膜袋砂圍堰在某排澇泵站的應(yīng)用

劉彩蘭（廣東水電二局股份有限公司，廣州　511340）

膜袋砂圍堰在某排澇泵站的應(yīng)用

劉彩蘭
（廣東水電二局股份有限公司，廣州511340）

結(jié)合廣州地區(qū)某排澇泵站圍堰施工的實際情況，對膜袋砂圍堰的施工進(jìn)行分析、總結(jié)。通過工程實踐證明，膜袋砂圍堰自身穩(wěn)定性較好，對地基產(chǎn)生的變形和沉降適應(yīng)性強(qiáng)。施工時可就地取材，大大縮短了工期，降低工程造價。

排澇泵站；膜袋砂圍堰；應(yīng)用

1　工程概況

該工程為廣州市某區(qū)某河涌治理工程子項目之一，在此河涌建設(shè)排澇泵站，包括泵站管理房及其附屬設(shè)施。該工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇24小時暴雨不成災(zāi)，并采用50年一遇校核。泵站等別為III等，主要建筑物級別為3級，出口段建筑物（擋珠江洪水部分）級別為1級，泵站設(shè)計流量22立方米/秒，配置3臺機(jī)組，總裝機(jī)容量1350千瓦。該地區(qū)地質(zhì)條件較差，圍堰材料通常是使用普通砂土，成型穩(wěn)定性差、地基承載能力薄弱，且具有較高含水量。施工企業(yè)一味追趕工期，盲目加快建設(shè)排澇泵站的作業(yè)速度，依據(jù)實際測量數(shù)據(jù)且于自身施工經(jīng)驗相結(jié)合，經(jīng)與設(shè)計溝通，將原設(shè)計方案改為膜袋砂圍堰。

2　導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

本圍堰工程在作業(yè)期間，作業(yè)河段一天出現(xiàn)兩次海水的漲落，這也是影響工程施工的最主要因素。因此，在施工做出中，應(yīng)在河段上游與下游修建圍堰，圍護(hù)施工基坑，以保證干地施工狀態(tài)。據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》SL303-2004表3.2.6土石結(jié)構(gòu)導(dǎo)流建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)頻率為10%-5%，考慮工程的重要性，外江設(shè)計擬按10年一遇年最高洪潮水位2.45m考慮安全超高值，外江圍堰頂高程確定為3.00m。

3　導(dǎo)流方案

施工導(dǎo)流采用一次攔斷河涌全斷面圍堰導(dǎo)流方式，在原設(shè)備房拆除后進(jìn)行圍堰施工，施工內(nèi)涌及外江圍堰，在水閘東側(cè)原閘室處埋設(shè)1條Φ2m的鋼管，內(nèi)涌水流經(jīng)預(yù)埋鋼管流入珠江航道。

4　膜袋砂圍堰設(shè)計

（1）圍堰選型。根據(jù)工程工期安排，防洪需要等，導(dǎo)流圍堰需考慮的因素：①地基承載力的問題，該地區(qū)地質(zhì)條件較差，承載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，圍堰沉降大，穩(wěn)定性差，難以成型。用膜袋砂圍堰，能夠采用砂來作為防滲材料，不僅能夠有效減輕堰體自身重量，降低沉降發(fā)生率，而且還能通過膜袋的高強(qiáng)度來提高整體堰體的穩(wěn)定性與剛度。②該工程位于市區(qū)，周圍居民較多，應(yīng)盡可能避免由于施工而給周圍環(huán)境造成污染。③該工程所修建的圍堰必須能夠抵御海水的潮落以及臺風(fēng)暴雨的侵襲，并且要具有較好的抗沖刷性能。

（2）圍堰設(shè)計。內(nèi)涌圍堰長度26.3m，堰頂寬度2m，迎水面和背水面坡度均為1：1.5。采用膜袋砂堰體，將土工布鋪設(shè)在底層，將防滲土工膜鋪設(shè)于圍堰的迎水面，采用塊石壓腳，且將砂包護(hù)腳用于圍堰的背水側(cè)。膜袋采用200g/m2的晴綸（PP）土工編織布，每一膜袋幅寬為6m，并依據(jù)具體長度來設(shè)置膜袋長度。且撕破強(qiáng)力不小于0. 16kN，縱橫向斷裂強(qiáng)力不小于6.5kN/m。將其充填厚度控制在0.5～0.7米范圍內(nèi)，并采取分層立體交錯方式來鋪至設(shè)計高程。

外江圍堰長度40.9米，堰頂寬度2m，迎水面和背水面坡度均為1：1.5，采用膜袋砂堰體，將土工布鋪設(shè)在底層，將防滲土工膜鋪設(shè)于圍堰的迎水面，采用塊石壓腳，且將砂包護(hù)腳用于圍堰的背水側(cè)。

