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1、某防洪工程截水墙的施工方案与实施,土木工程施工论文高台县黑河县城段防洪及生态治理工程2018年7月开工，经过近一年的建设，于2020年8月全部完工，一座横跨黑河的蓝色橡胶坝立于高台城北黑河湿地公园北侧，为高台县城增添了一道亮丽的风景线。 高台县黑河县城段防洪及生态治理工程地处高台县城北侧，工程坐落于黑河洪积扇平原与黑河河床区，地下水为第四系松懈孔隙性潜水。含水层岩性为细砂、中粗砂、含砾砂等，富水性中等，地下水位埋深较浅，地下水与地表水水力联络特别密切，存在着互相转换的关系。不管丰水还是枯水时段，均有丰富的地下潜流。 在高台县黑河县城段防洪及生态治理工程项目建设经过中，设计上考虑橡胶坝防渗、防冲
2、、稳定等要求，同时结合蓄水区整体布置要求。坝袋基础底板上游设钢筋混凝土铺盖，铺盖上、下游分别设齿墙。在橡胶坝铺盖上游齿墙(1.Sm)下及下游海鳗齿墙(1.Sm)下设厚40(m的(15混凝土防冲墙，墙深3.0m，兼起到延长渗径的作用。 招标文件上显示:高台县黑河县城段防洪及生态治理工程地下水位埋深浅，局部为明水，基坑开挖时，渗水量大，需重视并加强施工期排水措施。橡胶坝、堤防基础、泵站等建筑物施工时，基坑受河道的侧向补给、地下水、天然降雨和施工弃水等构成较大的积水，给基础施工带来较大影响。因而，工程必须加强施工排水，建议施工排水采用明沟式排水，布置集水井及水泵抽水等方式，降低地下水位。 2 方案选
3、择 截水墙的施工，其底高程位于河床下面4.5m(底板齿墙1.5m，截水墙3.0m)，南北长度245m，上下两截水墙相距29m。对于黑河河床这样的地质而言，难度之大可想而知。另外，时值八月下旬，夏季作物已经收割，渠道引水锐减，河道来水陡增，根据施工计划，工期又不能推后。为此，会同业主、监理和施工项目部人员相继提出了先在河床稍高一侧加固沙堤围堰，再施行. (1)明沟式排水; (2)集水井式排水; (3)牵引箱式浇筑混凝土; (4)水泵抽水利用板桩分层支护开挖边坡，在板桩之问浇筑混凝土等4种施工方案进行分析比照. (1)明沟式排水。由于底高程较深，为将4.5m下面的水排出，根据黑河河床纵坡需开挖近4
4、km长的河道，同时还要不断进行排水沟的护坡支护及开挖，还由于河道内有水流下泄，排水沟内水位较高，无法排出。 (2)集水井式排水。由于在河道内施工，地下水比拟富集，且截水墙横向贯穿河道，需要不断移动工作面，加之截水墙工程量较小，每米只要(15混凝土1.6m;，集水井数量少起不了作用，多则成本太大。 (3)牵引箱式浇筑混凝土。这种方式方法是将2块3.Omx2.5mx6mm的钢板上下用粗钢筋焊接，一端开口卡在已浇筑混凝土墙上，一端设计加工成高3.0m的三角形端头，在其高度1/3处焊制牵引架，利用挖掘机牵引，在箱体内部浇筑混凝土。经试验，由于箱体外部河砂挤压力较大，致使箱体内混凝土随箱体移动，使得浇筑
5、混凝土墙断裂，无法连续。 (4)水泵抽水利用板桩分层支护开挖边坡，在板桩之问浇筑混凝土，这种方案是先根据白然边坡开挖，待挖到边坡滑坡之前，在坡上插入钢管，钢管外侧插入钢板，待岸坡稳定以后，开挖中问(墙体)部分，此时抓紧时问抽水，待水位降低后再插入两排问距为截水墙等宽的钢管，再在钢管两边插入钢板，利用人工捞去板桩之问的河砂，浇入混凝土，24h后提去板桩，拔掉钢管，继续进行下一段墙体浇筑。经过分析论证实验，第4种方案操作性及可行性优于前儿种方案，最终确定采用方案(4)进行施工。 3截水墙施工为进行施工，首先在河岸稍高的左岸加固围堰，将橡胶坝长度方向基础一半圈于围堰内，河道内30-60m;/s的水流
