| 围堰工程的分类及各自施工工艺特点? |
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| 时间:2026-09-02 17:40
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围堰工程的分类及各自施工工艺特点
围堰是水利、市政、桥梁桩基施工中常用的临时挡水、挡土围护结构,核心作用是隔绝施工区域与外部水域,为基坑、基础施工创造干燥、稳定的作业环境。围堰工程分类方式较多,工程中最常用的是按结构材质与构造形式划分,主要包括土石围堰、钢板桩围堰、钢套箱围堰、钢吊箱围堰、混凝土围堰、双排钢板桩围堰及锁口钢管桩围堰,各类围堰施工工艺、适用条件及核心特点差异显著,具体如下:
一、土石围堰
土石围堰是以土、石料为主要填筑材料的简易临时围堰,是应用最广泛、造价最低的围堰形式,分为土围堰、土石混合围堰、堆石围堰三种。
1. 施工工艺
施工前期清理河床淤泥、杂物,平整施工基底;采用分层填筑方式,通过自卸车、挖掘机配合水上抛填作业,水下部分直接抛填土石料,水上部分分层摊铺、分层碾压密实;填筑至设计标高后,对围堰迎水面、背水面进行边坡修整,迎水面铺设土工布、碎石或块石护坡,防止水流冲刷;最后设置排水设施,完成围堰闭气。施工完成、主体结构施工结束后,分层拆除围堰、清理河床。
2. 工艺特点
优势:施工工艺简单、取材方便、造价低廉,无需大型专用设备,适应性极强,可适配各类河床地质;整体柔性好,对地基不均匀沉降适应性强,不易发生整体断裂破坏。劣势:围堰断面大、占地面积广,抗冲刷能力弱,水流流速过大时易出现坍塌、渗漏;闭气效果一般,基坑渗水量较大;施工及拆除土方工程量大,工期相对较长。
3. 适用场景
适用于水深较浅(一般水深≤5m)、水流流速小、河床地质平整、施工工期宽松的河道、湖泊浅滩基础施工。
二、钢板桩围堰
钢板桩围堰是采用热轧锁口钢板桩相互咬合拼接形成的连续挡水挡土结构,属于轻型钢围堰,分为单排、双排钢板桩围堰,是中小型水下基坑施工的主流形式。
1. 施工工艺
施工前对钢板桩进行外观检查、矫正、除锈,锁口处涂抹黄油润滑防渗;采用导向架定位,利用振动打桩机逐根插打钢板桩,桩体之间通过锁口紧密咬合,形成封闭围堰结构;插打完成后,根据基坑深度设置内支撑(围檩、钢支撑),分层开挖基坑,同步施作支撑体系;基坑施工完毕后,拆除内支撑,利用振动拔桩机逐根拔出钢板桩,重复周转使用。
2. 工艺特点
优势:施工速度快、工期短,现场作业简洁;钢板桩可周转复用,综合经济性好;围堰结构刚度适中,止水、挡土效果优于土石围堰,基坑变形小;占地范围小,对河道行洪影响小。劣势:单排钢板桩刚度有限,不适用于深基坑、高水压工况;锁口位置易出现细微渗漏,需辅以止水填料;振动插打施工会产生噪音和振动,周边有精密构筑物时需谨慎使用;坚硬河床、孤石地层插打难度大,易出现桩体变形、打设不到位问题。
3. 适用场景
适用于水深3-10m、基坑深度≤8m、水流流速适中,河床为粉质土、砂土、淤泥质土的桥梁承台、市政管道、小型水利基坑工程。
三、锁口钢管桩围堰
锁口钢管桩围堰是在钢板桩基础上优化升级的钢围堰,由大直径钢管桩+锁口连接件组成,结合了钢管桩的高刚度和锁口结构的密封性,是中深水基坑的常用支护形式。
1. 施工工艺
提前加工钢管桩及锁口构件,对桩体进行防腐、防渗处理;搭设水上施工平台与导向框架,精准定位桩位;采用振动锤或冲击锤逐根插打钢管桩,通过锁口相互卡接形成封闭整体;桩体全部施工完成后,安装多层钢围檩与内支撑,分层开挖基坑、封堵锁口缝隙;主体施工完成后,分层拆除支撑,拔出钢管桩,清理锁口残留填料。
2. 工艺特点
优势:整体刚度大、抗侧压、抗变形能力强,可适配深水、深基坑工况;锁口密封性好,基坑渗漏量极小,止水效果优异;结构稳定性高,抗水流冲击、抗浪能力强;桩体可周转使用,施工机械化程度高。劣势:构件加工精度要求高,前期制造成本高于普通钢板桩;坚硬岩层施工插打难度大,对施工设备功率要求高。
