湖北地區(qū)鋼板樁圍堰綜合施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本工程位于湖北省長(zhǎng)江中游沿岸某水利樞紐工程，圍堰總長(zhǎng)度511.6米，采用鋼板樁復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)洪水位按29.43m計(jì)，堰頂高程30.93m，最大堰高8.83m，堰頂寬度6m。迎水面27.00m高程處設(shè)置1.50m寬平臺(tái)，平臺(tái)以下邊坡1:3，以上邊坡1:2.5，背水面邊坡1:2.5，形成階梯式抗滑結(jié)構(gòu)。1.2地質(zhì)水文條件施工區(qū)域地層呈典型二元結(jié)構(gòu)，上部為第四系全新統(tǒng)沖洪積層，主要由①?lài)咛钔粒ㄋ缮睿?.5-1.2m）、②淤泥質(zhì)土（流塑狀，厚1.5-3.0m，天然密度1.72g/cm3）、③粉質(zhì)黏土（可塑狀，厚5-8m，黏聚力22kPa，摩擦角18°）組成；下部為④-1粉質(zhì)壤土（硬塑狀，厚3-5m）、④-2砂壤土（中密狀，厚4-6m）及⑤粉砂層（松散-中密狀，厚大于10m）。地下水位埋深0.5-1.2m，江水最大流速1.8m/s，年最高水位變幅達(dá)7.5m。1.3工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本工程執(zhí)行《水利水電工程圍堰施工規(guī)范》（SL251-2010）及《鋼板樁圍堰技術(shù)規(guī)程》，防洪標(biāo)準(zhǔn)按長(zhǎng)江堤防相應(yīng)等級(jí)設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)二級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限2年。抗震設(shè)防烈度6度，場(chǎng)地類(lèi)別Ⅲ類(lèi)，基本風(fēng)壓0.35kN/m2。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程工程劃分為三個(gè)施工段：1#段（0+000-0+170）、2#段（0+170-0+340）、3#段（0+340-0+511.6），采用"從上游分兩頭向下游合龍"的施工順序。主要流程包括：施工準(zhǔn)備→測(cè)量放樣→導(dǎo)樁架安裝→鋼板樁施打→鎖口防滲處理→圍堰內(nèi)排水→基坑清淤→堰體加固→監(jiān)測(cè)維護(hù)→拆除。2.2資源配置計(jì)劃?rùn)C(jī)械設(shè)備配置：液壓振動(dòng)錘（型號(hào)DZJ-90，激振力900kN）2臺(tái)長(zhǎng)臂挖掘機(jī)（斗容1.2m3）3臺(tái)液壓抓斗（15t）1臺(tái)泥漿泵（揚(yáng)程30m，流量150m3/h）4臺(tái)全站儀（精度2mm+2ppm）1套測(cè)斜儀（分辨率0.1mm/m）2臺(tái)材料供應(yīng)計(jì)劃：SP-IV型拉森鋼板樁（長(zhǎng)度12m，寬度400mm，重量76.1kg/m）650根609×16mm鋼管支撐（Q235B）180m3:7灰土（壓實(shí)度≥93%）2800m3編織袋（80×45cm，拉力強(qiáng)度≥1.5kN）15000條止水材料（膨脹橡膠條，截面10×20mm）3000m2.3進(jìn)度計(jì)劃控制總工期90天，關(guān)鍵線(xiàn)路為：鋼板樁施打（30天）→基坑排水清淤（15天）→防滲墻施工（20天）→土方回填（15天）。采用Project軟件進(jìn)行進(jìn)度管理，設(shè)置三個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：①鋼板樁合龍（第30天）、②基坑抽水完成（第45天）、③主體結(jié)構(gòu)驗(yàn)收（第80天）。三、主要施工方法3.1鋼板樁施工工藝導(dǎo)架安裝：采用25#工字鋼制作雙層導(dǎo)梁，導(dǎo)梁間距405mm（鋼板樁寬度+5mm），支撐間距6m，打入Φ25鋼筋錨樁固定，導(dǎo)架軸線(xiàn)偏差控制在±15mm內(nèi)。鋼板樁施打：打樁前檢查鎖口，采用黃油與鋸末混合物（比例1:2）進(jìn)行鎖口潤(rùn)滑，對(duì)變形樁進(jìn)行校正，不合格樁剔除率不低于3%。首根樁采用全站儀定位，垂直度偏差≤1%，后續(xù)樁通過(guò)鎖口導(dǎo)向，采用"屏風(fēng)式"打入法，每次施打10-15根形成短墻段。振動(dòng)錘施打參數(shù)：?jiǎn)?dòng)頻率15-20Hz，下沉速度控制在0.5-1.0m/min，當(dāng)最后1m下沉量小于0.1m/min時(shí)停止錘擊。合龍段預(yù)留2-3根樁位，采用異形樁或切割焊接處理，合龍誤差控制在±30mm內(nèi)。防滲處理：鎖口采用"二氈三油"填塞：先嵌入20mm厚瀝青麻筋，再灌注聚硫密封膠（固化時(shí)間24h），最后外側(cè)涂刷水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（干膜厚度≥1.2mm）。