浅谈砂围堰施工常见难点及措施

陈渊泉

(福建省三安建设有限公司，福建 漳州 363000)

0 前 言

围堰作为重要的临时挡水建筑物，大量应用于水利工程堤防、水闸、水电站等涉水工程，特别是感潮河段受河段水文情况影响较大，如何根据现场水文地质情况，针对砂围堰施工难点，制定确实有效的措施，指导砂围堰施工，为砂围堰施工创造有利的施工条件具有重要的意义；现结合白礁水闸工程项目的实际施工经验，对砂围堰施工过程的难点及采取的处置措施进行总结，为砂围堰的施工提供参考。

1 工程简介

白礁水闸扩建工程(一期)位于龙海市角美镇龙池开发区白礁水闸(原建)旁，项目围堰的建设周期为4个月，其建设完成之后主要通过提升防洪排涝功能，以便对龙池(漳州界)开发区予以加强性能保护。施工区域降雨量充沛，且每年7-9月为台风季节，最大风速超过45m/s。本项目通过对现场实际水文地质及市场材料供应情况，对围堰的类型、围堰材料的进行方案论证，最终选定砂作为围堰填筑材料，并编制了砂围堰施工方案，指导现场施工。

该项目围堰规划设计长度为124m、其中龙口段为38m。非龙口段围堰结构以抛填砂为主体构造，上宽4m、下宽36.55m、填筑高度6.91m，迎水面坡比1∶3(加铺复合土工膜并用袋装砂加筑50cm)、背水面坡比1∶2；迎水面及背水面均采用袋装砂压脚，并在背水面形成排水棱体构造，构造上宽2m、下宽6m(覆盖主体结构3m)、填筑高度1.5m；龙口段围堰结构为袋装砂截流戗堤，与非龙口段衔接，前后均采用1∶1.3坡比构筑，并下设1m厚袋装砂进行铺底。

2 围堰方案选定

为了能够最终确定合理的围堰结构形式，应先行对围堰设置区域的地质条件、工作环境以及潮水影响等因素进行分析。首先是对地质条件进行分析，经实地勘察以及相关资料数据采集后可得出：该地区地质由上层而下依次为粗砂及粗砂夹细砂、淤泥及淤泥质砂、蛎壳淤泥质中砂、粉质黏土、卵石，下伏花岗岩等；其中淤泥层厚度占相对比重较大，不适宜采用单一土围堰或土石混合围堰进行施工，容易由于土体失稳造成石体沉降明显，导致围堰出现失稳的情况发生。其次是对工作环境进行分析，该水闸每孔设计排水流量为38.0m3/s、孔口尺寸3.0m×5.4m，相对过水量较大，且围堰下游处于感潮河段，长期受到潮汐不同程度的冲击影响，若是选用钢板作为围堰支护主体，不利于水闸主要建筑物的施工建设，另外风速影响作用明显，吊装击打钢板施工流程缓慢且需对钢板作加高处理，施工难度则较大且相对成本较高。最后是对潮水影响进行分析，该围堰施工必须先进行上游围堰的施工，而后进行下游围堰的施工，必须先将上游的河水拦截，使河水往青礁和金山水闸排泄；故此为了确保排泄顺畅，可采用双壁式复合围堰，但是该施工方案需要足够场地建设以及工期较长，将会造成设计工期不能够满足施工要求的目标，故此根据施工现场实际情况，对各类型常用围堰进行施工可行性综合评价(各类围堰施工可行性综合评价详见表1)，并由此初步确定砂围堰为该项目主要围堰支护类型。

表1 各类围堰施工可行性综合评价

在初步确定采用砂围堰作为该项目主要围堰支护类型后，对项目周边原材供应情况进行调查了解，确保后续施工作业流程连贯，并通过试验段的施工作业，借鉴往期同类工程施工经验的同时，采集实际施工操作参数，提升施工作业队伍的相关技术以及实践操作能力；另充分结合该工程项目建设工期要求，编制完成逐月工程施工内容进度计划，并针对施工项目独特难点进行技术分析，以保障各阶段施工相关措施得以落实到位。

