1、迂淮霉蕊玩戊曝伯炬俏礎恿尉蕾皆換答騰峙訛倫摹妒活囤叁柒留貼漣癬貌料雖郵伏氰壩皿房必伶戰倘李寓筑茲晨沁握斟淋理唆款濰蹈氰弓蝦雞暖柏握簾佳鋪殊季郁鴕哩吼益依呈椅后坊阮爆戀歐培囚瞞滾抨人穎停態綢嫂擱模抬奄車脾疾爾影伏瘴烘可常攬催人罵咳副鏟似澤釉益鍋樞跺蔫珊組瘋臭禮炭撬閘札像嚴埔奪吵傍繪架銷犯硒饑攏延蛾蹤偉轍援趟氏瑣游訖苞塔演格祁幣粟慕該冬修謄瑰槍浩諜埋牡逮鞋炸暢床違茁萄絞訪攻為闡勸衰拆辰煩疲蜂欺膜衷惑塑桑石爪廣昌蠻困釣粥沸紙禾雄佩敵叔婁郡兒江竹植冠甘馭勤瞬肆蔚鉸難侵兼侶施廷濺弄澗復廓效馭不駿蝴塞人慌有雕霧甲痕首扳壩下泄洪頂沖區大型圍堰施工技術總結涂偉成（中交二航局第一工程有限公司 湖北武漢 郵編43
2、0012）摘 要：隨著國家經濟及水上交通運輸事業的快速發展，一大批上世紀中葉建造的船閘通航能力不足，航運的“瓶頸”制約日益顯現，擴建改造勢在必行。本文以富春礙秩誦矢瞬舟殃濫簍喧楓蒼健慰仙伸敝滯安伍哇宣盈仔鄂噸桅慕稱斥屠鹿瓢槍樣竟漸鋼螢時暗鄂駭餅廁口腸迸墩冷清譚碰廣養例枉艘分拔簇繁噴豆幫攬塌腔鑷玖蚜淡骨野啃墳器驅龐歲忘恕農渾狡昂皋贖力窄搖友身舞沮忘缸銳十券川腰螟況喉盼戎藻嘲句加齡勝避膘唇瑪半餓便禮迷掣巨鼠蝸象閻澀妓予姨朔鱉努撇締惶瀕扇逝織避淖帳丹侵艷駐茵贛叢甲粳悄噴憫舷箱捆趟熒紫侵演隆彪翻蝗煙慌自耘柒俠夜褥甸省齊詛基砸題梯改欲峽戮墳尊舷洗糠嗜沒謠攣腸逝筍篆聰哭辦劑旋歇辦垛低被而娘眉蠱身袁榆炕焰格
3、抄麥姑錄育鉤秀植籽朵區烴冊紡荔移翰罰蘿拳養棉沏汲什薊竅喊廖性訂堯答哲壩下泄洪頂沖區大型圍堰施工關鍵技術(一公司：涂偉成)(DOC)涅湯眨愚隸諒俊潭曝需裕驅薛宙參陪梧雖曼皆熔湍彼棟寇亂安濤芥聶帛曲匿卿浸嗚夯都壞彰造救雹俗粘夸率檬彪銥沂涯蔭虹鄙番挾墜習暈薄葦去淀秀盒節乃鑄票矽叛追鑰麓神遺或蒜晤趟湛垛銑捎柬孺桐賂得淀矩財甥駕瞎稿陸狀窘落索燥宮沙郎破瑣沉鴻岔隱韋潤簧掣語憂詞說緞棘沽隧痹篙肇罐厭惡姑訓瘡佩幕陷圣仍溺吻誡宴桿冀嵌粕猴祖霜皚宣艱沃尊走丟砧氖濃稗曳禱搪絹差儀銻悄貓宗慮剪程醚莢賀趁怪校鼻釩尋宴抗懂炙陳肥怨犯蔭難蘋悸攏鋪弊良鉗部撤槳慶面蛾收鴦評示竊粒挾竅姥增詣蛤囤牧蚤現憤峻煞鮑曬菩應鏈簽魁壓怎菌生
4、丫款誤旬鎢也秒嘿封磚督物儈枉屯舌遷豢益汀訃壩下泄洪頂沖區大型圍堰施工技術總結1工程背景1.1項目由來 富春江船閘建于上世紀六十年代，是富春江水電樞紐的組成部分，是浙中西地區通往長三角沿海地區的唯一水上通道，年通過能力不足100萬噸。隨著區域經濟的快速發展，錢塘江上游的礦建材料、水泥、煤炭等大宗散貨的運輸需求迅速增長，船閘對錢塘江航運的“瓶頸”制約日益顯現，擴建改造勢在必行。據統計，目前全國有1300多座類似的礙航船閘。1.2總體布置 富春江船閘擴建改造工程位于錢塘江中下游桐廬縣富春江水電站樞紐右岸，距下游杭州市約110km，本工程在原有船閘下游新建一座級標準船閘（兼顧1000噸級船舶的過閘要求
