杨高路改建工程河道钢板桩围堰拆除安全施工技术

胡熠婷

(上海隧道工程有限公司，上海 200032)

1 工程概况

杨高路(世纪大道-浦建路)道路改建工程路线全线长约1.97 km，位于上海市浦东新区杨高南路，南接浦建路跨线桥，北起世纪大道下立交，其中杨高路新建地下通道段长约1.327 km，下穿张家浜河道，同时杨高路新建地下通道主体结构施工前需要拆除现状张家浜桥，原位新建地下通道，并在其上方新建杨高路张家浜桥。

杨高路道路改建工程采用明挖法施工，为了确保主体改建工程在下穿河道范围内的施工建设，需在杨高路新建隧道下穿张家浜河处设置围堰。

在新建主体地下通道施工过程中，由于要保证河道上方交通的通行及满足河道通水等要求，因此，还在围堰中配置了过水管道。待杨高路改建工程主体结构完工且上方桥梁复建完成后，需进行围堰拆除。

2 水文地质

根据《杨高路(世纪大道-浦建路)道路改建工程岩土勘探报告》(详细勘探，14Y060-1)，本工程所在地区工程地貌种类为滨海平原，沿线道路平整，各勘察点地面标高为3.82～5.29 m。本工程张家浜两岸勘探孔地面标高约为5.7～5.8 m。工程场地内由上而下可划分成七个大层及多个亚层，共计十一层。由上而下主要为：①1层填土；②层灰黄色～褐黄粉质黏土；③层淤泥质灰色粉质黏土；③T灰色砂质粉土；④层为淤泥质黏土；⑤层灰色粉质黏土；⑥1层暗绿色粉质黏土；⑥2层砂质粉土加草黄色粉质黏土；⑦1层草黄色砂质粉土；⑦2层灰色粉砂。

本工程场地属太湖流域、黄浦江水系，水系特点为：平原河网感潮区。张家浜因平时受潮水的影响，自西汇入黄浦江，故每日水位有一定的波动起伏。勘察期间：张家浜水面标高为+3.00～+3.30 m。③层淤泥质粉质黏土及④层淤泥质黏土强度较低，③T层砂质粉土为可液化土层,初步判断拟建场地地基土液化等级为轻微。

3 围堰结构

杨高路张家浜桥的东西两侧各设置2道双排12 m长小齿口拉森钢板桩围堰，共为4道双排钢板桩围堰(从东往西编号为1、2、3、4)，1～4号同步施工。根据杨高路新建地下通道分为一期、二期施工，张家浜桥两侧围堰内南北两侧各设置4根Ф2 000过水钢管。1号至4号围堰平面示意图，见图1。

图1 1号～4号围堰平面示意图

围堰钢板桩打设完成中间回填素土至Ф2 000过水钢管下方50 cm，上部采用黄沙回填至Ф2 000过水钢管上方50 cm，再回填素土，最后进行30 cm混凝土路面施工。2号与3号围堰之间作为新建地下通道施工场地，1号与2号围堰以及3号与4号围堰之间17.5 m作为交通便道。围堰体系施工完成后，进行交通便道翻交，拆除原杨高路张家浜桥，进行杨高路新建地下通道主体基坑开挖施工。其中围堰的过水钢管的底标高为+1.0 m，并且过水钢管的顶标高为+3.0 m(在张家浜的常水位之下)，并在工程施工中确保其中4根过水钢管一直处在通水状态，保证河道通水，其中在围堰过水钢管在每道钢板桩围堰处设置接口及闸门，便于过水钢管开启和关闭。1号、2号、3号、4号围堰的结构一致，围堰结构示意见图2。

图2 围堰结构示意图

4 围堰拆除难点及解决措施

4.1 围堰变形

围堰拆除顺序为先拆2号和3号围堰，后拆1号和4号围堰。当2号和3号围堰拆除后进行中间河道修复施工，中间土方挖除后，仅由1号和4号围堰承担两侧张家浜河水压力，即作为挡水墙使用，如果水压力过大将会导致1号和4号围堰变形，危及2号和3号之间河道修复安全。施工前由原围堰设计对围堰承载力进行验算确保围堰安全。施工过程中，加强围堰变形监测，以仪器监测数据为主，目测为辅，监测数据及时绘成图表进行数据分析。当监测数据变大时，进行加密监测，当发现监测指标超过预警值时，需对围堰体系进行加固。

4.2 基坑积水

围堰中间土方开挖时，基坑内容易存在积水，坑内土体均为回填土，坑底土体积水浸泡后松软，导致开挖困难。开挖基坑过程中的集水井和排水沟应分层设置，增加水泵的运行数量。为了保证施工场地内的排水设备通畅，应在日常施工期间加强对排水系统的日常维护。机械设备应设置防雨棚，安装漏电保护装置以及接地安全装置，做好日常的防淹防雨措施。

