长江干堤防渗钢板桩施工技术探讨（三）

                                    长江干堤防渗钢板桩施工技术探讨

(长江水利委员会长江工程建设局)

作者简介;孙昕,男,长江工程建设局 高级工程师 日本援助中国堤防钢板桩防渗主体工程施工项目经理

摘 要：通过对钢板检首次应用于长江堤防介绍入手,笔者从钢板桩理论计算数量小子实际使用数量的现象入手,分析出主要原因是钢板桩偏斜造成。提出合理控制超理论钢板桩数量应注意的问题。对偏斜产生的不利影响、钢板桩空间状态的测量,产生偏斜的因素，偏斜的方法和控制等方面进行了分析。最后对钢板桩运行观测结果进行了分析

关键词：长江堤防 钢板桩 施工 技术

1998年夏季，长江流域发生自1954年以来的又一次全流域性大洪水,长江中下游堤防险情不断,洪灾损失严重，引起了包括日本在内的国际社会的普遍关注。针对堤基渗流引起的各种险情,日本驻华使馆照会外经贸部和水利部,就利用日本政府无偿援助资金紧急实施长江堤防钢板桩加固示范项目提出了建议。

经过充分准备工作后,外经贸部与日方签署了“中国长江大堤加固计划”项目的政府换文。根据协议,日本政府将向中国提供14.57亿日元限额(约合人民币1亿元)的无偿援助。

钢板桩用于长江干堤防渗,是我国长江堤防防渗首次应用,在实践中,如何认识钢板桩打人地层后,空问状态及其影响的诸多因素,亦是施工技术的关键,直接影响到施工质量、合拢成败、生产成本等方面。

根据截而形状不同钢板桩主要分“一”型,“Z”型,“U”型等。此次应用的是FSP-IVA型"U”型钢板,板厚14-16m，材料为低碳高锰钢材料、设备主要采用60-90KW电动锤，锤与钢板采用电动锤液压夹板联接,主要设备还有55-80吨履带吊机,200~300KVA柴油发电机、电器、液压控制箱等组成。

钢板打入后的空间状态,由相互平行和垂直于钢板防渗墙轴线的参数和绕钢板桩中心轴线扭转角度描述(以下统称为偏斜)。从施工工艺看,相对钢板桩位置和轴线的倾斜和扭转是难以避免的,如果注意技术上的控制是完全可以减缓其发展趋势,降低项目成本。

1 偏斜产生的不利影响

①钢板桩的总数量增加

如地表水平距离1000m,每根桩相互嵌合后宽度为0.4m,理论计算总量为2500根,其实际往往大于2500根,这主要是偏斜产生的影响。根据客观影响,实际数与理论数比值应控制在1.006-1.013之间。

②异型钢板的数量增加

打入钢板桩的正常倾斜趋势是向未打入的轴线方向倾斜。一但偏斜达到1%时,为了施工的效率和质量，应插打异型纠斜钢板桩,该钢板桩上窄下宽,长20m。该纠斜度一般为1%。异型纠斜钢板桩造价高,且不能一次性轧制而成,必须进行专业工厂或现场加工制作。因此,控制偏斜减少异型纠斜钢板桩的使用数量，也是技术控制的难点。

③合拢口钢板桩施工难度增大

为满足工期,提高工作效率。往往一个单位工程,一条轴线上有2-3台机组同时施工,最后进行钢板桩防渗墙的合拢口连接,使防渗墙连成整体。合拢是否顺利可靠，与合拢口附近钢板桩空间状态或偏斜度关系密切，笔者实践中,进行过三次合拢,合拢时间分别为7分钟、60分钟、2040分钟,其差异如此之大,主要与合拢口两边钢板桩的偏斜程度和对偏斜量准确测量相关。

2 钢板桩空间状态的测量

如图1所示,钢板桩应控制A-A(法线方向);B-B (轴线方向);和T转角的三个参数。实际中的钢板桩插打开始、中间、终了的三级控制一般是通过地表的观测和测量进行。打入的状态必须结合测量参数和同类地层插打的难易程度综合判断分析。

①A-A;B-B方向的测量:开始吊机自由悬夹钢板桩插人已打入钢板桩的嵌合槽内,对A-A向和B-B向，同时用重垂线校准垂直度。利用地表施工导架和契块调整钢板桩的偏转角度。在施打的全过程中,随时检查校正。钢板桩上端插打至地表1-2m时,用重垂仪和钢尺测算两个方向的偏斜值,如超过指标,拔出调整后打入。

②两块钢板桩嵌合口状态控制:如图2所示,为正常相互平行的两块钢板桩的嵌合状态,嵌合处周围均有一定间隙。如钢板桩偏斜,根据偏斜状态的不同,该间隙会发生变化。如果上部A-A向和B-B向两个方向已校 准,其问隙可以分析已打人地下钢板桩的偏斜状态。

  ③钢板桩打人时间分析:通过打人时间的对比分析,可以排除地层、正常嵌合摩擦力、操作方法等影响，当实际打入时间,较正常太长时,说明此钢板桩打入后空间状态在恶化,必须采取技术措施。