小型围堰堰型与施工介绍

小型围堰堰型与施工介绍高天下2014中秋围堰是临时挡水建筑物，作为水利建设的临时建筑物，它的顺利完成及安全保障，往往成为整个工程成败的关键。在大型水利工程中，围堰是保护大坝或厂房等水工建筑物干地施工的必要挡水建筑物，一般属临时性工程，但也常与主体工程结合而成为永久工程的一部分。围堰工程直接关系主体工程的施工安全、工期和造价，如果拦蓄洪水的库容较大，还关系到下游人民生命财产的安全，因此围堰在导流工程中具有举足轻重的作用。大家所从事的工程施工，涉及的围堰是临时的，又比较小，只能从小的地方着手考虑。一、常用围堰分类及适用条件分类适用条件土围堰流速较小，河床透水性较小的土壤,河边浅滩处。草土围堰草土围堰水深小于2m，流速小于1m/s。草（麻）袋围堰水深小于3m，流速小于1.5m/s，河床透水性较小。竹编围堰木（竹）桩编条围堰水深小于3m，流速小于2m/s。河床透水性较小，可以打小木桩。竹篱围堰同上竹笼片石围堰水深3～4m，较大流速，河床无法打桩。分类适用条件堆石围堰石块就地取材，流速小于3m/s，河床坚实、透水性较小。木质围堰木板围堰水深左右2m，流速小于0.3m/s，河床透水性较小。木笼围堰适用于深水，流速较大处。河床坚实平坦，不能打桩，或有少量流水的河流。木套箱基础埋设较浅，面积不大，流速小于2m/s。木板桩围堰水深3～4m，坑底至水面5m左右，河床透水性较大，但可以打桩。分类适用条件钢质围堰钢套筒围堰流速小于2.0m/s。覆盖层较薄，平坦的岩石河床，埋置不深的水中基础，也可用于修建桩基平台。双壁围堰大型河流速深水基础，覆盖层较薄，平坦的岩石河床。钢板桩围堰水深为4m以上，河床为硬土、卵石层或软质岩层。适用较深基坑，防水性能较好。钢筋砼围堰适用于河滩浅基开挖不稳定性土壤。或在既有线旁开挖桥涵基坑，用以代替板桩，保护既有建筑物的安全.这些围堰，都有多年成熟的施工经验，特别是土围堰、石围堰、草土围堰、竹编围堰、木质围堰等，从古用到今，硕果累累。在当今时代，施工企业强调快、好、省，劳动力紧张、劳动报酬高，所以有必要对小型围堰形式提出探讨。围堰的断面尺寸及填筑材料的选用，要根据围堰的高度、当地建筑材料、施工工期和确保施工安全的要求来确定。二、近年来逐步发展起来的两种新型围堰1、拉森钢板桩围堰。拉森钢板桩强度高，容易打入坚硬土层，防水性能好，能按需要组成各种外形的围堰，并可多次重复使用。但是需用专用设备打入，打入的钢板桩要相互咬合，才能起到止水作用。拉森钢板桩作为一种新型建材，在建桥围堰、大型管道建设和临时沟渠开挖中，用于挡土、挡水、挡沙等工程上发挥重要作用。钢板桩做围堰不仅绿色、环保而且施工速度快、施工用工低，具有很好的防水功能。2、土工模袋（土工织物充填袋）筑围堰。土工模袋是利用一种双层聚合化纤合成材料制成的连续（或单独）的袋状产品。从七十年代末引进我国并研制使用，在近几十年土工合成材料应用得到广泛发展，成为一门新技术。它可以直接应用于水下施工，水下施工模袋，无需作围堰或断流，用以取代千百年来传统的砌石护岸、护坡、护底等工程。但随着功能扩展，广泛用于中小围堰工程。只要在施工区域或一定范围内有排水性较好的亚砂土、粉细砂类土料，选用具备较高的强度、良好的渗水性和保泥性的聚丙烯编织袋，用泥浆泵或绞吸机械进行取土和送土，将充填袋充填后形成围护棱体或临时施工围堰，满足施工需要。三、小型围堰施工介绍施工围堰不仅仅是临时挡水堰体，而且是确保工程顺利施工、保证施工安全的重要措施，因此，围堰的填筑施工必须符合施工规范等有关要求。在小型围堰施工中，江苏主要使用土围堰、草土（袋装土）围堰、木桩（钢桩）复合围堰、拉森钢板桩围堰、土工模袋围堰等五种堰型，这几种围堰施工方法分别介绍如下：1、土围堰。当河道较窄，水位较低，当地有适合的土源，场地具备，环境允许，土围堰是合适的首选。由于土围堰由挖掘机、推土机、汽车等机械完成，用普工较少，适合有条件的河道。但是围堰占河道断面多，拆除时易造成污染，在城市不适用。2、草土（袋装土）围堰。草(麻)袋围堰的主要填料为粘性土，堰顶宽取1～2米，内侧边坡坡率取1:0.2～1:0.5，外侧边坡取1:0.5～1:1,施工方法如下：用草(麻)袋盛装松散粘性土，装填量为袋容量的1/2～2/3，袋口用细麻线或铁丝缝合，施工时将土袋平放，上下左右互相错缝堆码整齐，水中土袋用带钩的木杆钩送就位。中间设粘土心墙时，可用砂性土装袋。水流流速较大时，外围草(麻)袋可用小卵石或粗砂装袋，或增加抛片石堰外防护。