电子论文-钱塘江桩式丁坝施工技术.pdf

钱 塘 江 桩 式 丁 坝 施 工 技 术 孙鸣宇 1 林斌炎 2 裘文旭 1 1 浙江水 利水 电专科 学校 浙江 杭州 310018 2 浙江 省水 利厅 浙江 杭州 310009 摘 要 在钱塘江强涌潮区修筑桩式丁坝是对传统抛石丁坝的一次重要革新 但其施工却面临着恶劣的自然条件 施工 技术缺少现成的经验 参建各方大胆创新 积极投入 终于攻克了一系列技术难关 确保工程保质保量 顺利完工 关键词 钱塘江海塘 传统抛石丁坝 桩式丁坝 施工技术 中图分类号 TV863 文献标识码 B 文章编号 1008 536X 2008 02 0018 003 Construction Technology of Q iantang R iver Spur D ikes W orks SUN M ing yu1 L INB in yan2 Q IU W en xu1 1 Zhejiang W a ter C onservancy and H ydropow er C ollege H angzhou 310018 C hina 2 Zhejiang P rov incial D epartm en t of W a ter Resources H angzhou 310016 Ch ina Abstract It proves to be anim portantinnova tionto replace thetraditional rip rapspur dike w iththe p ile spur d ikeinthe area s of strong tida l a rea of Q ian tang R iver bu t the constructionis facing the worst na tural cond itions andthe lack of technical experience in dealing w ith The constrctures m ake boldinnova tions andfina lly overcom e aseries of technical difficulties to ensurethe qua lity the volum e and the sm ooth com p letion K ey w ord s Q iantang R iver levee trad itiona l rip rapspur d ike p ile spur dike constructiontechnology 1 工程概述 钱塘江北岸海塘海宁段既是著名的观潮胜地 但 也经受着钱江大潮日复一日的冲击和侵蚀 随着两岸 人类活动的加剧 钱塘江江面束窄 江道河床发生了急 剧变化 涌潮主流持续逼向海宁岸线 海塘受到了较以 往更为强劲的正面冲击 20 世纪80 年代以来 塘前滩 地刷深严重 明清鱼鳞石塘出现了局部沉陷 外倾和坍 塌 急需采取工程措施予以保护 经原国家计委批准 1998 年开工建设百年一遇设计标准的标准海塘 并于 2002 年开始在塘前滩地刷深区新建50 座桩式丁坝 丁 坝间距为250 m 桩式丁坝工程于2004 年完工 形成 的丁坝群对塘前促淤保滩 保护海塘堤脚稳定产生了 立 竿见影的效果 笔者现重点阐述桩式丁坝的 施工 技术 收稿日 期 2008 03 25 作者简 介 孙鸣 宇 1965 男 浙 江天台 人 高级 工程师 从 事水 利 工程 施工监 理和 管理工 作 2 桩式丁坝的自然条件及其结构型式 2 1 工程自然条件 桩式丁坝工程所在位置的河床地势平坦 地基土 层呈多层结构 表层是很薄的粉砂土 第二层是约2 m 厚的粉质粘土 第三层是淤泥质粉质粘土 滩地高程 为 坝身处为 1 0 1 0 m 坝头处为 3 5 2 0 m 潮水位主要受上游下泄流量和潮汐影响 根据距丁 坝所在位置较近的盐官水文站资料 历史实测最高潮 位为9 59 m 最低潮位 0 5 m 平均高潮位5 71 m 平 均低潮位为2 51 m 2 2 桩式丁坝的结构型式 桩式丁坝是以钢筋混凝土板桩为主要构件的新型 丁坝结构型式 其主要作用与传统的抛石丁坝相同 均 是为了减缓过坝涌潮流速 促使坝后落淤造滩 而区别 在于桩式丁坝板桩入土较深 形同丁坝生根 消除了抛 石丁坝易发的底脚掏空造成丁坝坍塌的隐患 桩式丁坝的结构型式分为单排桩和双排桩丁坝 经试验对比 确定采用单排桩型式 丁坝坝长50 m 下 游侧板桩采用密排布置 桩顶浇筑 C30 钢筋混凝土帽 第20 卷 第2 期浙江水利水电专科学校学报V ol 20 N o 2 2008 年6 月J Zhejiang W at C ons 2 板桩施打需要稳定的平台 而驳船的晃动导 致板桩定位困难 板桩施打质量无法满足设计要求 因 而 采用该方案试验了一座丁坝后 就被束之高阁 水冲沉桩法是在钢筋混凝土板桩预制时轴向预留 二个 100 m m 的冲水孔 配置扬程为80 m 的潜水泵 板桩起吊后在水冲和自重作用下缓慢下沉 