3. 适用场景
适用于水深5-15m、基坑深度8-15m,水流湍急、水压较大的河道、江河桥梁承台及水利枢纽基础工程。
四、钢套箱围堰
钢套箱围堰为无底刚性钢围堰,整体为箱体结构,主要依托桩基着床固定,适用于有桩基的水下基础施工,分为有底和无底两种,工程中以无底钢套箱为主。
1. 施工工艺
提前在岸边加工厂整体拼装钢套箱箱体,完成焊缝检测、防腐处理;利用浮吊将整体箱体吊装至施工水域,套入已施工完成的桩基;通过调整配重、缆风绳精准定位箱体,使箱体底部着床河床;封堵箱体底部与河床、桩基之间的缝隙,浇筑水下封底混凝土,实现止水封闭;待封底混凝土达到强度后,抽干箱内积水,分层安装内支撑,开展承台、基础施工;施工完成后,切割拆解钢套箱,分段吊装回收。
2. 工艺特点
优势:整体刚性极强,结构稳定性好,抗水流、风浪冲击能力优异;整体吊装施工,现场安装速度快,工期短;止水效果极佳,基本无渗漏,作业环境干燥;无需大面积开挖填筑,对河道生态、行洪影响小。劣势:整体自重大,对吊装设备吨位要求高;仅适用于已完成桩基的工况,适用性受限;箱体拼装精度要求高,异形河床适配性差。
3. 适用场景
适用于水深6-20m、河床平整、有钻孔灌注桩基础的江河、跨海桥梁承台施工,是深水桥梁基础的核心施工工艺。
五、钢吊箱围堰
钢吊箱围堰是有底悬空式钢围堰,底部设置底板并预留桩基孔位,无需着床河床,通过吊杆悬挂固定在桩基顶部,适配深水、复杂河床工况。
1. 施工工艺
岸边整体拼装带底板的钢吊箱箱体,预留桩基穿孔;浮吊吊装箱体就位,使桩基穿过底板预留孔;安装悬挂吊杆,将箱体固定于桩基顶部,调整箱体标高与垂直度;封堵底板与桩基之间的缝隙,浇筑水下封底混凝土;达到强度后抽干箱内积水,施作内支撑,开展基础施工;完工后拆除吊杆、拆解箱体并回收。
2. 工艺特点
优势:无需着床河床,不受河床凹凸不平、淤泥层厚、水流冲刷严重等复杂地质条件限制;悬空作业,避免河床扰动,基础施工精度高;整体刚度大、止水效果好,可适配超深水工况;施工安全系数高,抗风浪能力强。劣势:结构设计复杂,吊杆、底板受力计算精度要求高;拼装、吊装施工难度大,施工成本较高;对桩基施工精度有严格要求。
3. 适用场景
适用于水深15m以上、河床冲刷严重、淤泥层深厚、地质条件复杂的跨海、跨大江大河桥梁基础施工。
六、混凝土围堰
混凝土围堰为现浇钢筋混凝土永久或半永久挡水结构,整体性强,多用于大型水利枢纽、闸坝工程,极少用于临时小型施工。
1. 施工工艺
清理河床基底,搭设施工围堰辅助干地施工(或水下立模);绑扎钢筋、搭设模板,分层现浇混凝土;分层养护,分段浇筑成型,设置止水缝、止水带;达到设计强度后进行防渗、抗冲刷防护处理;工程完工后,根据设计要求保留或爆破拆除。
2. 工艺特点
优势:结构刚度极大、整体性强,抗水压、抗冲刷、抗变形能力最优;止水效果绝佳,无渗漏隐患;使用寿命长,可作为永久构筑物保留,稳定性远超各类临时钢围堰、土石围堰。劣势:施工周期长、造价极高;为一次性结构,无法周转复用;拆除难度大、成本高;工艺复杂,对施工浇筑、养护质量要求严苛。
3. 适用场景
适用于大型水利闸坝、水电站、港口码头等永久性挡水工程,或工期极长、水头压力极大的重点水利施工场景。
七、各类围堰工艺核心对比总结
浅水深、低造价、工期宽松场景优先选用土石围堰;中小型常规基坑、追求性价比优先选用普通钢板桩围堰;中深水、高水压基坑选用锁口钢管桩围堰;深水桩基承台施工选用钢套箱围堰;超深水、复杂河床工况选用钢吊箱围堰;大型永久挡水工程选用混凝土围堰。工程施工需结合水深、地质、水流、工期、造价及周边环境综合选型。, |
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| 来源:AI |
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