5　膜袋砂圍堰施工

（1）淤泥開挖。主要為河床面的淤泥開挖，在施工時通常選用水上挖掘機(jī)，且于運(yùn)輸船只相配合來將淤泥進(jìn)行清運(yùn)干凈。在正式開挖淤泥前，應(yīng)將清基線范圍的水面地形簡圖測量出來，且在水中以及河岸兩側(cè)做出醒目的標(biāo)記，以將開挖范圍明確標(biāo)示出來，并通過淤泥厚度以及水下測量數(shù)據(jù)來控制淤泥開挖深度。為保證圍堰施工質(zhì)量，防止發(fā)生滲漏，施工時應(yīng)確保河底無亂石雜物，并保證河底大致平整。（2）導(dǎo)流埋管及接管。先填砂袋至設(shè)計高程后用吊機(jī)將一頭帶有拍門及另一個有法蘭的鋼管吊至埋管位置穩(wěn)定后，用砂包及土料進(jìn)行壓實止水。兩端圍堰施工完成后進(jìn)行中間鋼管連接，用吊機(jī)吊至連接處用法蘭連接。（3）膜袋砂堰體。在填筑膜袋砂之前，第一，進(jìn)行土工布鋪設(shè)；第二，進(jìn)行膜袋鋪設(shè)，且通過竹竿來進(jìn)行定位。第三，往膜袋上方的2～3個孔進(jìn)行灌砂，選用砂泵來填充機(jī)械，往其一孔中進(jìn)砂，其余孔則進(jìn)行排水，直到將膜袋填滿為止。在充填過程中，應(yīng)及時進(jìn)行人工踩踏，盡可能做到均勻填充砂料以避免膜袋出現(xiàn)滑移現(xiàn)象。值得注意的是，在進(jìn)行砂料充填時，應(yīng)科學(xué)設(shè)定有關(guān)技術(shù)參數(shù)，嚴(yán)格控制泵機(jī)壓力，且讓專員實時監(jiān)控膜袋。

6　圍堰防滲處理

在圍堰中主要是在膜袋與膜袋之間；導(dǎo)流管、岸坡與堰體的接觸面；原河床與堰體接觸面這幾個部位出現(xiàn)滲漏。尤其是后兩個部位，具有極大的破壞力，且危險系數(shù)較高。在圍堰膜袋填充砂料完畢后，可在海水漲落間隙來進(jìn)行土工膜鋪設(shè)，迎水坡面從堰定鋪設(shè)土工膜到堰腳，且確保鋪設(shè)長度超過堰腳1m以上。圍堰坡面上鋪約50cm后的編織袋砂包，砂袋裝好后用吊車吊運(yùn)至工作面，然后采用人工拋填。由于膜袋和岸坡斷面交界處極易出現(xiàn)滲漏，因此在作業(yè)過程中應(yīng)盡可能貼緊岸坡面和膜袋。

7　護(hù)腳處理措施

采用拋石壓腳，在作業(yè)過程中出現(xiàn)的拋投大塊石可采用駁船把其運(yùn)送到圍堰工地段，并使用人工拋投方式抓斗進(jìn)行整平。在拋投過程中，應(yīng)遵循由上到下，從外道里的順序來進(jìn)行。

8　拆除圍堰

進(jìn)水池、出水池、防沖槽護(hù)坦、攔污柵閘墩、土建部分等工程完成后進(jìn)行外江圍堰、內(nèi)涌圍堰的拆除。拆除時，先拆內(nèi)涌圍堰，采用挖掘機(jī)自北岸向南岸后退法拆除水上部分，因內(nèi)涌水位較低，在河涌最低潮位時挖掘機(jī)可清至設(shè)計高程，對余留的欠挖部分在外江圍堰拆除后再采用小型挖泥船進(jìn)行拆除。外江砂包圍堰拆除，選在最低潮位時進(jìn)行，水上部分采用挖掘機(jī)自北岸向南岸后退法拆除，水下部分先采用反鏟挖掘機(jī)挖一個缺口后，充水進(jìn)來圍堰內(nèi)部，當(dāng)圍堰兩側(cè)水位平衡后，采用挖泥船拆除.

9　結(jié)語

（1）膜袋圍堰由數(shù)個幾十米長的沙袋堆筑而成，每個袋子都是一個整體，因此能抗御大水沖刷。膜袋砂圍堰在此地成功運(yùn)用，滿足了施工要求，符合就地取材、合理利用資源的原則，是一項可行的技術(shù)。（2）膜袋砂圍堰的斷面尺寸要比常規(guī)砂石堰體斷面小，對受場地限制的水利工程可創(chuàng)造更有利空間，方便施工。（3）具有穩(wěn)定性能好，重量輕、地基變形適應(yīng)性強(qiáng)、堰型小、作業(yè)便捷等優(yōu)點，大大降低了施工強(qiáng)度與難度，有效減少了工期，降低了投資成本。（4）膜袋砂圍堰抗水壓強(qiáng)。在設(shè)計圍堰寬度時能夠依據(jù)具體水深情況來進(jìn)行，其寬度越大，其抗水壓能力就越強(qiáng)。（5）施工速度快，水力吹填把挖、裝、運(yùn)、卸4個過程集于一體，提高了施工效率，泥沙被充填入固定的袋中，避免了浪費(fèi)。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.106