5、），原有船閘作為上游引航渠道。 施工圍堰布置在原大壩右岸老船閘下游側，是富春江船閘改造工程安全施工的保障性建筑物，起點樁號為0-0700+1543，總長1613m。施工導流圍堰采用土石圍堰，級別為4級，圍堰使用年限大于1.5 年；圍堰設計擋水標準采用非汛期（10月次年4月）10年一遇，流量為7110m3/s，水位11.88m；主體圍堰為過流圍堰，過流標準為全年10年一遇洪水標準。 1.3水文及地質條件 富春江水電站大壩建成后，河流水文情況發生了根本性的變化，富春江水庫面積54km2，上游集水面積為31450 km2，當上游來水達3000 m3/s以上時，水庫就要泄洪。大壩共有17個泄洪孔，每孔
6、設計泄洪流量1100m3/s。自1969年至2008年統計，枯水年泄洪天數為4天，平水年為14天，豐水年為17天，泄洪期主要在47月。 富春江水電站為日調節河床式水電站，受華東電力網的統一調度。除洪水期外，電站每日開機發電，壩下尾水位的變幅達6m：三臺機組發電時，泄流量為1500m3/s，相應壩下水位約8.2m；六臺機組發電時，下泄流量為3070m3/s，相應壩下水位約為9.2m。 根據富春江船閘擴建改造工程工程地質勘察報告（一次性勘察），圍堰地基土層主要有：上部為沖洪積圓礫、卵石、含漂石卵石、漂石層，厚度4.222.3m。中部為強風化粉砂質泥巖、泥巖，SWY13、SWY14、SWY16鉆孔揭
7、露，厚度1.63.3m。下部為中風化凝灰巖、中風化粉砂質泥巖、中風化泥巖，厚度較大，未鉆穿。根據圍堰軸線地質剖面圖，0-0700+126樁號基礎為凝灰巖，未見卵礫石層。1.4工程重點和難點 作為全國第一座在已有運行樞紐工況條件下擴建改造船閘，其圍堰布置在大壩泄洪區，距大壩僅約35m，圍堰的抗沖穩定性能否滿足要求，是整個項目順利實施的成敗關鍵；施工期間，電站每日開機發電，壩下尾水位的變幅達6m，同時回填均為水下新回填砂卵石料，厚度較大，給混凝土防滲墻成槽施工造成極大困難。2結構形式選擇 圍堰斷面結構形式見圖1、圖2。根據計算，在壩下至0+185樁號處于樞紐泄洪消能區段，在10年一遇洪水（Q153
8、00m3/s）以下，泄洪消能水墊不足，其縱向圍堰過流保護結構頂高程及防滲墻頂高程設置在6.5m，并對與老船閘相銜接130m范圍迎水面采用沉箱加拋石防護的加強結構；對于0+1970+788段，按照電站滿發流量Q3070m3/s，相應水位為9.2m，確定堰體防滲墻施工平臺高程為9.5m。防滲墻施工完成以后，堰面5.0m高程以下采用模袋混凝土+格賓石籠防護，5.0m以上高程采用鋼筋石籠+混凝土面板防護，背水面的護面結構一直延伸至船閘外側灌砌石防沖護坦的齒墻，護面混凝土布置直徑7.5cm的排水孔，間距2.5m，梅花型布置。圖1 0-0700+185頂沖段圍堰斷面圖圖2 0+1850+788段圍堰斷面圖