施工中如 出现板桩桩位偏斜 可通过二个冲水孔中的流量来进 行调整 这种施工方法在钱塘江较单一的粉砂土地基 上曾有非常成功的实践 然而 桩式丁坝所选的位置是 冲刷较严重的地段 塘前也就肯定遍布着多年来抛填 的护脚块石 据勘查 河床表层2 m 深的土中夹杂着大 量抛石 水冲沉桩法遇到地基中的乱石堆也就一筹莫 展了 试验至此 大家的目光很自然地集中到了振动沉 桩法上 振动沉桩法是将挖掘机改装为带振动器的振 动机 振动器的液压钳夹紧板桩后垂直提起 通过挖掘 机的万向传动系统进行桩位定位 最终振沉到位 该方 案的优点是 施工效率高 施工质量易于控制 安全生 产隐患少 经过上述试验和施工方案比较 最终确定其余的 桩式丁坝全部采用振动沉桩法进行施工 4 振动沉桩法施工方法 4 1 施工工艺流程 塘前板桩施打 下塘施工便道修筑 长臂挖掘机 清理桩位河床表层块石 板桩吊至塘下 振动机液压 钳夹紧板桩就位 板桩轴线和垂直度校正 振沉板桩 丁坝内侧 上下游板桩之间 抛石施工便道跟随板桩 进占 振沉板桩继续向前推进 振动机上塘避潮 坝头18 m 长板桩进行接桩并施打 4 2 施工方法 4 2 1 塘前底脚防冲板桩的施打 在每条丁坝坝轴线下游5 m 上游18 m 的范围内 施打塘前底脚防冲预制板桩 25 cm 35 cm 10 5 m 长 专为钱塘江海塘工程特制的 HD J10 多功能步履 式打桩机 配置 D 18 筒式柴没打桩锤 直接站立在鱼 鳞石塘上就可完成对板桩的吊装 定位和施打 每条丁 坝的塘前共80 支预制板桩约需4 d 施打完毕 4 2 2 下塘施工便道修筑 鱼鳞石塘塘顶与坦水之间的高差约为5 m 沿鱼 鳞塘口方向铺设下塘斜坡道 为了减少涌潮冲刷 斜坡 道下坡方向朝上游布置 斜坡道在坝根处与坦水衔接 设置7 m 7 m 的回转平台 斜坡道坡比约为1 4 底宽 约10 m 顶宽约6 m 外侧由钢筋笼装块石叠高形成防 冲保护 钢筋笼之间用轧头相连 斜坡道表面用石渣铺 平 斜坡道的施工宜选在小潮汛时突击完成 为挖掘 机 振动机等机械直接下塘施工奠定了基础 第2 期孙鸣宇等 钱塘江桩式丁坝施工技术19 4 2 3 振沉预制板桩 将KATO 330 挖掘机改装成液压式 振动机 利用 下塘施工便道直接行进至施打桩位振沉板桩 板桩振 沉前 须用长臂挖掘机对拟打桩位进行表层块石清理 块石层厚约1 2 m 挖出的块石可用于施工便道或 丁坝外侧的抛石 桩位块石清理一段后挖掘机退至回 转平台或上至塘面避潮 接着 振动机下塘开始施工 事前预制板桩已被运 至施打区域堆放备用 振动机首先用振动器的液压钳 夹住并拎起预制板桩 通过架设在塘顶上的经纬仪进 行辅助轴线定位 确定好施打桩位 调整好板桩的垂直 度再行振沉 河床表层2 m 为粉质粘土 局部尚有遗留 块石存在 施打过程中有时会因桩尖遇到块石而发生 桩位偏移 故一开始振沉速度要做到缓慢下沉 一旦发 生桩位偏移 振动机要马上停止向下用力 但要保持继 续振动直至桩位纠偏回复至原位为止 振沉2 m 以后 速度加快 约3 7 m in 就能振沉到位 振沉施工采取避潮作业 一潮时间可振沉20 30 支板桩 施工至丁坝坝头位置 由于受振动机起吊能力 限制 18 m 长的坝头板桩要采用二节 9 m 9 m 接桩 工艺 在下节桩的上部预制收缩的桩头 在上节桩的下 部预埋外箍钢板 上下节板桩对接后 再用 25 mm 的 高强螺栓进行销接 从整体强度看 接头易锈蚀是最薄 弱的地方 为此在接头处采用了环氧树脂加铸石粉进 行涂刷保护 4 2 4 上下游板桩之间抛石 上下游板桩之间的抛石 既是桩式丁坝工程的设 计内容 同时 又可用于振沉板桩时挖掘机和振动机的 施工便道 先在上下游板桩之间的河床上抛填4 7 m 宽 约1 0 m 厚的石渣 经挖掘机初步整平后 再在其 上覆盖较薄的装石钢筋笼 用以抵御潮水冲击 形成施 工便道 4 2 5 板桩振沉与抛石施工便道交错推进 待上下游板桩之间抛石完成一段 板桩振沉施工 就可沿着施工便道继续向江中推进 根据振动机的机 械臂长 一般只能悬臂向前振沉3 m 左右 要暂停振沉 板桩 迅速开展抛石便道延伸填筑 确保板桩振沉施工 可以继续推进 如此循环往复 直至板桩施打完毕 4 2 6 安全抢险工作严阵以待 由于下塘施工面临一日二潮的自然条件 参建单 位事先编制了详细的安全生产预案 特别针对涨潮时 一旦施工机械或车辆在江中出现故障而无法及时撤离 的安全隐患 均作了周密的部署 直至工程完工 未曾 发生过设备损失和人身安全事故 5 结 语 1 桩式丁坝采用振动沉桩法直接下塘施工 施 工效率高 工程质量好 板桩施打单元工程优良品率为 87 达到优良等级 此外 板桩振沉施工时采用的下 塘施工便道也为后续的钢筋混凝土帽梁和连系梁施工 提供了理想的施工平台 2 桩式丁坝施工技术在实践中迅速形成并付诸 实施 是参建各方集体智慧的结晶 其深远的意义是实 现了钱塘江人梦寐以求的丁坝 生根 的梦想 为今后 的钱塘江治理增添了一项经济高效的技术手段 参考文献 1 陈效国 李 丕 武 谢 向 文 等 堤 防 工 程