中小河流汛期施工導(dǎo)流方式初探

曾維杰

(廣東省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 廣州 510170)

1 概述

1.1 工程概況

廣州市細(xì)陂河是一條跨黃埔區(qū)和增城區(qū)的河流，上中游流經(jīng)黃埔區(qū)的工業(yè)區(qū)，下游流經(jīng)增城區(qū)新塘鎮(zhèn)，屬于溫涌的一級(jí)支流、東江北干流的二級(jí)支流。

廣州市黃埔區(qū)細(xì)陂河綜合整治工程整治河涌長(zhǎng)度3294 m，右岸整治長(zhǎng)度3501 m，左岸整治長(zhǎng)度3311 m、重?cái)U(kuò)建機(jī)耕橋6座、新建跌水4座，排水方涵7座、排水涵管11座、重建泵站1座、管理房1座。

埔南路橋涵位于細(xì)陂河綜合整治工程2+160處。箱涵結(jié)構(gòu)型式為3-5.7×4.14 m三孔箱涵，沿河方向長(zhǎng)度為34.0 m。箱涵地基采用拋填碎石處理，拋填厚度為2 m。箱涵涵身采用C40砼澆筑，搭板采用C30砼澆筑，人行道采用C25砼澆筑。箱涵平面位置、橫剖及縱剖圖見(jiàn)圖1、圖2。

圖1 細(xì)陂河項(xiàng)目地理位置圖

圖2 埔南路橋涵平面示意圖

1.2 工程現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)流難點(diǎn)

埔南路橋涵上游右岸存在供電局配電房，左下角為周邊廠區(qū)圍欄。故無(wú)法像常規(guī)水利工程一樣進(jìn)行明渠導(dǎo)流，且考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)工期要求，上游側(cè)無(wú)法進(jìn)行分期導(dǎo)流。

廣東省入汛正常時(shí)間為4月中旬，但個(gè)別年份入汛時(shí)間有所提前?，F(xiàn)場(chǎng)左岸右岸無(wú)法開(kāi)挖多余空間作為導(dǎo)流明渠使用，結(jié)構(gòu)外也無(wú)法埋設(shè)導(dǎo)流涵管。在2020年“522”的百年一遇洪水中，舊埔南路橋涵嚴(yán)重阻水，導(dǎo)致埔南路被淹，內(nèi)澇嚴(yán)重。且在上報(bào)的交通疏導(dǎo)方案中，交警部門審批意見(jiàn)為不能中斷埔南路道路施工。所以只能分橋涵上下游倒邊施工。

1.3 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303-2004)的有關(guān)規(guī)定，細(xì)陂河綜合整治工程相應(yīng)導(dǎo)流建筑物級(jí)別為5級(jí)，擋水建筑物洪水重現(xiàn)期為10年～5年，考慮到工程分段施工，各段工程施工期較短，且每段工程區(qū)內(nèi)側(cè)匯水區(qū)域較小、來(lái)水量較少，故導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選用5 a一遇設(shè)計(jì)水位和流量。拆除工程、拆除重建工程及新建工程導(dǎo)流時(shí)段選取第一年10月～次年3月。

1.4 水文及降雨量

細(xì)陂河綜合整治工程范圍內(nèi)雨量充沛，屬亞熱帶季風(fēng)區(qū)，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，多年平均降雨量1650 mm，變化范圍在1620 mm～1680 mm之間，變差系數(shù)為0.21，多年平均河川徑流量為30.49億m3。年內(nèi)降雨分配不均，雨量集中在4月～9月，約占全年雨量的80.3%，降雨強(qiáng)度大，易發(fā)生洪澇災(zāi)害；10月至次年3月雨量稀少，常出現(xiàn)春旱，多年平均降水量為1675.5 mm，實(shí)測(cè)最大年降水量2865 mm(1920年)，最小年降水量1061 mm(1991年)。全年降雨多集中于4月～9月，占全年的81%，尤其以5月～6月雨量最大，占全年的32.8%，其中前汛期4月～6月以鋒面雨為主，后汛期7月～9月則以臺(tái)風(fēng)雨為主；10月～3月占全年降雨量的19%(1月～3月占12%，4月～6月占47%，7月～9月占34%，10月～12月占7%)；降雨量最少是12月，占全年的1.8%。

2 導(dǎo)流方式及施工

2.1 導(dǎo)流思路

埔南路2+160橋涵處改建為3孔箱涵，經(jīng)交警部門審批，埔南路橋涵采用分上、下游側(cè)施工的方案。上游側(cè)施工時(shí)，采用砂袋圍堰一次攔斷加鋼管導(dǎo)流方式，鋼管架立于結(jié)構(gòu)底板之上，確保不侵占結(jié)構(gòu)底板。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研水位，該水位恰好能滿足條件。底板澆筑完成、腳手架搭設(shè)完成后可利用橋涵底板進(jìn)行導(dǎo)流，進(jìn)行圍堰及導(dǎo)流管的拆除。下游側(cè)采用9 m拉森Ⅳ型鋼板樁進(jìn)行分期分左右按縱向?qū)Я魇┕ぁ?/p>

橋涵施工導(dǎo)流分三期進(jìn)行，上游側(cè)施工采用一期導(dǎo)流，利用橫向砂包圍堰加縱向?qū)Я鞴苄问綄?dǎo)流；下游側(cè)右半幅箱涵底板施工采用二期導(dǎo)流，利用橫向砂包圍堰加縱向鋼板樁圍堰導(dǎo)流；下游側(cè)左半幅箱涵底板采用三期導(dǎo)流，利用已建成右半幅箱涵側(cè)墻導(dǎo)流，具體實(shí)施見(jiàn)圖3～圖5。

