前支腿型钢防渗膜围堰及其施工方法应用

前支腿型钢防渗膜围堰及其施工方法应用

曾探岸

深圳市龙岗区炳坑水库管理处广东深圳518000

摘要：前支腿型钢防渗膜围堰施工方法是围堰施工中出现的新型施工工艺，其具有干槽施工空间大、造价低、对水体污染少、施工方便、河道占用少等优良特点。本文以前支腿型钢防渗膜围堰施工为研究对象，结合具体围堰施工方案，阐述了前支腿型钢防渗膜围堰施工结构，介绍了前支腿型钢防渗膜围堰施工方案设计流程。并对前支腿型钢防渗膜围堰施工要点进行了简单的分析，以期为前支腿型钢防渗膜围堰施工效率提升提供有效的借鉴。

关键词：前支腿型钢防渗膜；围堰施工；挡水模板

前言

前支腿型钢防渗膜围堰施工可以在不破坏水底衬砌、防渗结构的基础上，在河岸上进行型钢框架加工。整体型钢加工过程制作便捷，且工艺成熟度较高。由于减少了水下作业时间，造价较低、施工风险较少。同时依靠前支腿摩擦力稳定围岩结构的方式，可最大限度降低堰体施工面积，提高干槽施工空间。据此，为充分发挥前支腿型钢防渗膜围堰施工优势，对前支腿型钢防渗膜围堰施工方法进行适当分析非常必要。

一、前支腿型钢防渗膜围堰施工工程概述

某公路大桥主桥为4*46+98+826+278+100m混合梁斜拉桥，六号主墩承台位于二级台阶迎水斜坡位置，与长江主航道相邻。基坑开挖深度在8-12m之间，大堤侧、临江侧不平衡土压力较大。据此，在该围堰施工方案比选阶段，施工技术人员拟采用前支腿型钢防渗膜施工方案。

二、前支腿型钢防渗膜围堰施工技术方案设计

1、前支腿型钢防渗膜围堰结构及建设原理分析

前支腿型钢防渗膜围堰主要包括片状型钢架、横向钢管立体钢架、挡水模板、防渗膜布等几个模块。其中片状型钢架主要为预设间距平行排列模式。同时片状型钢架沿迎水面一侧设有前支腿，前支腿上铺设有防渗膜布及若干沙袋。

在前支腿型钢防渗膜围堰施工过程中，可以利用立体钢架自重、河水自重及砂袋自重压力，增大立体钢架前支腿与河底摩擦力。进而达到平衡河水对立体钢架产生的水平推力的目的，提高荷载作用下型立体钢架稳定性[1]。同时堰内排水时，随着水位下降，防渗膜布可以在水压力的作用下，与河底、挡水模板紧密贴合，形成防渗层，起到多余水体截流的作用。

2、前支腿型钢防渗膜围堰施工技术方案设计

为前支腿型钢防渗膜围堰施工质量，施工技术人员可以水深的1.5~2.0倍为标准，进行前支腿长度的合理设置。同时施工技术人员可设置前支腿型钢防渗膜围堰立体钢架迎水面、地面水平夹角为75.0°。随后施工技术人员可依据水深2倍或者3倍，沿挡水模板一侧，将防渗膜布一侧向水底面延伸。除此之外，为保证施工效果，施工技术人员可以优先选择钢板、竹角板挡水模板材料。并利用槽钢焊接，或者工字钢焊接的形式，进行片状型钢架设置。具体围堰结构如图1所示：

图1前支腿型钢防渗膜围堰结构

三、前支腿型钢防渗膜围堰施工技术方案实施

1、片状型钢架安装

片状型钢架安装是前支腿型钢防渗膜围堰施工的首要模块。在片状型钢架安装阶段，首先，施工技术人员可以清理河道施工面，避免河道施工面存在杂质对整体施工质量的影响。

其次，施工技术人员可以依据预设间距，将片状型钢平行排列。同时利用浮船或者吊车，将排列好的单片型钢框架运输至现场水面位置。通过人工辅助调查，逐步沉入水内。随后施工技术人员可片状型钢架迎水面，依据一定间距，利用扣件组装成钢管拍子。并在整体钢框架位置进行钢管拍子铺设。

最后，为保证前支腿型钢防渗膜围堰稳定性，施工技术人员可在前支腿上，每间隔1.50m~2.00m，进行一根钢管设置。并利用铅丝将钢管与相关稳固连接[2]。需要注意的是，在铅丝固定时，应将铅丝头向下弯与钢管下方，避免铅丝头对防渗膜布完整性的影响。

2、挡水模板铺设

在挡水模板铺设施工阶段，施工技术人员应以型钢框架钢管为主要施工面，将模板铺设在型钢框架钢管上层。并以模板光面为迎水面，利用卡环，将前支腿型钢防渗膜围堰中挡水模板进行适当固定。并将其逐步下滑至河道底部。在挡水模板与设计高度相符后，施工技术人员可利用铅丝固定卡环。

3、防渗膜布安装

在防渗膜布安装阶段，防渗膜尺寸的合理性直接影响了前支腿型钢防渗膜围堰施工效果。因此，施工技术人员可根据前支腿型钢防渗膜围堰施工尺寸，对围堰防渗膜铺装尺寸进行合理处理。在围堰防渗膜布尺寸较大时，施工技术人员可以利用岸上热黏拼接，或者水中压茬搭接压袋的方式，进行防渗膜布处理。在防渗膜布处理完毕后，施工技术人员可以利用浮船，将处理好的防渗膜布运输至型钢框架前。随后从下游入手，将防渗膜布一侧固定在型钢框架顶部。随后利用防渗膜布自重，配合人工辅助，沿挡水模板方向，将防渗膜布摊铺向河底部。需要注意的是，在前支腿型钢防渗膜布铺设阶段，施工技术人员可以边铺设边用沙袋压老。并在前支腿型钢防渗膜布围堰前支腿上方钢管位置进行沙袋增设，以进一步提升前支腿、河底间摩擦应力。