底部防滲采用高壓噴射注漿：在鋼板樁內(nèi)側(cè)20cm處設(shè)置單排旋噴樁，樁徑600mm，間距450mm，樁長(zhǎng)穿過(guò)粉砂層進(jìn)入基巖0.5m，水灰比1:1，注漿壓力20-25MPa。3.2基坑排水與清淤排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圍堰內(nèi)設(shè)置環(huán)形排水溝（寬0.5m，深0.8m），轉(zhuǎn)角處設(shè)集水井（2m×2m×3m），配置4臺(tái)泥漿泵（1用1備），排水能力按最大滲流量1.5倍設(shè)計(jì)。采用"分層排水法"：第一層排水至淤泥面以上0.5m，待淤泥固結(jié)7天后進(jìn)行第二層排水至設(shè)計(jì)基坑底高程。清淤施工：采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)配合液壓抓斗進(jìn)行清淤，淤泥厚度≤1.5m時(shí)直接開(kāi)挖，超過(guò)1.5m時(shí)采用"臺(tái)階法"開(kāi)挖，臺(tái)階高度1m，寬度2m。清淤至設(shè)計(jì)高程以上20cm時(shí)改用人工清理，基底壓實(shí)度≥90%，承載力特征值fak≥120kPa。清淤棄土采用密閉式運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)，運(yùn)距3.5km。3.3堰體加固措施內(nèi)支撐系統(tǒng)：設(shè)置兩道水平支撐：第一道位于高程27.00m平臺(tái)處，采用609×16mm鋼管，間距3m，兩端焊接牛腿（20mm厚鋼板）；第二道位于高程24.50m處，采用雙拼25#槽鋼，與鋼板樁焊接連接。支撐安裝前進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，預(yù)壓力為設(shè)計(jì)荷載的1.1倍，持荷1小時(shí)沉降量≤2mm。防滲墻施工：在鋼板樁內(nèi)側(cè)1.0m處設(shè)置黏土防滲墻，頂寬2.0m，底寬3.5m，采用"削坡回填法"施工，分層攤鋪（厚度30cm），采用振動(dòng)碾（激振力300kN）壓實(shí)，壓實(shí)度≥93%，滲透系數(shù)k≤1×10??cm/s。墻頂設(shè)置C20混凝土壓頂（寬1.2m，厚0.3m），內(nèi)置Φ12@200雙向鋼筋網(wǎng)，與鋼板樁采用M20膨脹螺栓連接。四、質(zhì)量控制措施4.1關(guān)鍵工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法檢查頻率鋼板樁軸線(xiàn)位置±30mm全站儀每50m一點(diǎn)樁頂高程±50mm水準(zhǔn)儀每20根樁樁身垂直度≤1%測(cè)斜儀每10根樁鎖口滲漏量<0.1L/min·m注水試驗(yàn)每100m防滲墻壓實(shí)度≥93%環(huán)刀法每500m34.2質(zhì)量保證體系建立"三檢制+第三方檢測(cè)"質(zhì)量管控模式：施工班組自檢：對(duì)鋼板樁垂直度、鎖口間隙等進(jìn)行100%檢查；項(xiàng)目部復(fù)檢：對(duì)防滲墻壓實(shí)度、支撐軸力等關(guān)鍵指標(biāo)抽檢30%；監(jiān)理驗(yàn)收：對(duì)隱蔽工程進(jìn)行旁站監(jiān)理，驗(yàn)收合格率100%；第三方檢測(cè)：委托具有資質(zhì)的檢測(cè)單位進(jìn)行鋼板樁焊縫探傷（抽檢10%）、混凝土強(qiáng)度檢測(cè)（每組3個(gè)試塊）。4.3常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題處理鋼板樁傾斜：當(dāng)傾斜率超過(guò)1.5%時(shí)，采用"糾偏樁法"，在傾斜樁兩側(cè)施打糾偏樁，通過(guò)液壓千斤頂頂推復(fù)位，復(fù)位后采用型鋼臨時(shí)固定。鎖口漏水：局部滲漏采用棉絮填塞+速凝水泥封堵；嚴(yán)重滲漏段采用雙液注漿（水泥漿:水玻璃=1:0.5），注漿壓力0.3-0.5MPa?；勇∑穑寒?dāng)隆起量超過(guò)30mm時(shí)，立即停止抽水，采用超載預(yù)壓（堆載15kPa），并在坑底設(shè)置碎石盲溝排水。五、安全與文明施工5.1安全防護(hù)措施高處作業(yè)防護(hù)：堰頂設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（間距2m設(shè)立柱），掛設(shè)密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2），臨邊作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶。設(shè)置上下通道（寬1.2m，坡度1:3），踏步采用50mm厚木板，防滑條間距30cm。水上作業(yè)安全：施工船舶配備救生衣（每人1件）、救生圈（每船4個(gè)）、消防滅火器（4kg干粉，每船2具）。作業(yè)區(qū)設(shè)置警示浮標(biāo)（間距50m），夜間懸掛紅色警示燈（閃光頻率60次/min）。