上海水工建设工程有限公司
摘要：因为水利工程是关系着我国民生的重要工程内容，故而近几年国家开始不断的加大对于水利工程投资力度，与此同时，社会也对水利工程的建设质量提出了更高的要求。围堰施工技术是水利工程的重要组成部分，良好的围堰施工技术能够对水利工程的建设提供重要帮助。为此，本文以上海市西部地区流域泄洪通道防洪堤防达标工程为例，就围堰技术在水利工程施工中的应用方法进行了详细的分析和阐述，希望能够为同类工程施工提供参考。
关键词：水利工程；围堰技术；钢管桩围堰
一、工程概况
1.1 工程范围及内容
上海市西部地区流域泄洪通道防洪堤防达标工程（金山区惠高泾）二标段工程位于金山区廊下镇、吕巷镇，主要建设内容为新建桩号HGJE3+589.40-HGHE6+
二、429.58(东段：薛家塘-横泾港)、桩号HGJW1+924.20-HGJW5+698.30(西段：邱移中心河-吕巷塘)的护岸、防汛通道、排水沟、人行步道及绿化等，本标段护岸施工长度6614.28m。
1.2 航道概况
惠高泾河道位于是上海市金山区中部，南起沪浙交界处山塘，往西北流经廊下折而北，经吕巷和五龙庙，北迄胥浦塘接掘石港。长11公里。枯水期航道水深1.0～2.5米，底宽5～8米，可航行20～60吨级船舶，受益农田约3200公顷。底高程为-1m，河面宽约 30m，边坡较平缓。
1.3 岸线概况
施工岸线范围在廊下镇景阳村、南塘村、南陆村和吕巷镇马新村内，护岸内侧为绿化林带、农田、竹林及蔬菜大棚等，全线无沟通的防汛通道。现状浆砌块石挡墙部分已倾斜，局部挡墙已开裂，甚至塌陷，沿线环境保护较好，基本无工业污染源。
二、钢管桩围堰施工技术
2.1 围堰布置
本标段护岸施工长度6614.28m，护岸结构底标高为+0.85～+2.00m。根据施工图纸要求，本工程起点到工程终点均需填筑顺河围堰，围堰工程长度约6582.55m（双排钢管桩围堰长1442.74m，单排钢管桩围堰长5139.81m）。
围堰施工根据施工段情况分期进行实施，各施工区按300m左右划分一个施工段，这样做围堰材料可周转使用，节约资源，减少投入，降低成本。围堰实施前，为保证航道通航断面，需业主协调与通航对岸施工段错开施工作面。
图2 围堰翻筑示意图
2.2 围堰翻筑
考虑到本工程沿线较长，我标段围堰采用分段施工的方法，围堰材料周转施工，施工中围堰材料总投入暂按2400m考虑。
在进行护岸施工前，在四个工区各完成1#单元的300m（净距）临时围堰修筑（考虑到施工周期、围堰内进水等因素影响，在每单元150m处修筑横向围堰）。为保证护岸工程的不间断施工，各工区在1#单元围堰内进行护岸结构施工的同时，围堰修筑队顺接1#单元围堰，继续进行2#单元围堰的填筑。待1#单元围堰内护岸施工至横向围堰位置时，拆除横向围堰，接着沿护岸施工方向继续进行施工，并拆除1#单元围堰，其施工材料周转利用于3#单元围堰进行施工。
施工流程如图1和图2所示：
2.3 围堰设计说明
本工程除TR38-1型堤防结构为单排钢管桩围堰，其它结构（FZ-8型及FZ-10型）为双排钢管桩围堰。
（1）单排钢管桩围堰顶宽1.0m，顶高程为4.00m；利用老浆砌块石护岸，并在其迎水面打设φ200@500mm钢管桩，桩长设计7m钢管桩、内衬竹篱笆、土工布后填土，上铺设300mm袋装土至4.00m标高，具体如图3所示。
图3 TR38-1型堤防结构示意图
（2）双排钢管桩围堰顶宽2.0m，顶高程为4.75~4.90m。距现状河口线净距大于2.50m。围堰两侧采用φ200@750mm钢管桩，桩长设计7m，两排钢管桩内衬竹篱笆、土工布后填土，围堰顶部用φ20钢筋对拉，顶部设30cm厚袋装土至4.75~4.90m高程。
2.4 围堰施工工艺
围堰施工工艺顺序为：测量定位→钢管桩打设→反滤层安装→粘土回填→对拉钢筋安装→袋装土回填。
2.5 围堰施工方法
2.5.1 单排钢管桩围堰施工方法
单排钢管桩围堰采用单排钢管桩并利用老护岸，并在其两者间填土形成围堰，同时在两种围堰顶均覆盖30cm厚袋装土。
①围堰钢管桩采用液压振动锤施打。
②围堰填筑，严格按规范施工，围堰内土方基本来自原岸线内土堤土方，保留原岸线内1-1.5m宽度，将内侧6m内高于开挖深度1m以上的土方用挖机挖入围堰内侧，缺土部分与村里协商借用弃耕荒地土源，用车辆运入施工现场。
