龍泉滘水閘重建工程導(dǎo)流和圍堰設(shè)計(jì)及施工要點(diǎn)分析

梁 宇

（江門(mén)市江新聯(lián)圍管理處，廣東 江門(mén) 529000）

水利水電工程具有灌溉、發(fā)電、防洪、排澇等多項(xiàng)功能，是經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的基礎(chǔ)設(shè)施，在改善人民生活水平、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。但隨著建設(shè)難度越來(lái)越大，極易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，影響項(xiàng)目的整體利益。圍堰工程是防止水、土進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的一種臨時(shí)維護(hù)結(jié)構(gòu)，排水導(dǎo)流是其關(guān)鍵?；诖耍疚尼槍?duì)江新聯(lián)圍禮東圍龍泉滘水閘重建及新增電排站工程的導(dǎo)流及圍堰設(shè)計(jì)及施工展開(kāi)分析。

1 工程概況

江新聯(lián)圍禮東圍龍泉滘水閘重建及新增電排站工程位于禮樂(lè)河與馬鬃河交匯處，建設(shè)規(guī)模為：新建電排站一座，設(shè)計(jì)排水流量為40 m3/s，總裝機(jī)容量為2840 kW；治理河長(zhǎng)1.53 km，其中河道清淤疏浚1.53 km，左右兩岸堤防加固長(zhǎng)度3.154 km；加固連接堤長(zhǎng)度180 m；重建水閘，水閘總凈寬35 m，重建新沙節(jié)制閘一座。該項(xiàng)目為中型工程，主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水位為100年一遇；本工程概算總投資8950.28萬(wàn)元，其中建安費(fèi)投資為7192.42萬(wàn)元；計(jì)劃工期400日歷天；工程質(zhì)量驗(yàn)收質(zhì)量評(píng)定為合格工程。本工程分為兩個(gè)標(biāo)段，標(biāo)段二主要施工內(nèi)容有：新建電排站、內(nèi)圍堰施工、施工導(dǎo)流（含交通橋、基坑排水）。該工程于2017年12月26日開(kāi)工建設(shè)，于2019年1月29日完工。

施工區(qū)氣溫、水溫、地溫均滿足工程施工要求，無(wú)冰凍等其他惡劣自然條件影響，自然條件滿足施工要求；地質(zhì)條件自上而下依次為淤泥、粉質(zhì)粘土、粗砂、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、弱風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖。

2 導(dǎo)流及圍堰施工

2.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

本工程全年施工，工期計(jì)劃400日歷天，施工期有度汛要求。導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)為5年一遇洪水24小時(shí)排干。

2.2 導(dǎo)流施工

2.2.1 導(dǎo)流方式

施工導(dǎo)流方式采用一次攔斷河涌[1]的導(dǎo)流方式，內(nèi)涌側(cè)及外江側(cè)設(shè)置鋼板樁圍堰擋水，施工期征用河道右側(cè)魚(yú)塘等，利用征用魚(yú)塘等開(kāi)挖明渠進(jìn)行導(dǎo)流，同時(shí)在導(dǎo)流明渠入口（馬鬃沙河右側(cè)堤防）搭設(shè)臨時(shí)鋼便橋（貝雷架），滿足臨時(shí)交通需求，在外江側(cè)堤防位置開(kāi)挖明渠及預(yù)埋涵管進(jìn)行導(dǎo)流，同時(shí)增設(shè)防洪閘門(mén)，以防止外江洪水倒灌。導(dǎo)流平面圖見(jiàn)圖1。

2.2.2 施工方法

施工順序：干堤導(dǎo)流砼管（圖2）及簡(jiǎn)易鋼閘門(mén)施工→臨時(shí)魚(yú)塘清淤→加固堤頂路貝雷架施工。本工程導(dǎo)流砼管采用Ⅱ級(jí)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，單根管長(zhǎng)2.5 m，內(nèi)徑1.6 m，壁厚0.1 m，抗裂荷載139 KN/m，破壞荷載251 KN/m。貝雷架（圖3）采用國(guó)產(chǎn)321鋼橋，專(zhuān)業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)焊制，共設(shè)置兩跨，單跨20 m。鋼管樁持力層為粗砂，要求進(jìn)入持力層1 m。

