水中鋼板樁圍堰快捷止漏方法與關(guān)鍵技術(shù)

張成瑞，張 威，程元林，劉昕陽，馬 馬

(1.江蘇北方路橋工程有限公司 淮安市 223001； 2.江蘇交科交通設(shè)計(jì)研究院有限公司 淮安市 223001)

0 引言

隨著我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展，房建、橋梁、水利、碼頭、港航等水中結(jié)構(gòu)物工程越來越多地采用鋼板樁圍堰止水措施，鋼板樁圍堰一旦出現(xiàn)漏水現(xiàn)象，將直接影響到圍堰的止水效果。若是處理方法不當(dāng)，往往事半功倍，不但增加經(jīng)濟(jì)投入，還會影響工程進(jìn)度。

目前，人們常通過設(shè)置在鋼板樁外側(cè)導(dǎo)管將調(diào)和后的級配粗砂、鋸沫粉、水泥送至漏水部位，解決鋼板樁止漏問題[1]。由于止水效果往往差，后期鎖口復(fù)漏率高，而且這樣處理，歷時(shí)長，費(fèi)用大，還會對水域造成污染。為此，我們提供一種解決上述問題的“水中鋼板樁圍堰快捷止漏方法”。下面就其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行具體闡述。

1 工藝原理及適用范圍

鋼板樁在進(jìn)場時(shí)，雖然通過了出廠合格證明以及鎖口、焊縫、順直度、變形量、尺寸等方面的外觀驗(yàn)收[2]。但由于鋼板樁在施工過程中產(chǎn)生的平面位置、垂直度、水平支撐施加預(yù)應(yīng)力的偏差，局部土體土質(zhì)的差異等因素，導(dǎo)致鋼板樁圍堰鎖扣之間產(chǎn)生程度大小不等的縫隙，進(jìn)而在鋼板樁圍堰抽水、取土、封底等后序工作中會發(fā)生漏水現(xiàn)象。

在發(fā)現(xiàn)鋼板樁圍堰鎖口有漏水后，及時(shí)采用0.03mm厚、300mm寬的塑料薄膜，左右對稱緊貼著鋼板樁鎖口，然后再采用竹竿等輕質(zhì)桿件將其插入河床以下大約50cm深處，利用土體阻力將塑料薄膜底端固定在河床中，在水流壓力的帶動下，展開后的塑料薄膜自然吸附到鋼板樁鎖口漏水部位，從而起到一種快捷止水的作用。

上述方法主要適用于水中鋼板樁圍堰在河床(含江、海床)以上水面以下部分。當(dāng)該部分相鄰鋼板樁鎖口發(fā)生漏水現(xiàn)象后，可及時(shí)采取該方法進(jìn)行止水封堵。對于駁岸、岸墻等鋼、土組合式圍堰施工也有一定的參考價(jià)值。

2 圍堰止漏方法與關(guān)鍵技術(shù)

2.1 鋼板樁圍堰施工

首先，根據(jù)鋼板樁圍堰施工方案進(jìn)行鋼板樁打設(shè)，打好鋼板樁須通過相關(guān)部門的對鋼板樁垂直度、圍堰尺寸、入土深度方面的驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行抽水(干封底)、支撐安裝或水下取土作業(yè)(濕封底)等后道工序施工，鋼板樁施工就位示意圖見圖1。

圖1 鋼板樁施工就位示意圖

2.2 圍囹及支撐施工

安裝第一道圍囹及支撐系統(tǒng)。當(dāng)該道圍囹及支撐在水面以下，應(yīng)先降低堰內(nèi)水位。在進(jìn)行圍堰抽水過程中，發(fā)現(xiàn)鋼板樁圍堰鎖口發(fā)生滲漏水現(xiàn)象后，應(yīng)及時(shí)確定漏水位置及深度，然后采取方法進(jìn)行封堵止水，直至圍堰內(nèi)水位降至第一道支撐牛腿以下0.5m，便于圍囹及支撐系統(tǒng)進(jìn)行干作業(yè)，圍堰降水安裝第一道圍囹及支撐見圖2。

圖2 圍堰降水安裝第一道圍囹及支撐示意圖

2.3 圍堰快捷止水方法

(1)在進(jìn)行鋼板樁圍堰鎖口滲漏現(xiàn)象處理前，先選購好足夠數(shù)量0.03mm厚的塑料薄膜。將驗(yàn)收合格的塑料薄膜裁剪成寬度為300mm左右的條幅，長度根據(jù)鋼板樁露出水面高度、水深、河床松軟狀態(tài)確定。塑料薄膜的具體入土深度一般為河床可入土深度(40cm左右)+最大水深+鋼板樁露出水面高度+70cm左右的富余量。