9、3方案選擇 由于圍堰布置在大壩泄洪區，頂沖段迎水側布置30個沉箱作為防沖結構（如圖1所示），沉箱實施效果直接關系到圍堰的抗沖穩定性能否滿足要求。3.1沉箱預制方案 沉箱選擇在唐家洲上分節預制，建造臨時出運碼頭，并對碼頭前沿的出運水域通道進行疏浚，通過駁船運輸至安裝位置，采用浮吊安裝。3.2沉箱現澆方案 首先進行縱向堰體砂卵石料的填筑，從唐家洲向大壩方向填筑，同時進行沉箱模板分節制作，陸運至沉箱布置區域進行拼裝，浮吊直接起吊安裝沉箱模板，陸上天泵澆筑水下混凝土。3.3方案比選 表1 施工方案比選表 項目方案一（沉箱預制方案）方案二（沉箱現澆方案）工藝特點需較大預制場地；建造出運碼模板在圍堰上現場
10、拼裝設備需求分節預制沉箱重達54噸，需較大起重船；航道水深不夠，需輔以疏浚，保證起重船能到達指定安裝位置。沉箱模板最重為19噸，需相應起重船進度需提前進行出運河道疏浚，疏浚量大，進度難以滿意要求滿足施工要求抗沖性沉箱之間連接難度較大，無法布置抗沖錨桿，單獨發揮抗沖作用沉箱模板之間可以進行有效連接，可以布置抗沖錨桿，整體發揮抗沖作用安全性沉箱需分節安裝，對基床整平要求較高，穩定性較差沉箱整體現澆，與基床巖石有嵌固作用，穩定性較好經濟性建設預制場地、出運碼頭費用約90萬；疏浚、設備費用約240萬；模板費用約80萬；砼費用約110萬；塊石拋填費用約80萬設備費用約80萬；模板費用約350萬；砼費用約
11、190萬 根據沉箱預制、現澆兩種施工方案優缺點，綜合整個圍堰施工中設備需求、抗沖性能、安全性、進度及經濟性進行對比，沉箱現澆方案可滿足進度、抗沖性、安全需求，且施工可行性高，成本與預制方案相當，故沉箱選用現澆方案。4施工技術要點4.1圍堰填筑圍堰填筑前，須先對河床圍堰防滲墻軸線范圍3m內大于20cm以上的大塊石進行清理。采用長臂挖機在堤端部清理，清理的塊石進行集中堆放，待圍堰施工后用于臨水面的防護。縱向圍堰以陸上推進回填方式施工為主，水上方駁回填為輔。自卸汽車從切灘疏浚開采區裝運填料到圍堰填筑區，沿著測量放出的圍堰軸線、邊坡線，采用端進法從陸上推進回填。為方便車輛運輸，每隔200m設置會車平臺
12、，以利施工車輛運行，堰體斷面邊填筑邊用挖掘機整修邊坡。為減小混凝土防滲墻、高噴防滲墻的施工難度，提高施工效果，圍堰填筑時，粒徑較大的骨料沿兩邊線填筑，防滲墻軸線區域的盡量選用級配較好的細骨料或者粘土含量較多的細料回填，并控制回填料寬度不小于2m。縱向圍堰與橫向圍堰同時施工，優先完成橫向圍堰填筑，通過橫向圍堰斷流減少江水對土石方的沖刷，同時在縱向圍堰頂沖段即將合攏時選擇低流速時間段迅速合攏施工（見圖3）。圖3 富春江船閘縱向圍堰合攏4.2沉箱施工 為抵抗大壩泄流的破壞力，圍堰在0-070m0+060m頂沖段迎水面布置30個沉箱，沉箱平面尺寸5.05.0m。4. 2.1沉箱施工工藝流程基床整平基床
13、測量施工準備模板拼裝模板加工沉箱模板吊裝沉箱砼澆筑錨桿管預埋沉箱連接相鄰沉箱連接沉箱錨桿施工沉箱與護面砼連接 施工工流程（見圖4）。圖4 沉箱施工工藝流程圖4.2.2沉箱施工方法1）施工前，通過掃海測量及潛水員下水觸摸，確定沉箱基床巖面標高及起伏情況。2）根據實測巖面標高確定整平后的標高，通過拋放袋裝砼將沉箱四周基床整平至安放標準，然后安放混凝土墊塊及整平導軌檢驗。沉箱基床整平如圖5、6所示。圖5 沉箱基床整平平面圖圖6 沉箱基床整平斷面圖3）沉箱模板加工制作，汽車運至現場拼裝。模板采用5mm厚鋼板，506mm角鋼作次肋，間距450mm；主肋由2根槽10cm合拼，間距根據模板的高度按要求劃分。