3 独特难点分析

该围堰工程除了常见的难点之外，还有自身独特的地域难点，由于闸下游为感潮河段，施工期间将难以避免潮涨潮落现象(施工区域潮汐示意图详见图1)，当潮汐长波进入河口之后，其不但会受水深渐减以及两岸收束的影响，还会由于河水下泄使得潮波推进受到阻碍，从而形成较为复杂的施工环境。除了潮波上溯的影响外，还需要考虑落潮期间潮水回流的影响，故此砂围堰的施工难点都将逐渐显现。也因此需要对砂围堰进行分段施工难点的分析，采用不同的措施进行有效的解决。

图1 施工区域潮汐示意图

4 砂围堰分段施工难点及措施

砂围堰的分段施工，一方面是根据构造特点进行分类，以围堰所处位置进行划分；另一个方面则是根据施工流程不同而进行分类，以具体施工环节进行划分；前者可分为非龙口段落以及龙口段落两大类，后者则在此基础上将辅助施工流程分为复合土工膜、围堰内排水、围堰维护及拆除等四个方面。

非龙口段落砂围堰施工难点在于该工程项目砂围堰抛砂量近8000m3，在具体施工阶段需配备足够数量的船只，以便能够同时进行同步施工作业，这就要求所用船只均需自配皮带输砂设备；并且在到达预定施工地点之后，一字排开同时进行采砂运砂抛填作业，并及时根据施工进度完成水中砂的整平成型工作。在堆积高于水面之后，需在每填筑50cm之后进行高压冲水灌注密实，再随之人工修理成型，并在围堰迎水面铺设复合土工膜，这里需要特别强调一下该施工措施，即：将复合土工膜延伸至围堰落脚位置之后，为确保其能够固定牢靠，还需同时要求人工装砂袋进行复压，并及时继续抛填至围堰落脚处饱满，从而使得非龙口段落的砂围堰稳定[1]。

龙口段落砂围堰施工难点则在于需要先行采用人工装砂袋进行抛填，工作量相对较大的同时，还需对已经施工完成的两侧非龙口段落的断面砂袋进行裹头处理；这就要求除了准备足够数量的人工以及砂袋外，还需要配备经验丰富的裹头处理人员进行现场指挥作业，使得后续自配皮带输砂船只能够及时抛填作业。该项目通过每日统计并结合天气情况，确认每循环低潮-涨潮-高潮周期时段，充分利用感潮河段的特殊循环周期的间歇，组织专业施工作业人员及时做好排水棱体的填筑，确保整个龙口合拢过程在计划规定时间段类得以完成相关施工作业内容。

不论是非龙口段落还是龙口段落，都应当根据实际情况做好围堰的防渗抗漏工作，从而通过迎水坡土工膜和背水坡导渗棱共同作用，确保围堰整体的安全稳定。该项目根据不同段落特点在非龙口段落迎、背潮面不同高程位置，通过设置不同的边坡比，并采用了堰脚铺设砂袋排水棱体，用作为各背水坡导渗排水之用；而龙口段堰体中则通过增设袋装砂截流戗堤进行控制(详见表2防渗措施参数一览表)，从而确保整个围堰均能够在防渗抗漏方面满足客观标准要求。