用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱實(shí)行"三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)"，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s。水下電纜采用YJV22-1kV-4×25+1×16型鎧裝電纜，埋深≥0.5m，接頭處做防水處理。5.2汛期施工保障度汛預(yù)案：儲(chǔ)備應(yīng)急物資：編織袋2萬(wàn)條、彩條布5000m2、柴油發(fā)電機(jī)（150kW）2臺(tái)、應(yīng)急照明設(shè)備30套。成立20人應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)，進(jìn)行每月2次演練，演練內(nèi)容包括管涌處理、堤壩加高、設(shè)備撤離等。水位監(jiān)測(cè)：在圍堰上下游各設(shè)置1處水位觀(guān)測(cè)點(diǎn)，每2小時(shí)記錄一次，當(dāng)水位達(dá)到28.5m時(shí)啟動(dòng)橙色預(yù)警，29.0m時(shí)啟動(dòng)紅色預(yù)警。預(yù)警響應(yīng)措施：橙色預(yù)警時(shí)增加巡查頻次至每小時(shí)1次；紅色預(yù)警時(shí)停止作業(yè)，人員設(shè)備撤離至安全區(qū)。5.3環(huán)境保護(hù)措施揚(yáng)塵控制：施工便道采用20cm厚C20混凝土硬化，出入口設(shè)置洗車(chē)平臺(tái)（長(zhǎng)15m，寬4m），配置高壓沖洗設(shè)備。土方運(yùn)輸車(chē)輛必須覆蓋篷布（覆蓋率100%），出場(chǎng)前沖洗輪胎，行駛速度≤15km/h。水質(zhì)保護(hù)：設(shè)置三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），施工廢水經(jīng)沉淀（停留時(shí)間≥2h）后排放，懸浮物濃度控制在70mg/L以下。嚴(yán)禁向河道拋棄建筑垃圾，生活垃圾集中收集后由環(huán)衛(wèi)部門(mén)定期清運(yùn)（每周2次）。六、施工監(jiān)測(cè)與維護(hù)6.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)頻率預(yù)警值圍堰沉降水準(zhǔn)儀（DSZ2）1次/天±50mm水平位移全站儀（TS06）1次/天±30mm鋼板樁應(yīng)力鋼筋應(yīng)力計(jì)（精度0.1MPa）1次/2天200MPa地下水位測(cè)繩（分辨率1mm）2次/天突降>50cm/d滲流量三角堰1次/天>50m3/h6.2維護(hù)保養(yǎng)措施日常維護(hù)：每日檢查鋼板樁鎖口狀況，對(duì)松動(dòng)的止水材料及時(shí)更換；每周檢查支撐系統(tǒng)螺栓緊固情況，扭矩保持在350-400N·m。雨季前對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行全面檢修，清理排水溝內(nèi)淤泥，確保排水暢通。結(jié)構(gòu)維護(hù)：對(duì)銹蝕鋼板樁采用噴砂除銹（Sa2.5級(jí)），涂刷環(huán)氧富鋅底漆（干膜厚度80μm）+氯化橡膠面漆（干膜厚度60μm），每半年檢查一次涂層完好率。發(fā)現(xiàn)堰體裂縫（寬度>0.2mm）時(shí)，采用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿處理，灌漿壓力0.2-0.3MPa，固化后進(jìn)行表面封閉。七、圍堰拆除7.1拆除工藝采用"逆向施工法"拆除，具體流程：內(nèi)支撐拆除→堰體土方開(kāi)挖→鋼板樁拔除→場(chǎng)地恢復(fù)。鋼板樁拔除采用"振動(dòng)拔樁法"，拔樁前先松動(dòng)鎖口（注入潤(rùn)滑油），拔樁順序與施打順序相反，從下游合龍段開(kāi)始拆除。7.2環(huán)保要求拆除的鋼板樁進(jìn)行分類(lèi)整理，彎曲變形樁采用液壓校直機(jī)修復(fù)，修復(fù)合格率≥85%，可重復(fù)利用率≥90%。棄渣處理執(zhí)行"零棄渣"原則，清淤土方經(jīng)晾曬（含水率≤30%）后用于堤后回填，剩余棄渣運(yùn)至指定消納場(chǎng)進(jìn)行碾壓處理（壓實(shí)度≥90%）。八、應(yīng)急預(yù)案8.1管涌處理當(dāng)發(fā)現(xiàn)管涌（涌水量>0.1m3/h，帶出砂粒）時(shí)，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案：采用"反濾圍井法"處理，圍井直徑1.5-2.0m，井內(nèi)鋪設(shè)三層反濾料（粗砂15cm→碎石20cm→塊石25cm）。同時(shí)在管涌區(qū)上游設(shè)置防滲帷幕，采用高壓噴射注漿（樁長(zhǎng)10m，間距0.8m），形成截滲墻。8.2圍堰坍塌發(fā)生坍塌征兆（水平位移突增>10mm/d或沉降>15mm/d）時(shí)：立即組織人員撤離，設(shè)置警戒區(qū)（半徑50m），停止圍堰