1、龍溪洛清江特大橋庫區深水圍堰方案比選李餛(中鐵二十三局集團第四工程公司，成都610000 )摘要：一般小型水電站庫區水深為15m左右，水流速度較慢，水流對圍堰的沖擊力較小， 但洪水在雨季隨時可能來臨，流速成倍增加，且大量漂浮物加大了對圍堰的沖擊力，在圍堰 方案制定時必須考慮在動水壓力作用下的抗傾覆及抗滑移能力。龍溪洛清江雙線特大橋位于 廣西桂林永福縣龍溪洛清江水電站大壩上游700m遠處，橋址處水深7.5m左右，通過論述該 橋水中墩圍堰的設計及施工，從施工安全、可行性、進度、投資等各方面進行分析對比，選 擇了最優的圍堰方案。關鍵字：庫區深水圍堰鋼板樁圍堰鋼圍堰比選1、工程概況龍溪洛清江雙線特大橋

2、是廣西湘桂鐵路擴改工程的控制性工程之一，橋梁全長 1279.559m,上跨洛清江和桂柳高速公路，受立交、水文控制，橋位于曲線上。跨洛清江的 (48+2X80+48) m連續梁主墩17#21#墩均位于江中，墩位處水深約7.5m，承臺底位于 水下約8m。18#、19#、20#承臺為圓形，直徑為15m，17#、21#墩承臺為矩形，洛清江河 床上覆卵石土，粒徑較大，大部分為3060cm，層厚24m，下覆強風化泥灰巖夾頁巖， 屬W級軟石。設計圖紙中水中墩圍堰型式為鋼圍堰。2、方案選擇設計為普通單壁鋼圍堰，是否為最佳方案？下面將對圍堰從安全、技術、投資、進度等 各方面進行分析，并提出鋼板樁圍堰方案進行比對

3、，以確定最優方案。2.1鋼圍堰2.1.1設計要點水中墩承臺屬于底樁承臺，承臺底深入河床50cm左右，采用鋼套箱圍堰。單壁鋼圍堰采用加工方便的16X 16m方形無底圍堰，側板每塊尺寸為4.4X9.5m，L型 倒角側板尺寸為L1.4X1.4X9.5m。側板采用6mm厚面板；豎向加勁條采用8mm厚鋼板條， 高度為10cm，間距為55cm；橫向加勁采用12.6槽鋼，頂部02m間距為60cm，24.5m 間距為50cm，4.56.5m間距為40cm，6.59.5m間距為30cm；側板豎向龍骨采用I25工 字鋼，間距為110cm，在29.5m范圍內每列右側加設一列I25工字鋼。底部骨架采用I28 工字鋼，

4、將側板一一固定在底部骨架周邊并連接成一體。水平支撐采用中529螺旋管及I28 工字鋼，共設置兩層，最下面一層位于承臺頂部以上，層間距2.5m。2.1.2施工要點：1、用長臂挖掘機清理基坑至承臺底以下1.5m處，以澆筑封底混凝土，防止管涌出現。2、底部骨架用吊車或葫蘆下放至護筒以下，然后安裝I45工字鋼承重架，橫放在護筒 頂的槽口里，在每根橫擔的兩邊各掛一個15T手拉葫蘆，作為調平和下沉鋼套箱使用。3、利用吊車輔助安裝側板，側板安裝按順序對稱安放，盡量保持平衡。安裝時利用外 側中529鋼管樁支承樁與側模進行臨時連接，防止側模傾倒，使側模分塊安裝就位，安裝時 利用防水泡沫做好密封，擰緊連接螺栓，把

5、側模連成整體。4、側板安裝完成后，及時施作圍囹、三角支撐斜桿加固，通過葫蘆緩慢下放鋼圍堰至 基坑底部，一定要確保圍堰側板豎直。5、澆筑封底混凝土，5天后進行抽水作業，抽水時應根據水位下降情況施作上下兩層 529螺旋管水平對撐加固，保證圍堰不變形漏水。將水排出后施工承臺。2.1.3鋼圍堰檢算要點：1、封底后抽干水為最不利荷載，要進行水平支撐、側板的壓彎強度、穩定性計算。2、雖然地處庫區且是枯水季節施工，也要考慮洪水帶來的水平沖擊荷載，按50年一遇 洪水流速計算。計算鋼圍堰的整體結構安全、抗滑移檢算。3、因采用無底板鋼圍堰，進行管涌驗算，不考慮鋼圍堰抗浮。2.1.4鋼套箱圍堰的優點：1、有封底混凝