4.3 临河闸门内密封圈老化

围堰拆除期间，关闭8根过水钢管的闸门，随着各道围堰拆除，分段吊出过水钢管。由于临河闸门内密封圈发生老化，导致钢管内仍有流水，需派遣专业潜水人员进入此处对密封圈进行修复堵漏，必要时采用快干水泥对于无法达到堵漏效果的钢管进行立即封堵。待临河闸门封堵完成后，方能对围堰分段进行拆除。

4.4 钢板桩拔除前河床下部拉筋无法切断

原围堰2排钢板桩之间在处于河床下部设置间距400 mm的拉结钢筋，会造成钢板桩拔除困难。1号和4号围堰钢板桩拔除时为水下作业，采用原钢板桩打设施工时相反的方式，拔桩机对有拉结筋(拉筋位于河床下10 cm)连接的2根钢板桩进行左右依次拔出20 cm，直至1号、4号围堰钢板桩拔除完毕。2号和3号围堰拔除钢板桩时为坑内作业，将围堰两侧的土方开挖至原拉结筋水平面以下，直接割断拉结筋，然后拔出2号和3号围堰钢板桩。

4.5 临水作业安全风险

在拔除1号和4号围堰钢板桩及其范围内河道修复时为临水作业，需要采取措施保证人员施工时的安全。施工时作业人员必须配备救生衣，河边准备好救生船及救生圈，以便及时、有效处理突发情况。

5 围堰拆除施工技术

5.1 2号、3号围堰拆除

1)关闭东西两侧过水钢管钢闸门。

2)将2号围堰至地下连续墙之间土方开挖至河底标高，同步砌筑地下连续墙。

3)地下连续墙砌筑的同时，将2号围堰舱内土方开挖至过水管管底标高，开挖过程中，露出的过水钢管随挖随割，并立即使用汽车吊将钢管吊装外送。

4)2号围堰仓内过水管切割拆除干净后，围堰上部铺设6 m长的路基箱，将靠近桥梁一侧整排钢板桩拔除，另一侧钢板桩暂不进行拔除，而是作为临时挡土墙，防止临时交通便道下黄沙流失、便道坍塌，待交通便道下部黄沙开挖完成后再进行拔出。

5)临时交通便道拆除，开挖至过水管管底标高，将过水管切割拆除外运，开挖完成后将2号围堰剩余一侧钢板桩拔除。2号围堰拆除完成后，用小型铲车配合挖机将便道下剩余土方运至桥下，并凿平至河底标高。

6) 3号围堰拆除方法与2号围堰相同。2号、3号围堰拆除后立即进行张家浜桥下、2号围堰及3号围堰范围内河道修复。

5.2 1号、4号围堰拆除

待1号、4号围堰之间河道修复完成后，将过水管阀门打开，保证河水通畅，内外河水压力达到平衡时，开始实施1号、4号围堰拆除施工。

1)将1号、4号围堰2排钢板桩之间插打拉森钢板桩焊接，将围堰平分为4仓。确保1号、4号围堰拆除时，围堰内土体淤泥不堆积在河道，同时保证围堰拆除的稳定性。

2)围堰上部横向铺设6 m长的路基箱，并在路基箱两侧设置护栏。挖机行驶到路基箱上挖除第一仓内土体，拔除钢板桩。

3)每拆完一仓钢板桩后，向河底投入石块，浇筑水下混凝土，完成此处河道修复。按顺序依次拆除第二仓至第四仓围堰，围堰拆除完成后河道修复也同步全部完成。

6 质量保证措施

在杨高路改建工程施工前，应做好施工图纸上坐标轴线的控制点以及相关水准点的核算以及校验工作，对于书面资料需做好收集、整理、归档等工作，目的是为了下一道施工工序提供有利的质量技术保证。

在杨高路改建工程施工前，由项经部召集相关人员开会，项目总工组织项目技术负责人、技术员、施工员等一起研究施工图纸，深入了解工程设计的主要内容以及关键分部分项工程的施工技术措施和质量相关要求，并做好施工图纸的交底工作，以及施组方案的撰写工作，落实各道施工工序的质量保证措施和质量交底制度。

杨高路改建工程项经部应按照项目质量保证计划，严格按照质量三级验收制度，编制各道工序的质量控制环节并做好事前交底工作、施工过程中的质量验收工作以及施工收尾时的最终质量验收工作。在施工过程中发现问题立即整改，保证施工过程中每道工序、每个分部分项环节的质量，最终确保整个工程的总体质量。