表2 防渗措施参数一览表

在上述主体施工内容施工完毕之后，需要对复合土工膜等后续流程中的难点处置措施进行逐一探讨分析，从而保证主体工程始终能够处于相对稳定的状态。①在围堰成型之后，根据上述不同高程对围堰体进行边坡修整，然后开始铺设复合土工膜，应当将复合土工膜安放在围堰顶，使其自上而下滚铺，为避免滚铺过程造成破坏，在对堰体坡面检修阶段，应当避免坡面存在尖锐物体等易造成土工膜破坏的材料；再将相邻的复合土工膜卷材向下滚铺，相邻卷材应当整平搭接(8-10cm)为宜，且进行必要满焊作业；在焊接检查完毕之后，立即采用砂袋进行逐点铺压。而水下部分已有部分段落施工完毕的，应当进行二次检查，避免后续填筑施工时，填筑物或其它原因造成复合土工膜的破损，从而保证上下段落的复合土工膜能够有效衔接。②围堰内部抽水可以采用多台(离心式、潜水式)水泵同时进行抽排作业，水泵可设置于围堰上下游位置且应当位于近水口位置，并对抽水区域进行局部加深扩大，以便利于周边水源的汇集，从而形成集水井构造。③为确保围堰的安全，施工期间应有专人经常检查围堰体的完好情况，做好外江水位的观测和记录，及时发现可能出现的渗漏，滑移等隐患现象。一旦发现有问题及时组织进行修补、堵截，确保围堰体在施工过程中的安全，围堰修补施工应做到安全生产，确保施工阶段不出现任何安全事故。④在主体构造施工完毕之后，拟投入正常使用阶段，建议采用挖掘机械对于围堰进行拆除，并且坚持从中间到两边拆除的基本原则，并要求能随时挖除随时铲出，做好施工机械的紧密衔接工作，避免由于车辆衔接不及时，导致挖掘设备站位受阻出现意外险情；同时应当将围堰底部清理干净，避免造成环境的污染以及影响正常水流的通畅[2]。

由此可见，砂围堰施工的常见难点在各个阶段都普遍存在，而具体的措施将能够得到有效的运用；下面就对外部环境对于砂围堰施工造成的难点进行分析，并通过项目措施进行有效的处置。

5 砂围堰季节施工难点及措施

从工程简介当中可以了解到，该砂围堰工期仅为4个月，在工期较赶的同时，施工进度时间编排上恰逢主体部分水下施工作业计划(7-9月份)位于该地区受台风影响的季节，故此使得该砂围堰受到季节性汛期影响严重，导致施工难度加大。

为了能够确保工程顺利进行施工作业，并且确保施工完成的砂围堰能够抵御汛期台风所带来的负面影响；故在具体施工前，该项目部做好了一系列相关砂围堰的保护措施。首先是以人为本：做好各班组相关防汛抗台的宣传工作，力争做到人人心中有隐患、工作处处有防范，并根据施工现场实际情况编制完善整套相关的防汛抗台预案，以供针对实际汛期灾难发生程度以及造成破坏进行有效预防以及整治。其次是加强联系：重要施工部分施工前，与当地水文气象部门取得联系，在确保天气环境允许的前提下，进行施工作业任务的部署，并在具体施工过程中密切关注实时天气变化，且安排专人监控外江水位变化情况。汛期来临期间，派遣丰富经验的值班人员对台风暴雨造成的影响进行记录上报，确保施工成品的质量能够在汛情过后，依旧处于优良工程的范围之内；最后是自身建设：以项目部人员为核心领导力量，施工现场除了组建一支强有力的抗洪抢险队伍至外，还准备充足抗洪抢险机械设备、物质以备不时之需。

6 结 语

随着工程项目的不断增多，各项围堰施工的难点也都将逐步得到有效的解决，但是各项措施的合理编排运用，就需要实际施工管理人员能够充分结合当前施工项目的实际情况，进行有效的分析施工难点，将各项措施对于各项难度，有针对性的进行处置；在具体施工过程当中不断的积累宝贵经验，使得各自业务水平以及管理手段得到丰富的同时，学习不断创新的管理理念，使得的围堰工程施工难点在项目的具体实施过程中都能够得到有效的解决，这也是接下来很长一段时间，需要实际施工管理人员能够积极面对，并且有效降低常见多发问题的重要措施内容，只有做好当前各项措施的总结以及相关经验的积累，才能够在陆续砂围堰的具体施工环节当中，抢占先机取得可观效益。