圖2 導(dǎo)流砼管縱剖面圖

圖3 貝雷架縱剖面圖

2.3 圍堰設(shè)計(jì)

內(nèi)圍堰采用5年一遇設(shè)計(jì)洪水位1.10 m。本工程施工前首先對(duì)內(nèi)河沖坑進(jìn)行回填，采用石粉回填至相應(yīng)設(shè)計(jì)高程；內(nèi)外河圍堰均采用鋼板樁圍堰[2]；內(nèi)圍堰利用自卸汽車(chē)走臨時(shí)道路回填粘土。鋼板樁采用LWU600×130×10U型鋼板樁圍堰，樁長(zhǎng)21 m。圍堰斷面示意圖見(jiàn)圖4。

圖4 圍堰斷面示意圖

2.4 圍堰施工

2.4.1 圍堰施工工序

待施工導(dǎo)流完成后，先沖坑回填石粉，然后開(kāi)始圍堰施工。鋼板樁圍堰的鋼板樁利用水上設(shè)備進(jìn)行施打。施工順序見(jiàn)圖5。

圖5 內(nèi)圍堰施工工序

（1）堰底清理測(cè)量放樣后用挖掘機(jī)先清理左右岸接頭雜質(zhì)和擋墻，直到確認(rèn)為密實(shí)粘土方可填土，河床段堰底在圍堰填筑前先用抓斗船清理雜物和浮泥。

（2）鋼板樁打設(shè)

①鋼板樁施工準(zhǔn)備施工前先放樣，且應(yīng)先試樁，試樁數(shù)量為2根，以校對(duì)地質(zhì)，且檢驗(yàn)選用設(shè)備、工藝及技術(shù)要求是否合適，無(wú)問(wèn)題后方可正式施工。鋼板樁使用前應(yīng)檢查，不符合要求的應(yīng)整修；在鋼板樁上端焊補(bǔ)強(qiáng)板，然后鉆設(shè)吊裝孔；鋼板樁鎖口內(nèi)除油，下端用易拆物塞緊。

②鋼板樁沉入采用振動(dòng)沉樁法振入，選用16 t吊機(jī)安設(shè)在一艘200 t方駁上，另選用一艘60 t船吊配合作業(yè)。方駁上吊機(jī)吊著ZD45振動(dòng)錘，振動(dòng)錘夾緊鋼板樁共同吊起，使鋼板樁鎖口插入相鄰樁鎖口內(nèi)，待樁穩(wěn)定、位置正確并垂直后，再振動(dòng)下沉。鋼板樁每下沉1 m～2 m左右應(yīng)停振檢測(cè)樁的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)糾正。在振入沉樁中如鋼板樁下沉速度突然減小，應(yīng)停止沉樁，并將鋼板樁向上拔起0.6 m～1.0 m，然后重新快速下沉，如仍不能下沉?xí)r，應(yīng)采取其他措施。振入鋼板樁過(guò)程中，振動(dòng)錘振動(dòng)頻率須大于鋼板樁自振頻率。

③填筑材料回填粘土，考慮到堰體填筑的密實(shí)性要求，采用自卸汽車(chē)分層施工。

④?chē)叻览颂幚韲叻罎B主要通過(guò)在鋼板樁的嚴(yán)密性和左右岸接頭處理進(jìn)行解決，迎水側(cè)通過(guò)升高鋼板樁的頂高程進(jìn)行防浪。

2.4.2 圍堰除險(xiǎn)

由于本工程臨近海濱的河涌，屬內(nèi)涌與外河的交匯段，受臺(tái)風(fēng)影響較大，因此需在右岸設(shè)一砂料場(chǎng)，儲(chǔ)備一定數(shù)量（約1000 m3）的砂及砂袋等，以備搶險(xiǎn)時(shí)圍堰的加寬加高。