6、土，鋼圍堰抗滑移、傾覆能力較強。2、技術嫻熟，經檢算結構符合使用要求，安全性較好。3、材料充足，側板僅需改裝即可投入使用。2.1.5鋼套箱圍堰的缺點：1、用鋼量大，單個圍堰包括所有支撐連接體系重達154t。2、圍堰周轉性較差，底板骨架將全部埋在封底混凝土中，側板部分可以切割改裝。3、施工工期較長，從挖基坑至圍堰抽水需耗時45天。4、單個圍堰投資約102萬元。5、封底混凝土質量控制較難，堵水效果有待驗證2.2鋼板樁圍堰2.2.1設計要點鋼板樁圍堰采用矩形圍堰，平面尺寸16.8X 16.8m，采用單根12m長的拉森W型鋼板樁。規格如下：型號截面尺寸q(kg/m)A(cm 2/m)W(cm3 /m)

7、bht1t2拉森IV40015515.511.074.0236.0020372.2.2施工要點1、首先用長臂挖掘機清理河床，將大塊卵石清出基坑，開挖至承臺以下50cm為宜。2、鋼板樁插打采用DZ-45A振動液壓錘施工。鋼板樁施打前，應將樁尖處的凹槽底口封 閉，鎖口涂油脂。3、采用單樁打入法，以一塊或兩塊鋼板為一組，從一角開始逐塊（組）打入，直至工程 結束，這種打入方式施工簡便，可不停頓地打，樁機行走路線短，速度快。4、為保證鋼板樁的垂直度，安排專人進行線性控制、測量，必要時采用經緯儀量測。5、在鋼板樁插打之前一定要插打試樁，探測鋼板樁插打深度，根據嵌入強風化巖層深 度，確定施工方案是否可行。6

8、、插打鋼板樁時要根據圍堰尺寸，制作導向架，控制鋼板樁圍堰線形。鋼板樁施打好， 鋼板樁頂面標高至少高出水面+0.5m，如出現短板，采用焊接封堵鋼板處理。7、圍堰插打閉合后對圍堰進行堵漏處理，由潛水員在水下將棉布（或再生棉切條）塞 進鋼板樁縫隙。8、抽水時，及時施作內支撐，第一道內支撐安設于水面上，第二道內支撐支于承臺底 標高以上4-5m，并在上游側挨著圍囹豎向插打兩根鋼管樁。2.1.3鋼板樁檢算要點：1、抽干水時為最不利荷載，要進行水平支撐、側板的壓彎強度、穩定性計算。2、雖然地處庫區且是枯水季節施工，也要考慮洪水帶來的水平沖擊荷載，按50年一遇 洪水流速計算。計算鋼板樁圍堰的整體結構安全、抗滑

9、移檢算。2.1.5鋼板樁圍堰的優點：1、施工工藝簡單，操作方便。2、經檢算結構符合使用要求，具有安全保障。3、卵石土覆蓋層25m,可以清除至承臺以下100cm,即卵石土層還剩下70cm以上， 大多數為3.5m左右，對鋼板樁生根有保障。4、下覆強風化炭質頁巖夾泥質灰巖屬于W級軟石，根據以往施工棧橋鋼管樁基礎的經 驗，可以深入巖層約100cm左右，保證了鋼板樁圍堰的防水效果；5、鋼板樁在做好鋼板樁咬縫的堵水條件下，滲水量有限，在抽水機的配合下可以確保 承臺的正常施工；6、鋼板樁用鋼量約155噸，加上支撐總的用鋼量約202噸，因鋼板樁可以重復利用， 投資較鋼圍堰節約20余萬元。7、鋼板樁開始施工至封

10、堵咬縫完成后施工封底混凝土需耗間約1周，抽水加固至清淤 完成需耗時6天，加上前期基坑開挖時間約10天，共計25天可以完成，節約工期23天。 2.1.6鋼板樁圍堰的缺點：1、鋼板樁圍堰抗滑移、洪水沖擊力較鋼圍堰差，需在上游內側插打鋼管樁加固。2、下覆強風化泥灰巖夾頁巖，屬W級軟石，鋼板樁應能深入巖層1m左右，依據經驗 堵水效果應該較好，不用施作封底混凝土，但有待實踐檢驗。方案選定通過方案比選，可以得出鋼板樁圍堰方案更適合于上覆砂卵石土，下覆軟巖層的河床， 技術可行、經濟環保、減少了鋼材的消耗、減少了投資節約了工期，因此本工程決定采用鋼 板樁圍堰。結語通過實施鋼板樁圍堰發現，鋼板樁圍堰不用澆筑封底混凝土，也達到了較好的堵水效果， 僅需要在邊角處挖個積水坑用一臺水泵抽水即可解決施工圍堰內地面積水問題。承臺鋼筋制 安前，澆筑一層混凝土墊層即可。通過方案實施后，發現圍堰施工時未全面考慮塔吊安裝位置，導致塔吊只能安裝在墩身 的一個偏角位置，對懸灌梁0#段掛藍上掛有一定影響，宜將圍堰旋轉450拉森鋼板樁施工在