门台子一级站基坑围堰设计及施工工艺

周大平

(凤阳县水务局,安徽 凤阳 233100)

门台子一级站位于凤阳县临淮关镇姚湾村境内，属灌排结合泵站，抽淮河水灌溉。2015-10月拆除重建，在淮河右岸修筑围堰。围堰设计为均质土围堰，总长度为80.00m，堰顶高程为17.89m,堰顶宽5.50m。该围堰采用常规工艺进行施工，施工期间采取必要的质量保证措施和安全措施。

1 围堰设计

淮河围堰设计5年1遇,11月～次年04月洪水位为15.89m，门台子泵站11月～次年04月导流流量6.3m3/s，门台子自排涵11月～次年04月导流流量7.0m3/s。

淮河水位取15.89m，土石围堰安全超高取0.50m，风浪爬高取1.50m，因此淮河侧围堰顶高程为17.89m。围堰轴线距现有堤防轴线距离为36m左右，围堰总长度为80.00m；设计堰顶宽5.50m,水上方(高程15.89m)迎水坡比1∶3，水下方坡比为1∶7；背水坡为原堤防挖土，坡比为1∶2.5。在围堰迎水面填筑0.30m厚的编织袋装粘土护坡,下设0.3mm的土工膜防渗。

围堰走向及位置基本按图1施工。

图1 围堰位置示意图

2 围堰施工工艺

2.1 土料选择

根据设计要求，围堰填筑土料首先利用基坑开挖出的粘性土，不足部分从距离500m外的排泥场内取土。

为保证填筑质量，取土过程中对土源土质进行严格控制，使围堰填土含水量不超出规定值，土中杂质含量不超标。

2.2 围堰形式

根据图纸可知，围堰为均质土围堰。围堰填筑主要分为2部分，围堰断面水下部分外侧采用水中倒土，内侧及水上部分为干法填筑；围堰的迎水侧边坡采用袋装土保护。

围堰填筑顺序：放样确定围堰轴线和底宽、清淤清杂、水中倒土、基坑排水、水上填筑、边坡防护。

2.3 围堰填筑

围堰填筑采用分层填筑，分层碾压的施工方案。为加快施工进度，计划从围堰的两端沿测定的标志向围堰的中心进占填筑，进占方法采用水中倒土向两个侧面挤淤逐步前进。进占时小宽度引道同时向两侧加宽，在挤淤的基础上加宽围堰填筑标准，避免了前后贴坡铺坡。施工时边前进边碾压，谨防机械塌入水中。施工机械在工作面上要错辙行驶，严禁在铺筑面上急转弯调头，防止土料剪切破坏。

围堰迎水面上铺设土工膜，在坡肩处向下延伸至水下1m，上压袋装土。袋装土逐层铺筑到顶，层层压实。袋装土料在土料厂用人工装袋，用翻斗车、手推车或装载机将袋装土运至围堰处，再人工铺筑。

填筑过程中严格进行高程和填筑宽度的控制，每一层都进行高程、宽度的测量工作。另外严格控制填筑坡度。

土料开挖采用1.0m3挖掘机开挖，装10t自卸汽车运输，平整和碾压机械拟采用74kW推土机。

施工机械的日工作量按式(1)计算：

Q=KQW/(TK1)

(1)

其中，Q为日工作量；K为加强综合系数，根据经验取1.05，QW为设计完工工程量；T为本项目计划施工天数；K1为施工日系数，即除去雨天及其它一切影响施工的实际施工天数与计划施工天数的比值，根据施工经验和工程所在地的实际情况，K1值取0.8。

机械设备的台数按式(2)计算:

N=K2×Q/QV

(2)

其中,N为所取设备台数；QV为相应设备的台班生产能力；K2为备用系数。

根据本合同工程工期计划安排及招标文件的精神，经综合分析，并考虑以往类似工程的施工经验确定施工设备如下：①挖掘机数量：共投入2台。②10-12t自卸汽车投入8台。③其他机械: 74kW推土机2台，蛙式打夯机2台。

在水下方1次性填筑超出水面0.50m后分层填筑，用74kW推土机整平。每层控制在0.25m。

2.4 围堰拆除

先将基坑冲水，后进行围堰拆除。水上方围堰利用1m3反铲挖掘机开挖。采用分层开挖的方式，保持自卸车在原堰顶高程，挖掘机先将水上0.50m以上部分土挖去，然后挖掘机就位于下1个平台上，开挖深度约为水下3.00m。剩余水下方围堰拆除拟采用挖泥船进行施工。拆除土方运至原取土区或指定区域并加以平整。围堰拆除后不留堰埂，恢复河床原有面貌。

3 质量保证措施

质量保证措施如下：①围堰填筑必须按照作业规程进行，专人值班指挥。确保围堰下不形成包心淤泥。②施工前对机械手和工人进行技术交底，控制各个施工环节，让每一个人都知道自己怎么做，如何做。并实行质量管理责任制，达不到质量要求必须返工，同时制定相应的奖惩措施。③将围堰填筑位置的淤泥、杂物清除干净，围堰填筑用土严禁夹带淤泥、杂草、石渣、砼块等杂物。④围堰填筑高于常水位后，每层厚度控制在25cm，直至设计标高。⑤围堰填筑完成后，在抽排水期间，严格控制降水速率，加强围堰变形观测，防止抽水过快造成堰体滑坡，并及时做好堰体加固工作。

4 围堰安全措施

安全措施如下：①加强检测，施工围堰填筑完成后，拟在淮河侧设自制水尺二根，并顺围堰方向做好纵向位移观测点，在围堰运行过程中，安排专人值班，做好围堰水位观测并记录。加强暴雨期间的值班工作，并做好围堰的经常性检查，发现问题及时上报。②加强维护和保养，发现透水、松动等及时堵漏、填平、压实；同时备足防汛物资和机械，以确保施工期围堰安全；制定抢险应急预案，发生超标准洪水时，根据水位情况对围堰进行加宽、加固和加高。

5 效 果

门台子一级站基坑围堰施工通过合理的设计，有效的实施，有效地预防了泵站基础工程施工过程中基坑进水等质量安全事故的发生，从而保证了施工安全及施工质量。

[参考文献]

[1] SL645-2013，水利水电工程围堰设计规范[S]．

[2] 中水淮河规划设计研究有限公司.淮河干流蚌埠～浮山段行洪区调整和建设工程施工ⅩⅧ标门台子站土建及安装工程施工图纸[R]，2015.

[3] SL303-2004，水利水电工程施工组织设计规范[S]．