2.4.3 圍堰拆除

圍堰拆除是在水閘和泵站閘門(mén)下閘并具備防洪度汛能力后，主體工程通過(guò)水下驗(yàn)收才進(jìn)行的。圍堰拆除方法：先用船吊吊著ZD45振動(dòng)錘，同拔樁機(jī)卡頭相連，振拔鋼板樁；接著用挖掘機(jī)挖土，自卸車(chē)運(yùn)走拆除一部分，其余部分采用船挖。

2.5 基坑排水

2.5.1 初期排水

基坑集雨面積約16000 m2，水深按平均2 m計(jì)算，基坑積水量約16000×2=32000 m3，考慮堰體滲水和可能發(fā)生雨水，初期排水量約為：1.5×32000=48000 m3，以2 d排干計(jì)算，水位日降低1.0 m，日抽水量約為24000 m3，采用8BA-25型水泵，理論生產(chǎn)率為270 m3/h，計(jì)劃投入8BA-25型水泵4臺(tái)。

2.5.2 經(jīng)常性排水

本泵站站址屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)，雨量多，新會(huì)區(qū)年均雨量為1789.2 mm，年最大24小時(shí)降雨量約為350 mm，考慮降雨匯集基坑需在24小時(shí)抽完。因此，需要一臺(tái)水泵工作。另外，基坑滲水及施工棄水不大，可以通過(guò)一臺(tái)水泵完成。

初期排水時(shí)，背水側(cè)用空油桶上鋪木板形成浮排，托架水泵出水管頭，迎水側(cè)排水管貼坡放置。初期抽水完成后，將水泵固定于上游（即抽水流向）背水側(cè)平臺(tái)上面，用于經(jīng)常性排水，基坑初期排水完成后，可以利用原河底低洼地帶，挖成排水溝，在圍堰堰腳前4 m～5 m處挖2～4個(gè)深約2 m，長(zhǎng)×寬為3 m×1.5 m的集水井，用以匯集基坑滲水。

2.5.3 抽水注意事項(xiàng)

基坑排水過(guò)程中，須隨時(shí)觀測(cè)水位、圍堰、岸坡等的變化情況，檢查有無(wú)漏水及下陷現(xiàn)象，必要時(shí)應(yīng)即采取措施，防止發(fā)生意外事故。因夜間搶險(xiǎn)與檢查均不方便，抽水最好在白天開(kāi)始，并及時(shí)進(jìn)行堵漏處理。若基坑內(nèi)水位正常下降，則說(shuō)明滲水量估算及水泵能力的選用均屬正確；若基坑內(nèi)水位下降很快，則說(shuō)明所選用的水泵能力過(guò)大；若基坑內(nèi)水位不降低，則說(shuō)明滲水量大于排水量，也可能是圍堰有孔洞，需要進(jìn)行堵塞；若基坑內(nèi)水位最初有一些降低，以后就保持不變，則說(shuō)明此時(shí)的滲水量等于排水量，需要增大水泵的抽水能力。當(dāng)抽水無(wú)把握時(shí)，可使水位每降低1 m即停抽5 min～10 min，觀察水位回升情況，以此估計(jì)滲透流量，推算是否需要增加水泵。

3 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)施工環(huán)境特點(diǎn)，江新聯(lián)圍禮東圍龍泉滘水閘重建及新增電排站工程施工導(dǎo)流方式采用一次攔斷河涌的導(dǎo)流方式，內(nèi)涌側(cè)及外江側(cè)設(shè)置鋼板樁圍堰擋水，外江側(cè)堤防位置開(kāi)挖明渠及預(yù)埋涵管進(jìn)行導(dǎo)流；內(nèi)圍堰采用5年一遇設(shè)計(jì)洪水位1.10 m，施工前對(duì)內(nèi)河沖坑進(jìn)行回填，采用石粉回填至相應(yīng)設(shè)計(jì)高程，形成的圍堰整體性好、防水性好、承載能力強(qiáng)、施工環(huán)保，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。