加强杨高路改建工程现场的管理工作，明确相关人员的岗位职责，从而保证工程的最终质量。

杨高路改建工程施工中，需加强工程过程质量资料和计量资料的收集、整理和归档工作，确保工程的最终质量。

作为杨高路改建工程围堰拆除单位，应确保工程总工期以及各施工节点的工作进度。

7 安全、文明施工保证措施

7.1 施工安全管理要求

1)杨高路改建工程应严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46—2005)、《建筑机械使用安全操作规程》(JGJ33—2012)、《建筑施工安全检查标准》(JGJ59—2011)等有关文件，保证安全生产责任制以及安全生产工作的有效落实。

2)杨高路改建工程现场作业人员必须做好上岗前的三级安全教育工作，特种作业人员必须持证上岗，分部分项工程在施工前需做好书面技术交底工作。

3)大型设备进入施工现场使用前应由专业技术部门对其进行检测，检测合格后出具检测合格报告方能使用。

4)人员进入施工现场应遵章守纪，项经部应定期对施工人员进行安全教育培训。

5)项目安全员需定期对施工现场进行监督巡查，若发现安全隐患应立即整改，发现人员存在不安全行为需及时制止。

6)现场作业人员需正确佩戴安全帽，严禁人员违章作业、违章指挥，对于安全防护措施落实专人专管，并做好定期检查记录工作。

7)在施工现场，专职安全员需定期对现场的安全设施进行检查，发现问题及时整改，发现人员存在违章行为需立即制止。

8)夜间施工必须符合环保要求，配备足够的照明设施，加强人员夜间巡逻工作，杜绝光污染对周边居民的干扰。

9)执行三级动火审批制度，开具三级动火单，并做好专人监护工作。

10)现场发现隐患需立即整改，严格执行四不放过守则。

11)现场需严格执行“十不吊”准则，选择合适的钢丝绳、卸夹、锁具等工具，指定专人做好现场指挥信号工作，严禁违规吊装。

12)根据周边的临近道路、建筑、管线分布，做好相应的数据监测工作，加强信息化管理手段，为了减少工程施工对周边环境以及居民的影响。

7.2 钢板桩拔除安全保证措施

1)为了提高操作人员的安全意识，对其进行必要的思想教育，取得安全三类人员证书后方能上岗作业。

2)编制钢板桩拔除专项施工方案，并建立完善的安全管理制度及安全管理体系。

3)在项目施工前，对河道钢板桩围堰结构进行验算，保证围堰拆除施工的安全。

4)在项目施工时，项经部需加强对钢板桩围堰拆除施工的变形监测，若发现问题立即采取有效措施，并及时撤离工作人员和相关设备。

5)项经部严格根据钢板桩围堰的实际情况进行拆除施工，若情况发生变化应重新对其进行计算，确保围堰拆除工作的安全性。

6)根据海事部门的相关要求，需在钢板桩围堰外侧加设防撞设施，悬挂警示标志以及加设警示灯，确保项目水上施工的安全性。

7)在水上作业的全体工作人员都需穿好救生衣，配备救生设备，否则一律严禁进入围堰工作区域。

8)施工现场人员需明确各自的职责，现场的安全警示标志以及各类安全操作规程需挂在醒目的位置便于大家学习。配备专人在现场指挥钢板桩拔除施工，确保水上设施以及大型起吊设备的安全性和完好性，定期对其进行检查、维修、保养，检查各类安全配件、钢丝绳、挂钩等是否完好，确保设备始终处在良好的工作状态。

9)当处于六级以上暴雪、大风、暴雨的恶劣天气环境下，应当停止所有的起重吊装作业。

7.3 文明施工保证措施

1)施工现场应实行文明施工标准化动态管理，合理布局施工现场的各类建筑材料和大临设备的堆放、储存。

2)现场设置临时防护棚用于堆放重要的施工材料及设备，设置排水沟确保施工场地内无积水，并且定期有专人对排水沟进行疏通，渣土车在出工地前需将轮子上的淤泥冲洗干净以免污染城市道路。

3)工地门口需设置冲洗装备，对于施工厂区内、周边道路需定期清扫，并做好喷洒工作防止扬尘，确保工地的文明施工环境良好。

4)项经部需与相关环保部门保持紧密联系，建立环境保护监测体系，加强对于噪声、污水、粉尘等污染源的控制手段。

5)进入施工现场不准大声喧哗，需采用低噪音的施工工艺及大型设备，严禁噪音扰民。

8 结 语

杨高路改建工程河道围堰的拆除施工历时1.5月完成，在整个围堰拆除过程中保证后拆围堰的稳定性、防渗、耐挤压性是工程最大的难点，施工中全程按方案设计施工，工程始终处于受控状态。围堰拆除工作顺利完成后，新建隧道无变形，河道无堆淤，该围堰拆除的技术措施可为今后下穿隧道围堰工程拆除施工提供借鉴。

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