(2)在進(jìn)行塑料薄膜安裝前，需在塑料薄膜底端打上一個(gè)結(jié)，結(jié)的大小需要保證在插入河床后不會隨同竹竿底端自動脫落為宜，然后將其底部夾持在一根事先準(zhǔn)備好的竹竿底部槽口中，同樣槽口的大小也要能保證在塑料薄膜在竹竿退出河床后，自動脫落竹竿底端為宜。完成這項(xiàng)工作一般需要兩個(gè)人來完成，其中一個(gè)人將底端打好結(jié)的塑料薄膜整理順直并展開，另一人將竹竿底端沿著漏水的鋼板樁鎖口一直伸到水底，然后待一人將塑料薄膜在漏水的鋼板樁鎖口上方對稱就位后，再將竹竿底端連同塑料薄膜一起插入河床，直至一個(gè)人感到吃力插不下去為宜。然后，將竹竿拔出河床，同時(shí)將塑料薄膜留在河床里面。最后負(fù)責(zé)放置塑料薄膜的人，將薄膜緊貼鋼板樁鎖口整理拉直，讓薄膜緊貼鋼板樁鎖口，并檢查滲水現(xiàn)象是否已經(jīng)排除，如果不在漏水，就將薄膜的上口采用塑料膠帶或其他可靠方式將其與鋼板樁頂端固定好。如果漏水現(xiàn)象沒有排除，說明塑料薄膜與鋼板樁發(fā)生漏水的鎖口位置有偏差，或塑料薄膜沒有很好地展開吸附在鋼板樁漏水的鎖口部位，需要適當(dāng)調(diào)整薄膜姿態(tài)及位置，以保證不再滲漏為止，鋼板樁圍堰止水裝置示意圖見圖3。

1-鋼板樁圍堰；2-圍囹；3-水平角撐；4-水平支撐；5-圍囹及支撐；6-鋼板樁鎖扣；7-止漏薄膜；8-堰內(nèi)水面；9-堰外水面；10-竹竿；11-薄膜結(jié)圖3 鋼板樁圍堰快捷止漏組圖

(3)當(dāng)所有鋼板樁發(fā)生漏水的鎖口處理好后，可以進(jìn)行下道工序的施工，如繼續(xù)抽水、查漏、補(bǔ)漏、安裝剩余水平支撐或取土、混凝土封底等作業(yè)。如果是進(jìn)行水下混凝土封底，一般是進(jìn)行水中取土之后，在進(jìn)行圍堰內(nèi)抽水、堵漏，其中堵漏方法同上所述。

2.4 封底及構(gòu)筑物施工過程中圍堰止水

在進(jìn)行圍堰支撐、排水、取土、封底以及圍堰內(nèi)結(jié)構(gòu)物的施工過程中，如果發(fā)現(xiàn)圍堰某些鎖口出現(xiàn)二次漏水時(shí)，可能是由于塑料薄膜受損破壞了，或者是薄膜底端脫離河床止水失效了，也有可能塑料薄膜因水流反復(fù)作用有點(diǎn)偏離了泄水位置。處理這些問題可采用以下兩種辦法：對于前兩者可采用更換塑料薄膜的辦法；對于后一種可解除塑料薄膜的頂部固定裝置，重新整理、調(diào)整其位置，直至不再漏水為止，然后重新固定薄膜，施工過程中鋼板樁圍堰止漏見圖4。

圖4 施工過程中鋼板樁圍堰止漏示意圖

3 水中鋼板樁圍堰快捷止漏應(yīng)用實(shí)例

揚(yáng)州市跨古運(yùn)河文峰大橋、江陰跨錫澄運(yùn)河毗陵路大橋等工程水中墩鋼板樁圍堰均采用了“水中鋼板樁圍堰快捷止漏方法”，采用該方法處理水中鋼板樁圍堰止漏問題，止漏效果好，時(shí)效高，投入少，節(jié)能環(huán)保，操作簡單，深受業(yè)主、監(jiān)理等相關(guān)參建單位一致好評。揚(yáng)州文峰大橋及江陰毗陵路大橋主墩鋼板樁圍堰快捷止漏見圖5。

(a)薄膜止水施工現(xiàn)場圖

4 結(jié)語

目前，采用水中鋼板樁圍堰快捷止漏方法，成功率保持在100%。該方法安全可靠、投資少、適用性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保，技術(shù)易于被施工人員掌握。為了更好地推廣該項(xiàng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其更大、更好的價(jià)值，我們對該項(xiàng)成果、關(guān)鍵技術(shù)及施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)總結(jié)，形成一項(xiàng)完整、科學(xué)合理的“水中鋼板樁圍堰快捷止漏施工工法”。2020年成功申報(bào)國家專利[3]。此方法開創(chuàng)了水中鋼板樁圍堰快捷止漏的新思維，具有很好的推廣使用價(jià)值。