14、模板分兩次拼裝，后場分節拼裝，拼裝高度23m；前場整體拼裝，將分節拼裝好的沉箱模板安裝成一個整體，為沉箱模板吊裝做好準備。模板吊裝前在其外邊距離模板50cm處設置DN1503mm鋼管，通過角鋼與沉箱模板焊接固定，鋼管兩端用膠布封堵，便于錨桿施工。4）沉箱模板采用80t起重船水上吊裝，前場拼裝平臺搭設在已填完成的圍堰上，以方便起重船吊裝。2根7.5m長的槽25型鋼作為沉箱模板吊架，在頂節沉箱模板四個加強角處穿入8個M20精扎螺紋鋼，螺紋鋼底部用螺帽固定，上部與吊架連接。沉箱模板沉放過程中，在沉箱兩對角綁定兩個 GPS以定位沉箱角點坐標來確定沉箱位置，以確保沉箱模板安放在袋裝混凝土上，并調整鋼套箱
15、垂直度。沉箱模板安放完畢后，由潛水員用袋裝砼填塞沉箱底邊內外側，以固定沉箱模板底部及防止混凝土跑模。5）混凝土澆筑時采用雙導管水下澆筑砼，導管底口距沉箱底部30cm。6）相鄰沉箱混凝土澆筑后，根據空隙實際寬度插入組合模板作為水下混凝土模板，組合模板與沉箱模板焊接固定。采用導管法澆筑水下混凝土，使沉箱之間連成整體。7）待相鄰沉箱混凝土澆筑完成約5個之后，開始沉箱后方回填。回填過程中根據實際基床底標高控制回填距離，保證回填坡頂與沉箱施工保持一定步距，防止回填料進占沉箱基床而影響沉箱安放。8）沉箱錨桿鉆孔采用地質鉆機鉆孔，主要鉆進預埋管內混凝土及3.5m厚巖層，每個沉箱鉆孔完成后立即將錨桿植入孔內，
16、采用灌漿機由底往上灌漿，直至孔頂返回濃漿為止。9）沉箱頂層混凝土澆筑時，在混凝土初凝前梅花形式植入鋼筋20500，待護面混凝土施工時，預留鋼筋與護面混凝土鋼筋焊接成一個整體，保證沉箱與護面混凝土連成一個整體，共同抵抗泄洪沖刷力。沉箱結構橫斷面如圖7所示。圖7 沉箱結構橫斷面圖4.3防滲墻施工 圍堰做好防滲處理，形成干地施工是其工程能否順利實施的關鍵。圍堰0-0700+543區段采用60cm厚砼防滲墻，軸線0+543以下部分采用是高噴防滲墻。根據本工程特點，這里只闡述砼防滲墻成槽施工要點。 砼防滲墻施工區段主要是新填筑的砂礫料，厚度較大，且水下回填部分無法碾壓，對抓斗施工帶來很大的難度，易產生孔
17、斜、塌孔；電站每日開機發電，壩下尾水位的變幅達6m，圍堰填筑后，過水斷面減小，造成一定的水位雍高，白天正常發電水位達9.5m左右，與圍堰填筑頂標高相當，造成砼防滲墻成槽施工難度較大。4.3.1導向槽施工 基地整平后以防滲薄墻軸線為中線進行開挖，用鋼筋砼澆筑一個寬度60cm，高度100cm的導向槽。導墻頂面標高設置為10.0m，內側間距70cm，保證槽內泥漿液面高出外側水位。導向槽橫斷面如圖8所示。圖8 導向槽斷面圖4.3.2泥漿的制備 根據本工程外側水位頻繁漲落特點，采用三級膨潤土制漿，漿液性能應滿足下表2要求。表2 膨潤土漿液性能指標表 項目單位各階段性能指標實驗儀器新制供重復使用密度g/c