4、堰体内存水抽排

在防渗膜铺设完毕后，施工技术人员可以利用潜水泵，将前支腿型钢防渗膜布围堰内多余水分进行抽排。随着前支腿型钢防渗膜围堰内水位的下降，可以充分利用前支腿型钢防渗膜堰体外水压力，加大防渗膜布、模板、河底贴紧程度，形成初级围堰。随后施工技术人员可综合利用电焊、铅线、钢管等方式，对初步形成的围堰进行整体加固，以提高整体前支腿型钢防渗膜围堰的稳定安全性。

在上述施工技术实施的基础上，为保证前支腿型钢防渗膜围堰施工效果，施工技术人员可以从质量、环保、安全等方面，制定完善的质量保证方法体系。

首先，为保证前支腿型钢防渗膜围堰施工质量，施工技术人员可依据均匀、高低齐平、整齐的原则，进行型钢焊接。并控制型钢焊接间每道焊缝宽度为高度的1/2，焊缝深度与宽度相同，且焊缝每边覆盖宽度为2.0mm-4.00mm之间。同时为保证型钢动荷载承受能力，施工技术人员应避免采用九十度焊缝，尽量将其设置成四十五度焊缝。并控制焊缝表层根部收缩、未焊满、接头不良、焊溜、烧穿、电弧烧伤、咬边等质量问题发生，保证型钢焊缝与母材圆滑过渡[3]。随后在型钢框架搭设阶段，施工技术人员应预先进行地面平整作业，避免地面高低不平导致的型钢空悬，或者摇晃问题。而在型钢搭接作业开展阶段，施工技术人员应依据横平竖直的原则，控制型钢搭设高度相同。除此之外，在挡水模板铺设阶段，施工技术人员应优先选择无变形、强度较高且表面平整的挡水模板。在模板铺设阶段，为避免模板间隙过大或挂钩外露导致的防渗膜布划伤问题，施工技术人员应控制挡水模板铺设间隙2.00mm左右，并对挡水模板铺设阶段铅丝头部进行弯曲处理。在整体挡水模板施工结束后，施工技术人员应避免挡水模板表面添加其他额外负载，降低挡水模板变形风险。

其次，在前支腿型钢防渗膜围堰施工阶段，施工技术人员应结合前支腿型钢防渗膜围堰施工特点，依据相关规范及规定，制定前支腿型钢防渗膜围堰施工方案。并预先设置前支腿型钢防渗膜围堰安全技术管理措施。并依据前支腿型钢防渗膜围堰安全施工技术管理方案内容，对施工技术人员进行安全技术交底。如在推、拉等操作时，指导基层施工人员学会正确的施工措施，并站稳脚跟，手持稳固的结构、支撑物体，避免推、拉等操作力度过大失去平衡，或者将物体甩出。同时在施工期间，施工视乎人员应严格要求前支腿型钢防渗膜围堰施工人员持证上岗，在岗位作业进行阶段穿戴安全装置。如安全帽、防滑鞋等。特别是在型钢架搭设阶段，施工技术人员应加强对型钢搬运期间安全管理，严禁型钢乱扔、甩抛作业。同时在大雾、强降雨或大风天气施工作业时，施工技术人员应避免在钢架上高空行走，并采取正确的施工姿势。

最后，前支腿型钢防渗膜围堰施工对环境保护作业也具有一定要求，在前支腿型钢防渗膜围堰施工期间，除了保证前支腿型钢防渗膜围堰施工材料在指定位置且堆放整齐以外，施工技术人员还需要定期收集废弃沙土料或一次性编织袋，在规定的时间及地区进行处理。而对于剩余型钢废弃料，施工技术人员应将其收集整理后，交由专业的垃圾站点进行集中处理[4]。同时在前支腿型钢防渗膜围堰施工期间，施工技术人员应加强对施工水体维护，严格控制基础施工人员向河道或河水内排放废弃物，保证前支腿型钢防渗膜围堰施工环境效益。

此外，为避免模板铺设阶段因模板设置不当对水底衬砌结构造成的破坏，施工技术人员可依据前支腿型钢防渗膜围堰下方穿河工程安全施工要求，进一步细化施工安全管理方案。严格要求基础施工人员依据架子管、型钢框架及前支腿位置，进行模板及卡环的逐步连接，保证水底衬砌结构及防水层完整性。

四、总结

综上所述，前支腿型钢防渗膜围堰施工技术具有型材易购买、加工方便、焊接成型牢固可靠、变形风险小、可重复利用等优良特点，因此，施工技术人员在围堰施工过程中，可优先选择前支腿型钢防渗膜围堰施工方法。结合施工区域特征，设置合理的前支腿型钢防渗膜围堰施工方案。随后从片状型钢架安装、挡水模板安装、防渗膜布安装等方面，构建全面施工质量控制体系，保证前支腿型钢防渗膜围堰施工质量。

参考文献

[1]何永昶.深水基础桥梁承台施工超长钢板桩围堰内支撑最优布置研究[J].铁道建筑,2015(3):43-46.

[2]邱燕红,林敏,刘亚君.某大桥软基钢围堰支护设计及稳定性分析[J].公路与汽运,2018(2):111-112.

[3]李遥.阜六铁路深水基坑拉森钢板桩围堰施工技术[J].价值工程,2018,37(20):185-188.

[4]苏从辉.池州长江公路大桥4号主墩钢围堰施工技术[J].世界桥梁,2018,46(5):32-35.