，分析了淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題以及處理方法，對類似工程有一定的借鑒參考意義。

關(guān)鍵詞：圍堰? 雙排鋼板樁? 加固方案

中圖分類號：U656.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2019）04（c）-0046-02

雙排鋼板樁圍堰是一種新型圍堰，相對于常規(guī)的土圍堰，具有結(jié)構(gòu)剛度大、整體性好、變形小、施工周期短等特點(diǎn)。而且圍堰斷面小，對河道阻水小，特別適用于水深較大、河道較窄的場地。但是對于深厚淤泥地基，由于鋼板樁長度限制，往往不能穿透淤泥，在鋼板樁施工和鋼板樁堰體填筑的時候，常常發(fā)上鋼板樁下沉以及側(cè)向變形，影響鋼板樁的整體性，需要特別引起注意，下面以新填地泵站雙排鋼板樁圍堰為例，談?wù)動倌嗟鼗p排鋼板樁常見問題處理。

新填地雙排鋼板樁圍堰是通過雙排鋼板樁對拉形成雙排樁相應(yīng)，使雙排樁和樁間土形成一個5m寬，11m長（入土7.5m，懸臂5.0m）的重力式厚板墻。在施工過程中，先在岸上施打內(nèi)排鋼板樁，之后往外江回填施工道路，施打外排鋼板樁，在回填施工道路時，出現(xiàn)內(nèi)排鋼板樁往外傾斜，在堰體回填的時候，又出現(xiàn)了外排鋼板樁往內(nèi)傾斜，之后加強(qiáng)了鋼板樁之間的對撐連接，鋼板樁才趨于穩(wěn)定。

12月25日凌晨，圍堰外江出現(xiàn)最高潮水位2.01m，超過了枯水季節(jié)施工期（10月至翌年3月）圍堰10年一遇設(shè)計洪水1.74m，圍堰出現(xiàn)漫頂漏水，并造成基坑泡水。

1? 圍堰漫頂漏水原因初步分析

1.1 圍堰沙土流失引起堰頂降低

圍堰外江側(cè)鋼板樁之間連接不夠密實，導(dǎo)致圍堰沙土從鋼板樁間隙流走，引起圍堰中間段約20m長堰頂下沉到現(xiàn)狀鋼板樁頂高程1.2～1.6m，導(dǎo)致潮水漫頂。

1.2 超標(biāo)準(zhǔn)潮水位

實測測得最高潮水位2.01m，超過了枯水季節(jié)施工期（10月至翌年3月）分期洪水50年一遇的1.97m標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 圍堰鋼板樁施工存在問題影響

（1）設(shè)計圖紙要求采用船打鋼板樁，以減少施工機(jī)械對河床地基的擾動。實際施工時，內(nèi)涌側(cè)鋼板樁采用岸上機(jī)械施工，外江側(cè)鋼板樁剛開始是采用由堤圍迎水坡往河道中間填土筑打樁平臺，填土導(dǎo)致已經(jīng)施工的內(nèi)排鋼板樁往河中間傾斜，之后才改用船打外側(cè)鋼板樁。

（2）往河道中間填土筑打樁平臺引起的不良后果有：

①擾動河床軟土，產(chǎn)生了滑坡破壞，導(dǎo)致圍堰中間段河床位置軟土力學(xué)性能大幅下降，進(jìn)而影響圍堰的穩(wěn)定性。

②內(nèi)排鋼板樁傾斜，導(dǎo)致鋼板樁之間連接沒有完全扣起來，鋼板樁沒有形成整體排樁效果。

③內(nèi)排鋼板樁沒有形成整體排樁效果，又影響后續(xù)與外排鋼板樁的對拉效果，在圍堰回填過程中進(jìn)而外排鋼板樁變形（也有打樁時部分鋼板樁沒有扣密實的可能）。

④由于上述影響，兩排樁的整體性不夠，沒有達(dá)到雙排樁整體作用的效果。

（3）由于前期施工的對河床地基的擾動，為了加強(qiáng)圍堰穩(wěn)定性，又將鋼板樁往下加深，使外排樁頂高程由設(shè)計的3.0m打低至2.0m，內(nèi)排樁由設(shè)計的2.5m高程打低至1.5～2.5m（現(xiàn)狀實測最低1.1m左右），2.0～3.0m高程的鋼板樁擋水要改為砂包擋水。

（4）內(nèi)排樁后面原設(shè)計在基坑開挖后有砂包壓腳，現(xiàn)場內(nèi)涌側(cè)基坑還沒有完全開挖，砂包壓腳的數(shù)量范圍較大，這部分的土壓力對圍堰的作用大于外江水壓力對圍堰的作用，使圍堰有往外側(cè)偏移的表象。

2? 現(xiàn)狀圍堰存在問題初步分析

（1）鋼板樁整體性不夠。

①鋼板樁之間的扣口連接不完整。

②內(nèi)排鋼板樁局部傾斜影響完整性。

③樁頂對拉連接位置剛度不夠，對鋼板樁的約束度不夠。

（2）鋼板樁之間間隙大，圍堰沙土容易流失。

（3）中間段河床軟土擾動導(dǎo)致圍堰穩(wěn)定性變差。

（4）鋼板樁往下打低之后，上部只能采用砂包擋水，可靠性稍差。

（5）內(nèi)排樁后的砂包填土過高過大，產(chǎn)生土壓力使圍堰有往外側(cè)偏移的跡象。

3? 現(xiàn)狀圍堰安全性分析

（1）圍堰正常工況是外江水壓力作用，圍堰主受力是往內(nèi)。本工程中圍堰外江側(cè)河床高程-2.0～-2.5，基坑側(cè)開挖高程是-1.0m左右，基坑側(cè)還要1m多的被動土壓力，計算反映，這種工況的安全裕量較大。所以向基坑側(cè)傾覆的可能性不大。

