摘要：围堰施工技术是桥梁跨越江河湖泊工程中十分重要的一项工作环节，它的顺利完成及安全保障，往往成为整个工程成败的关键。本文根据西南环线跨独流减河特大桥施工经验，结合实际阐述了筑坝围堰在工程中的应用，详细介绍了工程中使用的双排木桩围堰的设计技术方案、适用特点、施工要点及施工方法，供类似工程借鉴。
关键词：围堰；适用范围；施工技术方法
1、引言
围堰在桥梁工程上应用有着广泛而悠久的历史，桥梁跨河流工程基坑作业对环境的影响和要求相对很高，围堰技术便应运而生。西南环线跨独流减河特大桥工程桥总长712.57延米，河宽700m，水深1.5～5m。结合工程实际情况，我们利用围堰技术，采用双排木桩围堰施工将水域施工变为陆地施工，从施工安全考虑较水上、水下施工更易于监控、更安全；提供了干燥的施工环境，保证了施工安全及质量；工程施工结束后将围堰拆除，完全恢复原样，对河道和河水不会产生破坏和污染。
2、木桩围堰的适用原则
2.1河流适用条件
木桩围堰在平原地区跨河流工程中使用广泛，根据当地河道管理部门的水文记录，独流减河基本符合下面两个条件：
（1）水文
河道宽阔河底平坦，水深在1.5~6.0 m之间，水位即便是汛期涨落也不显著，更无暴涨暴落的水文资料记载记录，水流流速较小或流速小于1.5 m/S。
（2）地质
沉入桩入土深度范围内土质宜是同性质的粘土或壤土类，土类技术指标应在标准贯入击数N63.5 >9击、内摩擦角‘p≥12。、凝聚力C≥16 kPa范围，淤泥质土、粉砂类松软层土质则不适用木桩围堰工程（可采用钢板桩围堰）。
2.2围堰施工原则
围堰结构设计应稳定、正确、与实际相符
施工人员根据河道和流水的实际变化，设计相应的围堰方案，以保证围堰在施工过程中不出现渗漏、崩塌、倾覆等风险，从而保障后期工程的顺利进行。围堰应便于拆除，填充材料应尽量采用既有河道泥土，不对河道和河水不会产生破坏和污染。土质不同，土方填筑的方式、要求不同，要有相应不同要求的挖掘设备、运输设备及围堰所必须的材料。
2.3材料选用
（1）木桩材质
在围堰工程中原木、材木均可使用，控制的指标主要为水深，而当水深确定后，控制的指标即为侧向压力及抗弯强度。原木抗弯强度极限介于受拉与受压强度极限之间，破坏前有明显塑性变形发生。
（2）其它材料
木桩围堰除主要材料木桩外，辅助材料为300—350g/m³两布一膜土工布及竹篱笆，围堰回填土用渗透系数小的粘性土料。
3、围堰设计方案
结合实际情况（水深在1.5~5.0m），双排桩筑坝围堰是采用打入水中的两排木桩中间填筑粘性土形成的两道坝体来隔断水体，形成围堰，围堰合拢后，抽掉围堰内的水，使其水上作业改为陆地上作业。两排打入桩的间距为不小于水深，围堰顶高出施工期间最高水位0.5m，打入桩的入土深度最小不小于2m（不包括淤泥层厚度），纵向净距0.5m，并用6×24，直径8mm钢丝绳”S”型对拉，内壁采用竹帘片和防水土工布，堰心填土取用河底土。利用挖泥船从围堰周边河底取土，再用运输船将土运至指定位置，利用抓斗将土抛入两排桩之间进行填筑，待填到一定高度后进行内外护坡的填筑。填筑完成后进行围堰内抽水，围堰内抽水应缓慢进行，同时加强观测。
4、施工技术和方法
围堰的施工，一般经过定位放样、打桩、扎竹排、筑入土方、土袋保护、抽水、加固等几个环节。施工前应组织专业技术人员对围堰稳定性、强度和水流冲击等进行验算。
4.1.定位放样
根据桥梁设计位置，定出相应围堰的具体位置，在两岸边各设立控制点，河道中每隔20-30m打一根红旗桩，作为临时定位。
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4.2打桩
在围堰的原定桩位用铁丝拉出内外两排桩的具体位置，并按设计间距（0.5m）放出桩位，利用浮动平台配合振动锤将桩打入河床（或利用挖掘机在水筏上施工）。间隔50～100cm打入长4～6m双排木桩，桩的入土深度不小于2m，桩顶按高出最高水位1m控制。上口应基本齐平，再用铁丝或线材进行纵向、横向牵制固定，使整个围堰联成一个整体。
