門(mén)臺(tái)子一級(jí)站基坑圍堰設(shè)計(jì)及施工工藝

周大平

(鳳陽(yáng)縣水務(wù)局,安徽 鳳陽(yáng) 233100)

門(mén)臺(tái)子一級(jí)站位于鳳陽(yáng)縣臨淮關(guān)鎮(zhèn)姚灣村境內(nèi)，屬灌排結(jié)合泵站，抽淮河水灌溉。2015-10月拆除重建，在淮河右岸修筑圍堰。圍堰設(shè)計(jì)為均質(zhì)土圍堰，總長(zhǎng)度為80.00m，堰頂高程為17.89m,堰頂寬5.50m。該圍堰采用常規(guī)工藝進(jìn)行施工，施工期間采取必要的質(zhì)量保證措施和安全措施。

1 圍堰設(shè)計(jì)

淮河圍堰設(shè)計(jì)5年1遇,11月～次年04月洪水位為15.89m，門(mén)臺(tái)子泵站11月～次年04月導(dǎo)流流量6.3m3/s，門(mén)臺(tái)子自排涵11月～次年04月導(dǎo)流流量7.0m3/s。

淮河水位取15.89m，土石圍堰安全超高取0.50m，風(fēng)浪爬高取1.50m，因此淮河側(cè)圍堰頂高程為17.89m。圍堰軸線(xiàn)距現(xiàn)有堤防軸線(xiàn)距離為36m左右，圍堰總長(zhǎng)度為80.00m；設(shè)計(jì)堰頂寬5.50m,水上方(高程15.89m)迎水坡比1∶3，水下方坡比為1∶7；背水坡為原堤防挖土，坡比為1∶2.5。在圍堰迎水面填筑0.30m厚的編織袋裝粘土護(hù)坡,下設(shè)0.3mm的土工膜防滲。

圍堰走向及位置基本按圖1施工。

圖1 圍堰位置示意圖

2 圍堰施工工藝

2.1 土料選擇

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，圍堰填筑土料首先利用基坑開(kāi)挖出的粘性土，不足部分從距離500m外的排泥場(chǎng)內(nèi)取土。

為保證填筑質(zhì)量，取土過(guò)程中對(duì)土源土質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，使圍堰填土含水量不超出規(guī)定值，土中雜質(zhì)含量不超標(biāo)。

2.2 圍堰形式

根據(jù)圖紙可知，圍堰為均質(zhì)土圍堰。圍堰填筑主要分為2部分，圍堰斷面水下部分外側(cè)采用水中倒土，內(nèi)側(cè)及水上部分為干法填筑；圍堰的迎水側(cè)邊坡采用袋裝土保護(hù)。

圍堰填筑順序：放樣確定圍堰軸線(xiàn)和底寬、清淤清雜、水中倒土、基坑排水、水上填筑、邊坡防護(hù)。

2.3 圍堰填筑

圍堰填筑采用分層填筑，分層碾壓的施工方案。為加快施工進(jìn)度，計(jì)劃從圍堰的兩端沿測(cè)定的標(biāo)志向圍堰的中心進(jìn)占填筑，進(jìn)占方法采用水中倒土向兩個(gè)側(cè)面擠淤逐步前進(jìn)。進(jìn)占時(shí)小寬度引道同時(shí)向兩側(cè)加寬，在擠淤的基礎(chǔ)上加寬圍堰填筑標(biāo)準(zhǔn)，避免了前后貼坡鋪坡。施工時(shí)邊前進(jìn)邊碾壓，謹(jǐn)防機(jī)械塌入水中。施工機(jī)械在工作面上要錯(cuò)轍行駛，嚴(yán)禁在鋪筑面上急轉(zhuǎn)彎調(diào)頭，防止土料剪切破壞。

圍堰迎水面上鋪設(shè)土工膜，在坡肩處向下延伸至水下1m，上壓袋裝土。袋裝土逐層鋪筑到頂，層層壓實(shí)。袋裝土料在土料廠(chǎng)用人工裝袋，用翻斗車(chē)、手推車(chē)或裝載機(jī)將袋裝土運(yùn)至圍堰處，再人工鋪筑。

填筑過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行高程和填筑寬度的控制，每一層都進(jìn)行高程、寬度的測(cè)量工作。另外嚴(yán)格控制填筑坡度。

土料開(kāi)挖采用1.0m3挖掘機(jī)開(kāi)挖，裝10t自卸汽車(chē)運(yùn)輸，平整和碾壓機(jī)械擬采用74kW推土機(jī)。

施工機(jī)械的日工作量按式(1)計(jì)算：

Q=KQW/(TK1)