（2）目前表象看到，內(nèi)排鋼板樁往外傾斜，外排樁據(jù)說也有輕度往外偏移。引起的外力可能有。

①前期鋼板樁施工平臺填土;

②內(nèi)排樁前的回填砂包平臺;

③外江退潮反向水壓力。

可見主要外力都是施工過程中的臨時荷載，可以通過卸荷措施改善。

（3）關(guān)于鋼板樁長度。

①12m鋼板樁沒有完全穿透淤泥質(zhì)土層，對于單排樁擋土是不滿足問題要求的，但是對于形成雙排整體受力相應(yīng)則可以滿足穩(wěn)定要求。

②假如圍堰填土作用在河床上，引起軟土從鋼板樁底部擠出，不滿足穩(wěn)定要求，那么外排鋼板樁的變形現(xiàn)狀是樁底往外樁頂往內(nèi)，實際現(xiàn)狀外排樁頂是反方向往外的。

（4）目前整段圍堰除了中間段20m有明顯的堰頂下沉外，其它兩側(cè)段圍堰靠近堤圍，河床高程相對較高，圍堰絕對高度相對較低，目前也沒有明顯部位，可以認(rèn)為處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（5）綜上初步分析，圍堰中間段在雙排樁整體性保證的情況下是安全的，兩側(cè)段圍堰目前是安全的。

4? 圍堰加固原則

4.1? 考慮圍堰時效性

（1）圍堰使用期是枯水季節(jié)，維持到明年三月份，只是臨時工程。

（2）按照施工進(jìn)度，三月份前可以復(fù)堤，復(fù)堤之后的防洪功能可以轉(zhuǎn)由建筑物承擔(dān)?？梢约涌齑┑探ㄖ锝ㄔO(shè)，縮短圍堰使用時間。

（3）根據(jù)潮汐規(guī)律，外江潮水水位農(nóng)歷初三和十八最高，基本屬于可知可控。

4.2 考慮圍堰的現(xiàn)狀

（1）圍堰鋼板樁施工先天不足，要大幅提高其可靠性難度大。

①河床深，中間高程達(dá)到-2.5～-3.0m，圍堰凈高最大6m。

②圍堰位置軟土深厚，達(dá)到-15m才能穿過軟土。

③中間段軟土已經(jīng)擾動，力學(xué)指標(biāo)較低。填筑土圍堰無法滿足穩(wěn)定要求。

④河道狹窄，圍堰已經(jīng)接近河道的中間，沒有加寬圍堰的空間。

（2）考慮加固施工的可行性。

①圍堰無法行走施工機(jī)械。

②如果要打樁只能在船上施工。

③穿堤建筑物基坑已經(jīng)打好攪拌樁，大型施工機(jī)械不能行走。

④施工工期過長反過來會影響主體建筑物施工進(jìn)度。

（3）圍堰鋼板樁空隙堵漏難以施工。

①無法機(jī)械施工。

②填土之下無法挖開處理。

③迎水側(cè)有水，只能處理水面以上的小部分。

5? 圍堰加固方案

5.1 必須要做的措施

（1）加強(qiáng)雙排鋼板樁的整體性，措施是鋼板樁頂增加20A槽鋼連梁以及雙排樁之間增加槽鋼橫撐。

（2）鋼板樁空隙堵漏，定期補(bǔ)充流失的圍堰土方。堵漏方式。

①在外排鋼板樁后再打密排6m長鋼板樁。

②在鋼板樁空隙位打入4m長木樁。

③在鋼板樁空隙位打入3m長木板。

④外側(cè)用人工在空隙填充泡沫。

（3）圍堰頂高程用砂包加高到原設(shè)計高程3.0m。

（4）內(nèi)排樁后的砂包填土卸荷，減少圍堰外移趨勢。

5.2? 增加圍堰穩(wěn)定性措施

按照簡易程度排列

（1）在基坑距離內(nèi)排樁5m處打12m鋼板樁，樁頂-1.0m，鋼板樁每隔3.2m打一條，鋼板樁頂與圍堰內(nèi)排樁設(shè)直徑300鋼管支撐。

（2）在上述方案中將間隔3.2m一條鋼板樁改為密排鋼板樁，其它不變。

（3）在內(nèi)排鋼板樁后面打一排長度18m的密排鋼板樁，樁底穿過軟土，樁頂高程3.0m。

5.3 加固方案確定

（1）通過現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)鋼板樁之間咬合基本完好，不存在樁間漏水問題，圍堰漏水是圍堰頂部砂包間隙漏水，帶走圍堰沙土;鋼板樁樁頂之間的對撐連接也已經(jīng)加強(qiáng)到1m一道，所以鋼板樁整體性是可靠的。

（2）根據(jù)現(xiàn)場檢查結(jié)果，只需要加高圍堰頂至3.0m高程，采用砂包加高時，增加防滲斑馬布鋪面，確保砂包之間的密實連接。

6? 結(jié)語

新填地圍堰出現(xiàn)漫頂漏水之后，意見提出再增加15m鋼板樁加固圍堰，筆者在充分分析現(xiàn)狀實際后，提出簡單用砂包加高圍堰的方法，費(fèi)用小，時間快，收到了較好的效果。該文結(jié)合新填地泵站的實例，分析了淤泥地基雙排鋼板樁圍堰常見問題以及處理方法，對類似工程有一定的借鑒參考意義。

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