鲍乘乘
身份证号码：62010319XXXX282693 甘肃 兰州 730030
摘要：在水下基础工程施工中，隔水、挡水措施的可靠性，是施工技术和安全生产的关键；钢板桩围堰在一定深度范围内有较好的止水效果、形式简便、施工简单、可周转性、成本较低、安装工期短、施工污染小等特点；在工程实践中经常被优先采用。本文结合所经历项目情况，对基础施工中采用的钢板桩围堰方案进行验算并对施工中应注意的安全问题进行了小结；在项目现场施工完成证明，本方案围护体系安全可行。
关键词：钢板桩；围堰；分析;安全
1、工程项目概况
本项目为连接岛与陆地的跨海市政桥梁，是将来连接陆地和人工岛的唯一陆路通道，项目起点K0+000位于海岛口，终点K0+880位于城市道路接驳点。其中k0+100~K0+765.5段为桥梁部分。北段预留支点接岛上高架路100m，南段引道114.46m，桥梁东侧为进岛施工便道。桥梁施工期间可利用该便道。本区属热带季风海洋性气候，受海洋性调节影响。冬季干燥少雨，夏季温润多雨。热带气旋影响较多。据气象站气象观测资料统计分析，本区域的气象信息概况如下：
潮汐现象：一日有一次高潮和低潮，潮差最大，为大潮期；月球赤纬较小的日期，潮汐为一日有两次高潮和两次低潮，潮差较小，为小潮期。5年重现期潮汐最高潮位：2.28m，均高潮位 1.28m；最低潮位 ﹣1.26m；平均低潮位-0.31m，均潮位0.47m。
台风：受热带气旋影响一年四季都可能出现，但主要集中在5~11月，平均每年影响4.6次，最多可可达8次，其中以7~9月为影响盛期，该3个月的影响次数约占全年的67%。对本区影响较大的台风（中心风力17.2m/s），平均每年为0.91次。一般台风影响时间为1~2d，最常可达4d，影响时最大瞬时风速可达50m/s，常伴有雷雨，其危害盛大。
风况：本区处于东亚季风南缘冬半年盛行偏北风，下半年盛行偏南风。年平均风速为3.2m/s。每年的10月至翌年的3月以偏NE向风为主，5~8月盛行偏s向风，4月和9月为季风转换季节。最大风速为25m/s，瞬时极大风速＞40m/s。全年出现7、8级的大风日数平均为13.5d。
气温：年均气温23.9°C；极端最高气温为38.9°C；极端最低气温为2.8°C，日最高气温≥35°的年平均日数为24.2d。
2、承台施工围堰
本工程桥墩下部结构承台接桩基础，承台尺寸15.643*5.4*2.5m(高)，承台顶标高1.0m.海底标高-0.3~0.6m，水下土质分布：第②层淤泥分布全场，层顶埋深0.00-3.30m，层顶高程2.15-5.45m，深灰色，饱和，流塑-软塑状，主要由粘性土组成，切面光滑，干强度中等，韧性高；第③层粘土层，层顶高程-8.50m~-17.41m。为了桥梁水下基础承台施工，项目采用钢板桩围堰作为基坑支护结构兼基坑止水帷幕。围堰内部尺寸18m*8m*4.78m（深）。3号钢板桩设计长度12m（实际现场租用、加工尺寸为12.5m），两组一米；设计围堰钢板桩桩顶标高为2.28m。在基坑内高程2.28处设水平钢管内支撑一道。
3、分析验算：
工况分析：工况一：第一道水平支撑安装完成→抽水、挖土完成
工况二：采用1米C30混凝土封底；
工况一是此钢板桩围堰维护结构受力的最不利工况；按照最不利工况进行验算。此时基坑最大深度H=2.28+1.5+1=4.78m；验算采用5年重现期潮汐最高潮位：2.28m。
方案涉及土层信息如下：
得到ld = 6.948m。
3) 嵌固深度满足坑底抗隆起要求：
符合坑底抗隆起的嵌固深度ld = 0.500m
4) 嵌固深度满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求：
符合以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定的嵌固深度ld = 3.500m。
满足以上要求的嵌固深度ld计算值=6.948m，ld采用值=7.220m。
此最不安全工况持续时间约2天，后立即用1m厚C30混凝土封底；围堰计划使用周期约两月；基础完成后围堰将根据现场周转需要拆除；验算时水位已按照最高水位考虑。实际日常高水位为1.28m，出现在每日早晚；最高水位在每年8月中旬左右。因此从验算结论和现场施工实际情况等综合考虑，该围堰基坑方案安全可行。
4、主要安全措施
根据现场已实施的状况，特提出对下面几个方面要重点管理
(1)、技术准备：地质勘察报告和地质剖面图，必要时宜做现场抽水试验确定水文地质参数；海洋气象信息要每日收集，尤其是潮汐数据要准确记录。施工前，复测基坑围堰、桩、承台位置，检查清除海底障碍物；
(2)、材料保护：钢板桩外观质量要严格把控，材料周转、堆放等过程做好成品保护，防止弯曲、扭曲、锁扣等变形现象发生。海上环境腐蚀性较大，对暂时不使用设备、产品，按需开封，并及时用防水布覆盖保护。
（3）、桩打入闭合的管理是围护结构体系形成的关键。垂直度、位置采用导向架来控制打入过程中要随时监控、调整，碰到障碍物立即停止。
（4）环境保护：泥浆水要有组织收集，不得直接排入海中；同时要防止内外部渗漏。对于锁口不密产生漏水的进行塞缝。泥浆要在指定区域堆放。坑底设置集水坑，采用堵、排结合的方式，保证基坑不集水。
（5）现场布置：交通道路规划是重点：泥浆车辆、混凝土浇注、安装、吊装等车辆交通组织要合理规划，临时道路设置要按照最短路线设置掉头场地等。
（6）人员教育：施工操作人员应受过安全技术教育，熟悉施工安全操作的要求，并有已从事类似工程的专业知识和工作经验。操作之前，应对所用机械认真检查，若不符合安全技术要求，应及时修理或更换。机组人员应熟悉并遵守操作规程，定时做好记录，发现问题及时汇报及时处理。
（7）应急方案：方案要演练，物资要定期检查、补充、更新，落水急救人员、紧急转场地的储备；，恶略自然环境中施工的应急预案更要定期演练、保持长效。尤其本项目为海上工程，按照当地经验，所在城市历年有14级以上台风登陆或影响。海上作业受环境影响等不可预计因素多；封底节点提前，尽早形成坑底水平支撑系统，是基坑进入相对安全状态的重要条件，根据现场水文状况及基坑变形等情况，必要时可采用带水挖土，水下封地及二次封底等措施。降低开挖风险。
5、结论
以上是在该工程中的一些感想。通过该内容可知，本项目围堰采用钢板桩体系是可行的，希望对将来的工作有所帮助。结合以上所述，实施中要树立安全生产，人身安全第一的宗旨。首先施工方案要经过严格验算，其次建立高素质的管理团队、科学规划、制定有效的安全措施、管理到位；通过多种、多方位等管理资源的整合，管理过程认真、科学、有效，实施结果才能安全可靠。
参考文献：
1、《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-2012
2、《路桥施工计算手册》/周水兴、何兆益、邹毅松，人民交通出版社2001
论文作者:鲍乘乘
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/29
标签：围堰论文; 基坑论文; 潮位论文; 钢板论文; 工况论文; 潮汐论文; 现场论文; 《防护工程》2018年第15期论文;