桩膜围堰在北京生态河道治理中应用

'桩膜围堰在北京生态河道治理中应用摘要桩膜围堰是以立桩及立桩背面斜撑为支撑保证稳定性，以铺板挡水，以防渗膜布防渗的新型围堰技术。具有施工简单，拆除方便，侵占过水断面小，可重复使用，环保等特点。本文通过描述桩膜围堰的主要结构、与传统草土围堰的比较论述了桩膜围堰的可行性及适用性，表明了桩膜围堰在北京生态河道治理中的经济社会效益及应用前景。关键词桩膜围堰；结构；特点；施工工艺；效益中图分类号TV85文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)081-0119-01笔者近年来参与了北京地区的一些河道生态治理建设，如地铁亦庄线跨凉水河河道改造工程、天通苑地区防汛应急排水工程、八家南北线跨清河河道防护工程等一系列北京河道整治工程，本文将结合笔者在北京清河、凉水河的施工经验探析以下几个方面的内容：桩膜围堰的主要结构；通过实际施工经验论述桩膜围堰与传统草土（土袋）围堰的优缺点；桩膜围堰的经济社会效益及应用前景。1桩膜围堰的结构和施工工艺1.1围堰结构6 桩膜围堰主要由三部分组成，立桩，用于挡水的挡板，以及挡板上的防渗膜布。立桩的作用是承受由膜布传递来的静水压力，保证堰体稳定。立桩可选择不同直径不同型号的钢管桩、工字钢、槽钢、钢筋混凝土预制桩等。若河底基础较软，可采用双排钢桩。挡板顺水流而铺设，可选用多层板，木板、钢板等。在挡水板上铺设防渗膜，防渗膜布可选用双层彩条布，复核土工膜，PVC等材料。1.2桩膜围堰施工工艺围堰砌筑的一般工艺为：打入立桩→固定侧壁铺板→固定防渗膜→铺设袋装卵石压脚→基坑排水；围堰拆除的一般工艺为：取出压布袋装卵石→防渗膜拆除→侧壁拆除→拆除立桩→清理河底。2桩膜围堰与传统草土围堰的比较与配合使用2.1两种围堰的特点比较6 ①传统草土围堰带水作业时，容易清理不净；而桩膜围堰在施工完成后清除方便快捷，且清理完全，不留土、泥等杂物，不污染河道。②传统草土围堰由于稳定性要求，底宽较宽，占用过水断面较大；而桩膜围堰占用河底断面较小，如图1所示单排桩膜围堰，仅占用河底宽度1.5米，远小于草土围堰。③传统草土围堰能适应河底及河流的复杂情况，可以大范围的带水作业，且围堰施工进度较快；而桩膜围堰主要适用于水深较浅，水流平缓的河道中，施工时间较长，适应性不如草土围堰。2.2桩膜围堰与草土围堰（土袋围堰）的配合使用由于桩膜围堰在水中的施工较为困难，因此许多工程是和草土围堰配合使用的，即一期围堰采用草土围堰（土袋围堰），桩膜围堰作为二期围堰在先期的干槽中制作完成。如图1所示，天通苑地区防汛应急排水工程中是在清河进行的，本工程施工段河底宽67米，水深0.8米，施工导流分两期进行，一期进行河道右侧施工，左侧导流。由于工程先期工期较紧，一期采用的草土围堰，围堰高1.5米；二期采用桩膜围堰，围堰采用4mΦ150钢桩打入河底作为支撑骨架，插入地下1.5米，间距为1.2米。钢桩打入完成后，铺设1.2cm厚优质多层板与钢管网片制成围堰侧壁，钢管采用6mΦ48的架子管，按照间距30cm由人工用铅丝绑扎固定，完成后，在钢管上固定多层板，用铅丝连接，形成围堰面板。围堰面板完成后，在迎水面一侧铺设双轴向PVC涂层高强防渗膜布。膜布铺设方向自下游向上游进行，顺水搭茬，搭接长度不小于6米。防渗布表面用袋装卵石将其压牢施工时码放整齐。施工完毕后，对桩膜围堰进行拆除。拆除施工工序为：取出压布袋装卵石→防渗膜布的拆除→拆除多层板及钢管网片→拆除钢构件、钢桩→清理河底。6 如上面描述，在这个工程中，我们成功应用了草土围堰和桩膜围堰相结合的导流方法，顺利完成了施工任务，且按照本方案的围堰拆除工序，施工完毕后，河道内没有留下围堰痕迹，无污染，很好的满足了环保的要求。3桩膜围堰的社会和经济效益3.1经济效益同草土围堰相比，桩膜围堰的一次性支付较大，以笔者在清河曾经使用过的单排桩膜围堰为例（结构形式如图1），与其等高的草土围堰，经测算，其造价约为使用全新材料的桩膜围堰的65%，但是，不可忽视的是，桩膜围堰是可以重复使用多次的，当第二次使用桩膜围堰时，其成本已经接近草土围堰，而从第三次使用桩膜围堰开始，其成本将大幅度低于同等高度的草土围堰。综上所述，对于施工企业来说，采用桩膜围堰从长远角度来讲，是可以大幅度降低生产成本的，因此，具有较大的经济效益。3.2社会效益采用桩膜围堰，施工过程中仍然可以保持清洁面貌，河水保持清洁，对河道、河水均没有污染。与草土围堰相比，桩膜围堰可以彻底拆除，且安装过程中不需要大量土，在运输和施工过程中不产生污染，其拆除过程可依照上章所示，拆除快捷且无遗留痕迹。可以说，与传统围堰相比，桩膜围堰的出现，可以有效改善水利施工结束后河道的环境条件。3.36 桩膜围堰的前景和发展随着城市建设的不断发展，城市化进程的逐渐加快，群众的环境保护意识越来越高。河道美观对市容市貌的影响也将越来越大，城市内的河湖文明已经成为城市文明的象征之一。而城市的发展也使得城市对水的依赖性将越来越强，对环境要求也越来越严格，因此，桩膜围堰这种干净整洁无污染的新型围堰，必然会在水深较浅的北京生态河道治理中得到越来越多的使用。4结束语综上所述，本文通过论述桩膜围堰的主要结构，与传统草土（土袋）围堰的比较及联合应用，描述了桩膜围堰这种新型围堰技术。它适用于水流平缓，水深较浅的河流湖泊治理中，具有施工简单，拆除方便，侵占过水断面小，可重复使用，环保等特点，这种干净整洁无污染的新型围堰，必然会在北京生态河道治理中得到越来越多的使用。参考文献[1]徐有前.土工膜心墙草袋土围堰的设计和施工[J].安徽水利水电,1996,2.[2]肖焕雄.施工导截流与围堰工程研究[J].中国电力出版社,2002.[3]袁光裕.水利工程施工[J].水利电力出版社,1985.6 [4]段启山.桩膜围堰在河道改造过程中的应用[J].北京水利,2000,01.[5]刘亮.复杂地质条件下承台围堰钢板桩的计算[J].广东建筑,2007,02.[6]徐又建,李希宁,孟祥文.水利工程土工合成材料应用技术[J].黄河水利出版社,2000.[7]罗志华.钢板桩围堰在东莞水道特大桥施工中的应用[J].国防交通工程与技术,2004,2.6'