(1)

其中，Q為日工作量；K為加強(qiáng)綜合系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取1.05，QW為設(shè)計(jì)完工工程量；T為本項(xiàng)目計(jì)劃施工天數(shù)；K1為施工日系數(shù)，即除去雨天及其它一切影響施工的實(shí)際施工天數(shù)與計(jì)劃施工天數(shù)的比值，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和工程所在地的實(shí)際情況，K1值取0.8。

機(jī)械設(shè)備的臺(tái)數(shù)按式(2)計(jì)算:

N=K2×Q/QV

(2)

其中,N為所取設(shè)備臺(tái)數(shù)；QV為相應(yīng)設(shè)備的臺(tái)班生產(chǎn)能力；K2為備用系數(shù)。

根據(jù)本合同工程工期計(jì)劃安排及招標(biāo)文件的精神，經(jīng)綜合分析，并考慮以往類(lèi)似工程的施工經(jīng)驗(yàn)確定施工設(shè)備如下：①挖掘機(jī)數(shù)量：共投入2臺(tái)。②10-12t自卸汽車(chē)投入8臺(tái)。③其他機(jī)械: 74kW推土機(jī)2臺(tái)，蛙式打夯機(jī)2臺(tái)。

在水下方1次性填筑超出水面0.50m后分層填筑，用74kW推土機(jī)整平。每層控制在0.25m。

2.4 圍堰拆除

先將基坑沖水，后進(jìn)行圍堰拆除。水上方圍堰利用1m3反鏟挖掘機(jī)開(kāi)挖。采用分層開(kāi)挖的方式，保持自卸車(chē)在原堰頂高程，挖掘機(jī)先將水上0.50m以上部分土挖去，然后挖掘機(jī)就位于下1個(gè)平臺(tái)上，開(kāi)挖深度約為水下3.00m。剩余水下方圍堰拆除擬采用挖泥船進(jìn)行施工。拆除土方運(yùn)至原取土區(qū)或指定區(qū)域并加以平整。圍堰拆除后不留堰埂，恢復(fù)河床原有面貌。

3 質(zhì)量保證措施

質(zhì)量保證措施如下：①?lài)咛钪仨毎凑兆鳂I(yè)規(guī)程進(jìn)行，專(zhuān)人值班指揮。確保圍堰下不形成包心淤泥。②施工前對(duì)機(jī)械手和工人進(jìn)行技術(shù)交底，控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)，讓每一個(gè)人都知道自己怎么做，如何做。并實(shí)行質(zhì)量管理責(zé)任制，達(dá)不到質(zhì)量要求必須返工，同時(shí)制定相應(yīng)的獎(jiǎng)懲措施。③將圍堰填筑位置的淤泥、雜物清除干凈，圍堰填筑用土嚴(yán)禁夾帶淤泥、雜草、石渣、砼塊等雜物。④?chē)咛钪哂诔Ｋ缓螅繉雍穸瓤刂圃?5cm，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。⑤圍堰填筑完成后，在抽排水期間，嚴(yán)格控制降水速率，加強(qiáng)圍堰變形觀(guān)測(cè)，防止抽水過(guò)快造成堰體滑坡，并及時(shí)做好堰體加固工作。

4 圍堰安全措施

安全措施如下：①加強(qiáng)檢測(cè)，施工圍堰填筑完成后，擬在淮河側(cè)設(shè)自制水尺二根，并順圍堰方向做好縱向位移觀(guān)測(cè)點(diǎn)，在圍堰運(yùn)行過(guò)程中，安排專(zhuān)人值班，做好圍堰水位觀(guān)測(cè)并記錄。加強(qiáng)暴雨期間的值班工作，并做好圍堰的經(jīng)常性檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)。②加強(qiáng)維護(hù)和保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)透水、松動(dòng)等及時(shí)堵漏、填平、壓實(shí)；同時(shí)備足防汛物資和機(jī)械，以確保施工期圍堰安全；制定搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案，發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí)，根據(jù)水位情況對(duì)圍堰進(jìn)行加寬、加固和加高。

5 效 果

門(mén)臺(tái)子一級(jí)站基坑圍堰施工通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，有效的實(shí)施，有效地預(yù)防了泵站基礎(chǔ)工程施工過(guò)程中基坑進(jìn)水等質(zhì)量安全事故的發(fā)生，從而保證了施工安全及施工質(zhì)量。

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