城市河道改造施工簡(jiǎn)易雙排擋水壩搭設(shè)

李 兵， 劉 蒙， 宋洪昌， 婁小亮， 郭景琢， 張?chǎng)瓮?周 強(qiáng)

（1.中國建筑第八工程局有限公司，上海200135；2.中國建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施有限公司，北京，100089）

城市中心河道主要擔(dān)負(fù)著城市景觀、防汛的雙重功能，河道改造施工要求保護(hù)環(huán)境且保證汛期河道暢通無阻[1～2]。打壩圍堰是河道改造施工的第一步，而壩體的搭設(shè)方式、使用材料、施工便捷、擋水效果、安全可靠、環(huán)境影響以及施工成本等各有不同。當(dāng)前，隨著技術(shù)進(jìn)步以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，壩體的施工方式逐漸向易操作、低成本、環(huán)保等方向發(fā)展[3～4]。

1 工程概況

衛(wèi)津河位于天津中心城區(qū)，由北向南流至海河，途經(jīng)4個(gè)城市中心區(qū)，全長(zhǎng)約29 km，是天津市中心城區(qū)主要排水出路之一。

河道上口寬15 m，河底寬6～7 m，河底縱坡為0.24‰，左堤岸頂高程為2.710 m，右堤岸頂高程為2.900 m，臨河路面高程為2.700 m，河道常水位1.9 m，汛期高水位3 m。河堤、河底均采用30 cm 塊石護(hù)砌成一體，堤岸兩側(cè)塊石頂澆筑混凝土作護(hù)坡。見圖1。

天津中心城區(qū)某地鐵車站施工需臨時(shí)占用該河道修建交通導(dǎo)行路，施工前需對(duì)河道進(jìn)行改造施工，以達(dá)到地鐵施工與河道通水的雙向目標(biāo)。

圖1 施工改造前的河道

2 傳統(tǒng)壩體搭設(shè)

傳統(tǒng)河道斷流多采用單排鋼管或土石壩體。單排鋼管壩體與土石壩體相比，具有搭設(shè)便捷、成本低、環(huán)境污染小的優(yōu)點(diǎn)，但是壩體擋水效果差，安全隱患大，一般河道截流很少采用這種壩體形式。土石壩體具有擋水效果好、安全性高的優(yōu)點(diǎn)，但是壩體搭設(shè)工程量大，場(chǎng)地要求高、環(huán)境污染嚴(yán)重，施工成本大、施工工期長(zhǎng)，一般在寬又深、水流湍急的河道使用，城市河道很少采用，因?yàn)槌鞘泻拥朗┕?chǎng)地小、土石方運(yùn)輸困難及環(huán)境污染大。

3 簡(jiǎn)易雙排擋水壩

3.1 壩體搭設(shè)原理

主要使用鋼管、扣件、彩鋼板、彩膠布、砂袋等材料進(jìn)行搭設(shè)，通過雙排壩體分階段斷流，中間設(shè)養(yǎng)水區(qū)，實(shí)現(xiàn)以水擋水、階梯減壓，用較少的材料、極短時(shí)間內(nèi)完成河道斷流，為后續(xù)工作的快速推進(jìn)提供便利且壩體搭設(shè)、使用及拆除全過程對(duì)水體無污染，可周轉(zhuǎn)重復(fù)使用。

3.2 搭設(shè)方式

3.2.1 工藝流程

第一道架體安裝→第二道架體安裝→養(yǎng)水區(qū)和施工區(qū)抽水→完成雙排簡(jiǎn)易擋水壩施工。見圖2。

圖2 雙排擋水壩側(cè)面

第一道架體安裝：岸邊組裝分段架體（含彩鋼板）→水中壩體位置放置彩膠布→分段吊放架體→分段架體連接→彩膠布上返并與架體固定→架體底部放置砂袋。

第二道架體安裝同第一道安裝工序。

3.2.2 雙排擋水壩搭設(shè)

1）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。首先調(diào)查河道施工期間最高水位、河道寬度，確定架體搭設(shè)尺寸及其他材料用量。本壩體適用于水深2～4 m、最大寬度30 m、水流流速平緩的河道斷流施工?？筛鶕?jù)實(shí)際河道尺寸進(jìn)行調(diào)整。

2）架體組裝。架體構(gòu)件主要為鋼管、扣件和彩鋼板。根據(jù)河道寬度將架體分成等寬段，在岸上完成組裝并在架體迎水面安裝彩鋼板，通過吊車吊裝放置于河道壩體位置。架體延伸至兩側(cè)岸邊，做好固定加固。見圖3和圖4。

圖3 水中單排擋水壩側(cè)面

圖4 擋水壩前立面

3）鋪設(shè)彩膠布。彩膠布鋪設(shè)于河道壩體位置，分段架體吊裝放置于水中彩膠布上，安裝成整體后將彩膠布反卷至彩鋼板表面固定。架體坡腳堆放一排砂袋封堵間隙，砂袋通過麻繩固定在架體立桿上。見圖5。

圖5 擋水壩平面

4）抽水。雙排擋水壩安裝完成后，將中間養(yǎng)水區(qū)水位抽至水面高度的1/2，通過雙排壩階梯承力和擋水，實(shí)現(xiàn)河道斷流。

4 應(yīng)用效果

簡(jiǎn)易雙排擋水壩具有快速搭設(shè)、拆除，成本低、無污染、可重復(fù)利用及安全性高的優(yōu)點(diǎn)，河道改造工程中簡(jiǎn)易雙排擋水壩實(shí)施效果好，完全能滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求；但在搭設(shè)過程中需要注意：

1）河道邊坡兩側(cè)架體高度根據(jù)河道實(shí)際形狀調(diào)整；

2）放置于水中的彩膠布必須為整體，不允許出現(xiàn)拼接；

3）架體坡腳處的砂袋數(shù)量可根據(jù)河底平整情況而定。

5 結(jié)語

簡(jiǎn)易雙排擋水壩有效結(jié)合了傳統(tǒng)壩體的多重優(yōu)點(diǎn)并巧妙利用“以水養(yǎng)水”的原理實(shí)現(xiàn)壩體的雙重?fù)跛?。?shí)踐證明，簡(jiǎn)易雙排擋水壩非常適用于城市河道截流施工?！酢?/p>