6、导向右岸，上下游两道截水墙同时施工。 3.1 资源配置准备 为了尽可能加快进度，布置两个施工队分别进行上下游截水墙的施工，每个施工队人员不少于20人，1.4mx6mx4mm钢板不少于12块，3m的钢管不少于80根，380m;/h的离心水泵不少于三台(套)，每个施工队配备挖掘机1台，还对购置的钢板进行了边角加固。另外还有相应的搅拌机、振捣器、混凝土运输机具及吊斗都做了充分的准备。 3.2 安全教育准备 由于工程场面不大，人员机具分布密集，地质条件复杂，开工之初，根据实验阶段把握的施工情况，对参加施工的工人、机具操作员、技术员进行了施工步骤的预演，一个环节一个环节的进行了细致要求，使得每个介入施工
7、的人员都知道白己干完这一步接下来是哪一步，期问还要注意哪些可能出现的情况。对参建人员进行了安全警示教育，加强了安全员巡查力度，对场内人员安全配置、基坑边坡稳定与否都有专人检查，同时制定了具体的安全施工预案。 3.3 施工 (1)先在截水墙直线位置设立明显标记，将已加固的围堰分割成3040m的小块，将要开挖这段的地表水抽干，开挖口面根据边坡1:4.0开挖(即口宽犯动，先开挖长10-15m，深2.5-3.Om;. (2)抓紧抽干坑内渗入水，离中心线两侧S.Om外插入钢管，钢管外侧再插入2块钢板(两侧4块),2块钢板之问互相搭接，搭接长度不小于1Ocm，此时，钢板顶面低于地面2.0m左右。 (3)开
8、挖中间lO.Om部分，一侧的抽水泵不问断抽水，挖掘机白未浇筑一侧驶入中问，一次性开挖至设计底高程，此时要使水位不致于太低(由于有水的张力，外侧流砂不至于对已插入钢板压力不力。待在水下将流砂清挖完之后，在中心线两侧20(m插入钢管，再在钢管外侧插入钢板，挖掘机边插边退，同样插入2块钢板，如上搭接，两排钢板问距为40(m(中心必须和截水墙直线相f)，钢板底部超过设计底高程，抓紧抽水，使得水位低于钢板顶，检查钢板内流砂高度。当流砂高度较高时，利用人工清理仓内流砂，由于流砂流动性较大，又有水，所以仅40(m仓内的流砂清理较容易。 (4)用水准仪检测至仓内高度到达要求后，马上将搅拌后运至现场的(15混凝
9、土利用吊斗通过导管浇入仓内，从一侧快速浇筑，将仓内水挤出，完成浇筑后，将钢板外侧填平，将水泵移至已浇筑混凝土尾端挖好的集水坑内不停抽水，严禁水位高于钢板。 (5)最后将上层钢板及钢管拔出，准备开挖第二段，12块钢板除上段防渗墙底部4块不能取外，剩余8块又能进行第二段的开挖，由于第二段开挖后，相对低于上一段，故第一段水位不会较大幅度上升。 3.4 注意事项 (1)在完成底层混凝土浇筑后，在已浇筑混凝土上面问隔SOcm插长度60cm钢筋，以利于和上层混凝土防渗墙连接。 (2)浇筑完成后即回填钢板外侧，待混凝土初凝后，缓缓抽拔钢板及钢管，防止将浇筑防渗墙毁坏。 (3)底层混凝土钢板高1.4m，但是浇
10、筑混凝土只能算1.2m(底部还有流砂，经测算其高度始终有2030(m不能清理完)，故混凝土初始浇筑面要尽量低于设计线，待23d后连续浇筑上层防渗墙至设计顶高程。 如上所述，再完成第二段浇筑，根据施工时问，一天仅能完成两段，其长度近20m。如此利用半月左右时问将左岸围堰内防渗墙浇筑完毕，然后撤除左岸围堰，加固右岸围堰，进行右岸防渗墙浇筑。利用一个月时问完成了低于河床4.5m,高3.0m,宽0.4m，长度260m的防渗墙。 4 结束语 利用此类方式方法施工，由于截水墙浇筑量不大，就黑河的施工环境和条件而言，相比别的施工方式方法，进度快，能保证墙体浇筑质量，能进行循环作业，还能够很好的利用挖掘机进行钢板及钢管的插入与拔出，减少了人工操作环节，在投入不太高的情况下，有效解决了困扰施工的难题，为在黑河水下施工积累了经历体验。 以下为参考文献: 1陕西省水利电力勘测设计研究院.廿肃省高台县黑河县城段防洪暨生态治理工程初步设计报告R.西女:陕西省水利水电勘测设计院，2020. 2陕西省水利电力勘测设计研究院.廿肃省高台县黑河县城段防洪暨生态治理工程招标公告R.西女:陕西省水利水电勘测设计院，2020. 3SL 227-98,橡胶坝技术规范S.北京:中国水利水电出版社，1999.