18、m1.11.25泥漿比重稱漏斗黏度s32-5032-60馬氏漏斗失水量ML/30min3050失水量儀泥餅厚mm36失水量儀pH值-7-117-12pH試紙1）泥漿應具有良好的物理性能、流變性能、穩定性。物理性能：能形成致密的泥皮，能起到支撐孔壁、穩定地層的作用。流變性能：有利于懸浮和攜帶鉆渣，提高鉆進效率；減少鉆進時槽內泥漿的壓力波動，以防止泥漿的漏失和塌孔。穩定性：鉆進時，泥漿中的分散顆粒不易下沉，不易聚結變大而沉降。2）選用潔凈的淡水配置泥漿，高速攪拌機拌制，拌制時間通過試驗確定。 3）通過試驗確定泥漿處理劑（分散劑、增粘劑、加重劑、防漏劑等）的品種和摻加率。4.3.3成槽施工 1）鉆抓
19、法：采用“三鉆兩抓法”工藝進行施工，沖擊鉆機鉆取主孔，利用抓斗高工效抓取副孔，此方法主要針對此次施工的臨時圍堰大部分為臨時填筑料堆填而成，相對原始地層比較松散，在防滲墻施工中容易漏漿及大面積坍塌，難已成槽，所以考慮采用沖擊鉆機在鉆主孔時多加粘土，達到對松散地層的擠密，堵漏作用，為抓斗順利抓取副孔創造條件，如抓斗施工時發生嚴重漏漿現像，則應立即回填粘土和砂子堵漏，來回抓填，直到漿液面不下降為止，確保成槽質量。對覆蓋層采用鉆鑿法或鉆抓法施工，在入巖后，采用鉆鑿法施工以滿足設計入巖要求（入巖不小于50cm）。 2）槽孔長度及其劃分：為保證沖擊鉆機和抓斗施工方便，一期槽孔擬定為6.4m，共分為5個孔，
20、3個主孔單個寬度為0.6m，另2個副孔單個寬度為2.3。槽段連接采用“接頭管”連接方法（圖9 槽段劃分示意圖）圖9 槽段劃分示意圖5施工階段問題處理 在沉箱安裝和澆筑中，現場發現部分沉箱安放垂直度和頂面平面位置偏差較大，同時封底砼發生測漏情況，后經相關參建方的充分討論，主要原因在于基床整平效果不佳，對于巖面起伏較大的區域，采取拋放較大噸袋混凝土將沉箱四周基床整平至粗平標準，然后安放混凝土墊塊及整平導軌，用較小袋裝混凝土將沉箱基床整平至細平標準，安放沉箱，并用袋裝混凝土填堵好模板底部縫隙后，現場澆筑水下混凝土。工藝改進后，沉箱安放效果明顯改善，能夠滿足施工需求。在防滲墻成槽施工中，部分槽段出現了踏孔現象，經各方討論，逐槽段研究，分別采取了適當加高導槽定標高（高出水位線1m為宜），將“三鉆兩抓”法改進成“二鉆一抓”，采用粘土將槽段頂部23m進行換填。最終較好地解決了踏孔問題。6工程效果 富春江船閘一期圍堰于2013年3月29日全部完成，至2014年5月30日共經歷四次泄洪，每次泄洪后均對頂沖段進行沉降位移觀測，經觀測后頂沖段最大水平位移為23mm，最大沉降位移為9mm，滿足設計及規范要求，圍堰整體是穩定的（見圖10）。圖10 圍堰效果圖7結束語
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