4.3竹帘片的制安
将竹片按照一定的尺寸绑扎成整块，安装在桩的内侧，内侧再挂防水土工布，防水土工布必须与竹帘密贴。以防止土方流失及成形围堰的塌陷。较多采用扎竹排的方法，即根据水深及桩的间距，定做一定长度及宽度的竹排，从湖底至水面上0.50cm，套扎在围堰桩内，不但起到土工布的作用，同时，对围堰的整体防风浪也起到较好的效果。
4.4堰心土填筑
筑入土方的方法基本有两种，一是沿边挖取筑入粘性土。二是外运土筑入。对土质较好，沿边可取土的，在围堰线5～8m外，用挖泥船筑入，具体施工时，可视断面方量、作业船的宽度及操作半径而定。堰心土利用河底原状土，利用挖泥船从围堰周边河底取土，再用运输船将土运至指定位置，利用抓斗将土抛入两排桩之间进行填筑，待填到一定高度后进行内外护坡的填筑（同时采用钢丝绳将两排木桩对拉）。
4.5围堰内抽水
围堰内抽水应缓慢进行，同时加强观测。土方筑出水面1～2m后，即可安排水泵进行排水。这里需根据总水量及出水量安排动力，同时，需特别注意的是，围堰内排水不可一次性到底，必须阶段性地进行，在水位下降30～50cm左右时停顿一下，以逐步使围堰稳定。同时，在抽水过程中，必须加强观察，一发现异常，必须采取相应的补救措施。待水抽干后，利用挖掘机，自卸车等将河底淤泥清理，并整修护坡，达到美观，大方。
4.6围堰内施工
在围堰内修筑便道、施工桩基、承台、墩身。在施工期间派专人在围堰内加强巡视，发现安全隐患，及时处理。筑入土方一出水面，两边须用土袋加固，以防风浪冲刷，同时，视围堰的质保期限，一般用麻袋效果较好，也有采用彩条布防护的做法，但比用麻袋效果差，遇到工期较长时，必须定期进行更新防护。
4.7围堰拆除
施工完毕后将围堰拆除，将施工过程中产生的垃圾、废弃物全部清理干净。将河底恢复原貌。拆除时可采用长臂挖机及施工船只联合作业，先用长臂挖机挖除护坡脚及堰顶填土，人工配合拆除拉条钢筋，然后再用挖掘机加钢丝绳拔出竹篱笆、土工布及松木桩，最后将剩余围堰材料用绞吸式挖泥船清理干净，废旧土工布、竹篱笆等材料用自卸车清理出场地。
5、施工中应注意的有关细节
5.1对筑成围堰的渗漏情况的处理，必须加强含泥量及泥土粒径的控制，在出现渗漏时，在临水面筑入粘性土，形成防渗层。
5.2对受风浪影响较大的围堰工程，除上述施工防护措施外，可另加一道防浪层，可采用挂柳、挂枕、或竹木排等常用方法，以减缓风浪的破坏。
5.3施打木桩时，应随时检查其位置是否正确，是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打；
5.4在围堰抽水前，在全段围堰双排木桩上每隔40m两侧木桩上分别做一观测点，抽水过程中及基坑开挖过程中，每天进行位移观测，并及时对观测数据进行整理分析，如围堰有较大的位移积累，及时采取加固和补强措施。
5.5围堰抽水后，每天安排安全员24小时对围堰进行安全巡查，确保围堰安全。
5.6制定围堰防护应急预案，现场备用原木、竹篱笆、土工布及打桩设备。
6、结束语
本工程围堰修筑后，除了在潮位较高时背坡局部有少量渗水外，其余诸如堰体滑移、沉降等稳定指标均符合技术要求。在堰内外两侧采取铺设防水土工布，顶部堆压等措施后，也基本解决了渗水问题。在历时4个月的主体工程施工过程中，经受住了水位高峰期、基坑开挖等不利条件的考验。
此类围堰在河道宽阔河底平坦地区的桥梁施工方案优化时有其显著的优越性，不仅大幅度的节约成本，安全高效，而且对环境影响也较小，特别适合在地势平坦的河流流域进行施工应用。
参考文献：
[1]杨文渊 徐犇 编[桥梁施工工程师手册]人民交通出版社出版1998
[2][建筑施工手册]中国建筑工业出版社1997
[3]胡永平 江建[关于水利工程围堰施工技术的探究]科技与企业 2016.03（12）
论文作者:郭富刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：围堰论文; 木桩论文; 河底论文; 工程论文; 河道论文; 水深论文; 土方论文; 《基层建设》2019年第1期论文;