③填土应分层分批回填并用挖机抓斗压实，每层厚度不超过60cm。用袋灌土时，以装土量为包容量的60~70％，堆码时要注意上、下层和内外层相互错开，堆码整齐，夯填密实。
④围堰施工时须预留超高，防止其沉降影响施工。
2.5.2 双排钢管桩围堰施工方法
根据现场实际情况，具备陆上条件的采用打拔机进行施工，不具备陆上施工条件，采用水上船舶配合打拔机进行施工。
①根据设计图纸定出围堰中心线，为便于防汛墙结构施工，围堰内边线与防汛墙河口线的水平距离不小于2.5m，保证为防汛墙结构施工留有足够的作业面。
②在低潮位时构筑围堰。围堰构筑前先用长臂挖机开挖围堰范围内的河底淤泥，挖除的淤泥装车外运至指定地点。
③φ200钢管桩采用挖掘机带振动锤打桩，打桩时控制好钢管桩垂直度，桩顶标高控制在4.5m~4.65m，间距0.75m。
④钢管桩打设完成后，在钢管桩内壁安装竹笆和土工布一层进行封闭，然后人工安装在钢管桩内壁，用铁丝固定。
⑤围堰内填筑粘土，本工程围堰长度较长，土方用量较大，围堰土方拟采取现场取土，用防汛墙结构开挖的粘性土回填，填土应分层分批回填并用挖机抓斗压实，为确保围堰整体稳定性，每层厚不超过70cm，由挖机挖斗压实，表层土方由人工夯实、整平。围堰填筑施工时应预留沉降超高，保证施工期围堰顶高程满足挡水标高。
⑥为增加围堰的整体稳定性，钢管桩围堰顶部采用φ20钢筋对拉，钢管之间确保固定牢固。
⑦围堰顶部采用袋装土回填，袋装土现场取土，并用编织袋装土，人工抛填至围堰顶部，由于本工程工期跨越2017年主汛期，汛期期间（5月～9月）围堰顶部用袋装土加高至4.90m。
⑧新筑围堰如与原土堤接顺，接缝处原土堤应按台阶式处理。
⑨围堰填筑完成稳定后，进行围堰内部排水施工，用4寸水泵进行集中排水，然后在围堰内侧开挖排水沟，每100m设置一个集水井，井内配备2寸潜水泵进行经常性排水，确保防汛墙结构在无水状态下施工。在进行抽水作业时，施工人员要对围堰情况加强重视，围堰内水位每下降70cm后暂停抽水，且现场的技术人员要与施工人员一起，对圆管桩围堰的整体情况进行巡查，以免内外水位差所导致的压力对圆管桩围堰的稳定性产生威胁。另外，如果发现围堰发生坍塌，则要立即上报并同时对圆管桩围堰进行加固处理。此外，施工人员还要对抽水速度进行严格的把控，尤其是在施工的初始阶段，水速不可过快，以避免因围堰过大沉降而致使整体发生坍塌。围堰内侧需设置排水沟及集水井，将围堰内的渗水集中抽排，方可进行护岸施工作业。围堰断面图如图4所示。
2.6 围堰拆除及清淤施工
在完成防汛墙结构的施工，且具备放水条件时，则就开始进行围堰拆除，围堰采用分段施工分段拆除方式。围堰拆除时，为了确保已完成的防汛墙不出现位移，围堰拆除采用水上作业。先定位船就位，然后将打拔机开至定位船依次拔除圆管桩，拔桩时先易后难，逐个将圆管桩拔除，拔出来的圆管桩堆放在运输船上，这样待管桩拔完后直接可以运输至下一个作业段，减少了二次搬运的费用。最后用挖泥船对围堰土方及老挡墙清除至河道设计底标高后恢复河道畅通。
图4 围堰断面示意图
2.7 施工时的控制要点
（1）利用现场开挖的粘性土填筑围堰，预先备足设计方量的1.3倍以上土源，在河道较低水位时抓紧时间回填、碾压及合拢坝体。（2）围堰合拢后应按规范要求做好加固及坝顶应急措施。（3）围堰构筑后在施工期间应加强值班、监察和保养加固措施。
三、结束语
综上所述，随着我国社会经济的不断发展，人民对水利水电工程的需求也在不断增大，故而如何有效的改善水利工程的施工技术，提升水利工程质量就变得尤为重要。因为围堰技术在水利工程施工中能够有效的发挥效用，故而相关从业者可以对该技术进行进一步的研究和探索，以全面推进我国水利建设事业发展，促进国民经济稳步提升。
参考文献
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[4]张兆迪,姜博.浅谈水利工程围堰施工方法经验[J].建材与装饰.2017(41)
论文作者:李建超
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：围堰论文; 钢管论文; 护岸论文; 工程论文; 土方论文; 水利工程论文; 单排论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;