3、木桩（钢桩）复合围堰。该堰型由木桩（钢桩）插入土中，起到固定作用；扎竹排、土工布起到挡土作用；筑入土方完成围堰，通过抽水、加固等几个环节，最终完成。由于该堰型对土方要求低，被广泛用于大型超长围堰中。如2006年实施的苏州独墅湖隧道的施工围堰，长达5km，深过5~6米，就采用该堰型，堰内填土，就是抓取湖内水下土方解决。我在2005年初采用圆木桩围堰，用于宿迁黄河2号桥废黄河截流中，单条围堰长150米，双条，效果明显。附断面示意图，其两侧的两排园木桩沿堰身方向间距取1m，木桩稍径采用15cm，考虑到河底土质较差，为了增加围堰的抗滑性，桩打入土内3m左右，采用的圆木桩桩长取6m。4、拉森钢板桩围堰。“拉森”板桩从1902年，德国国家主工程师TryggveLarssen先生在不来梅开发制作了世界上第一块U型剖面铆凸互锁的钢制板桩，到1914年，两边都能连锁的的板桩问世了。这个（改进）一直被世界绝大多数的板桩（制造商）沿用至今，是知名而享誉土木工程领域已久的建筑材料。具有止水特点。钢板桩围堰是使用钢板桩逐根插打，钢板桩之间相互咬接，最后封闭成一个整体，可以挡住外侧的水土。这就是经常说的拉伸钢板桩围堰。围堰结构都是需要对围堰内侧进行支护的，这需要根据围堰的尺寸、深度选取钢管、工字钢或者H型钢进行支护。小的围堰可以凭自己的经验施工即可，但是遇到大型的围堰需要对围堰的整体结构进行设计，保证围堰的整体结构稳定。在南京城西干道秦淮河纵向围堰施工中,采用拉森钢板桩和吹砂复合围堰，实际效果表明，拉森钢板桩重复使用，耐久性良好，互换性良好，堰内充填砂，拆除后重复利用，减少碴土环境污染，在城市中使用，环境保护效果明显。与土石围堰相比，大量减少了取土量和混凝土的使用量，有效地保护了土地资源。这对于城市内的窄河涌堤岸在环境整治中，政治占主导地位。但缺点是钢板桩材料一次性投入费用高，占用流动资金多，因此是否采用，宜经过技术经济、政治比较后方可决定。5、土工模袋围堰。充填土的机械设备主要由泥浆泵输泥系统、高压水泵冲泥系统、配电系统三部分组成。水流经高压水泵喷射，切割粉碎土体，形成泥浆，再通过泥浆泵输入袋内。四、小型围堰施工过程比较土围堰草土（袋装土）围堰木桩（钢桩）复合围堰拉森钢板桩围堰土工模袋围堰材料要求非淤泥土、液化土草袋、编织袋、非淤泥土、液化土木桩（钢桩）、土工布、土方专用拉森钢板桩模袋，排水性较好的亚砂土、粉细砂类土料釆购难易现场条件易易租赁模袋产品订货机械要求土方机械无打桩机械专业机械泥浆泵或绞吸机械施工进度慢中中特快快劳动强度低大大低低施工人员配备普工少普工多普工中无普工少小型围堰施工过程比较土围堰草土（袋装土）围堰木桩（钢桩）复合围堰拉森钢板桩围堰土工模袋围堰材料要求非淤泥土、液化土草袋、编织袋、非淤泥土、液化土木桩（钢桩）、土工布、土方专用拉森钢板桩模袋，排水性较好的亚砂土、粉细砂类土料专业技术无无有有有场地要求大中中小中环境污染对环境污染对环境污染对环境污染无对环境污染一次投入费用少中中大中围堰拆除困难中中方便中拉森钢板桩围堰和土工模袋围堰比较。某工程设计围堰总高度为5.7米；如采用的砂袋围堰，底宽采用12米，围堰顶宽1.5米。如采用拉森钢板桩围堰，Ⅲ型拉森钢板桩宽度0.4米，每米重60kg，钢板桩长度14米。两者造价每延米价格相近。从防汛安全上看，钢板桩一次完成，顶面高度确定，施工时汛期最高水位超过预计，钢板桩加高将很困难，且钢板桩承受水深越大，压力就越大，稳固性也越差，汛期安全较难保证。而砂堤围堰加高较易，在砂堤加高的同时，也增加了砂堤的自重，增加砂堤稳定性，安全性也随着提高，汛期安全较有保障。且砂袋筑堤利用砂袋自重，将原地面的软质淤泥挤走，砂袋筑堤围堰安全较有保证；实践证明，其止水性能也能满足施工的要求。五、总结围堰形式无定论，无谁好谁坏之分，但首先是因地制宜。从前文所述，采用砂袋围堰在防汛安全、施工安全、工期和经济等方面与拉森钢板桩围堰相比更有明显优势，但是有环境保护要求时，就有可能被一票否决。随着用工矛盾突出，机械施工成为主流，用工多的项目会逐步退出主导地位，我想应首先退出的是草袋、编织袋等袋装土围堰，取而代之的是土工模袋围堰，两者从形式上看是袋小与袋大问题，但用工就不可同日而语。总结随着环境保护矛盾突出，单纯的填土围堰必然因为环境保护和农田保护等而被强制要求退出主导堰型，取而代之的是用土少的复合围堰，或不用土或无污染的其它堰型。围堰就是要因地制宜，适合的就是好的，适合是硬道理。谢谢