圖3 一期導(dǎo)流實(shí)施方案示意圖

圖4 二期導(dǎo)流實(shí)施方案示意圖

圖5 二期導(dǎo)流實(shí)施方案示意圖

2.2 導(dǎo)流技術(shù)要求

①施工前務(wù)必對(duì)項(xiàng)目施工和管理人員進(jìn)行防汛知識(shí)教育和培訓(xùn)，探明施工范圍內(nèi)地下管線情況并提前采取保護(hù)措施。

②袋裝土圍堰嚴(yán)禁使用河道挖土，裝袋土要求采用粘性土料。

③圍堰裝土后需拍實(shí)，迎水坡堰體編織袋之間斜向“Z”字型夾一道防滲土工膜加強(qiáng)防滲。

④初期排水應(yīng)合理控制水位下降速度，施工過(guò)程中要加強(qiáng)基坑經(jīng)常性排水。

⑤施工期間圍堰填筑及開(kāi)挖棄土要有水土流失防治措施，嚴(yán)禁在除圍堰工程以外的河道內(nèi)隨意堆土或防止阻礙行洪的物體，嚴(yán)格控制施工對(duì)河道水質(zhì)造成的污染并接收河道管理部門的監(jiān)督和管理。

⑥施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)天氣、水情的監(jiān)測(cè)，發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)防洪或上游水庫(kù)須泄洪時(shí)，必須按照相關(guān)規(guī)定拆除圍堰以恢復(fù)河道行洪斷面。

2.3 橋涵具體施工順序

利用一期上下游圍堰并埋設(shè)縱向?qū)Я骱?于底板結(jié)構(gòu)頂面之外)，進(jìn)行基坑開(kāi)挖，開(kāi)挖完成之后進(jìn)行基礎(chǔ)換填及底板澆筑。此間若遇強(qiáng)降雨該圍堰影響行洪，則挖除該圍堰，確保安全。

后續(xù)進(jìn)行上游橋涵頂板及側(cè)墻的一次性澆筑成型。澆筑完成后，混凝土具備一定強(qiáng)度后，可拆除圍堰。

下游一側(cè)橋涵施工可先進(jìn)行右岸底板開(kāi)挖及換填，利用左岸進(jìn)行導(dǎo)流。修筑上下游橫向圍堰及中間縱向圍堰。并澆筑側(cè)墻至底板1.3 m高度。

因新建橋涵為3孔橋涵，第三期導(dǎo)流利用右岸已澆筑好的一孔橋涵進(jìn)行導(dǎo)流。進(jìn)行左岸底板開(kāi)挖及底板澆筑。

左右岸底板均完成后可修建臨時(shí)上下游圍堰，搭設(shè)滿堂腳手架。滿堂腳手架搭設(shè)完成后可進(jìn)行圍堰拆除。并進(jìn)行下游側(cè)混凝土側(cè)墻及頂板澆筑。

3 過(guò)流說(shuō)明

細(xì)陂河綜合整治工程按20 a一遇防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整治。堤防工程等級(jí)4級(jí)，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇24小時(shí)暴雨不成災(zāi)。

經(jīng)計(jì)算，現(xiàn)狀箱涵過(guò)流面積為7×1.8=12.6 m2，上游新建岸墻過(guò)流面積68.73 m2，扣除圍堰阻水面積21.23 m2，上游圍堰段過(guò)流面積為47.50 m2，遠(yuǎn)大于下游段現(xiàn)狀箱涵過(guò)流面積12.6 m2。即施工過(guò)程中如遇普通降雨天氣，橋涵段過(guò)流瓶頸為下游段現(xiàn)狀箱涵，上游圍堰可溢流過(guò)水，無(wú)需拆除。若遇極端降雨及上級(jí)部門要求，將拆除圍堰。

4 圍堰拆除

岸墻及箱涵施工完成后，應(yīng)及時(shí)清除河道內(nèi)圍堰，以減少圍堰在河道內(nèi)的阻水作用。

圍堰拆除包括松木樁拔除、鋼板樁拔除、圍堰土體開(kāi)挖及外運(yùn)，應(yīng)采用挖機(jī)與人工配合完成河道的圍堰清疏工作，圍堰拆除后應(yīng)保證河底高程達(dá)到設(shè)計(jì)高程要求。拆除過(guò)程應(yīng)盡量減少對(duì)原河道的擾動(dòng)，保持水體清澈。

5 總結(jié)

在城市河道整治中，往往存在比郊區(qū)河道更多的困難，其中有：①用地有限，在寸土寸金的市區(qū)中心，往往不可能進(jìn)行大規(guī)模的征地拆遷，往往周圍伴隨著住宅小區(qū)及商業(yè)用地廠房。②地下管線復(fù)雜，無(wú)法進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)挖。所以常規(guī)水利導(dǎo)流方式無(wú)法實(shí)際應(yīng)用到這種項(xiàng)目中來(lái)。

在細(xì)陂河綜合整治工程埔南路橋涵的建設(shè)中，既要兼顧不能中斷交通，又要兼顧實(shí)際工期節(jié)點(diǎn)。在本橋涵施工過(guò)程中，一期導(dǎo)流的導(dǎo)流管是位于底板結(jié)構(gòu)之上的，以保證不侵占到結(jié)構(gòu)。導(dǎo)流管的導(dǎo)流截面積經(jīng)過(guò)計(jì)算后布置。但工程進(jìn)行同時(shí)亦同步進(jìn)行河道水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及嚴(yán)格控制工期節(jié)點(diǎn)，確保于主汛期來(lái)臨之前完成橋涵側(cè)墻及頂板的澆筑，使橋涵具備過(guò)流能力。此種導(dǎo)流方式可為后續(xù)類似狹小河道的導(dǎo)流提供借鑒。