膜袋砂圍堰在某排澇泵站的應用

劉彩蘭（廣東水電二局股份有限公司，廣州　511340）

膜袋砂圍堰在某排澇泵站的應用

劉彩蘭
（廣東水電二局股份有限公司，廣州511340）

結合廣州地區某排澇泵站圍堰施工的實際情況，對膜袋砂圍堰的施工進行分析、總結。通過工程實踐證明，膜袋砂圍堰自身穩定性較好，對地基產生的變形和沉降適應性強。施工時可就地取材，大大縮短了工期，降低工程造價。

排澇泵站；膜袋砂圍堰；應用

1　工程概況

該工程為廣州市某區某河涌治理工程子項目之一，在此河涌建設排澇泵站，包括泵站管理房及其附屬設施。該工程防洪標準為20年一遇，排澇標準為20年一遇24小時暴雨不成災，并采用50年一遇校核。泵站等別為III等，主要建筑物級別為3級，出口段建筑物（擋珠江洪水部分）級別為1級，泵站設計流量22立方米/秒，配置3臺機組，總裝機容量1350千瓦。該地區地質條件較差，圍堰材料通常是使用普通砂土，成型穩定性差、地基承載能力薄弱，且具有較高含水量。施工企業一味追趕工期，盲目加快建設排澇泵站的作業速度，依據實際測量數據且于自身施工經驗相結合，經與設計溝通，將原設計方案改為膜袋砂圍堰。

2　導流標準設定

本圍堰工程在作業期間，作業河段一天出現兩次海水的漲落，這也是影響工程施工的最主要因素。因此，在施工做出中，應在河段上游與下游修建圍堰，圍護施工基坑，以保證干地施工狀態。據《水利水電工程施工組織設計規范》SL303-2004表3.2.6土石結構導流建筑物的洪水標準頻率為10%-5%，考慮工程的重要性，外江設計擬按10年一遇年最高洪潮水位2.45m考慮安全超高值，外江圍堰頂高程確定為3.00m。

3　導流方案

施工導流采用一次攔斷河涌全斷面圍堰導流方式，在原設備房拆除后進行圍堰施工，施工內涌及外江圍堰，在水閘東側原閘室處埋設1條Φ2m的鋼管，內涌水流經預埋鋼管流入珠江航道。

4　膜袋砂圍堰設計

（1）圍堰選型。根據工程工期安排，防洪需要等，導流圍堰需考慮的因素：①地基承載力的問題，該地區地質條件較差，承載力遠遠不足，圍堰沉降大，穩定性差，難以成型。用膜袋砂圍堰，能夠采用砂來作為防滲材料，不僅能夠有效減輕堰體自身重量，降低沉降發生率，而且還能通過膜袋的高強度來提高整體堰體的穩定性與剛度。②該工程位于市區，周圍居民較多，應盡可能避免由于施工而給周圍環境造成污染。③該工程所修建的圍堰必須能夠抵御海水的潮落以及臺風暴雨的侵襲，并且要具有較好的抗沖刷性能。

（2）圍堰設計。內涌圍堰長度26.3m，堰頂寬度2m，迎水面和背水面坡度均為1：1.5。采用膜袋砂堰體，將土工布鋪設在底層，將防滲土工膜鋪設于圍堰的迎水面，采用塊石壓腳，且將砂包護腳用于圍堰的背水側。膜袋采用200g/m2的晴綸（PP）土工編織布，每一膜袋幅寬為6m，并依據具體長度來設置膜袋長度。且撕破強力不小于0. 16kN，縱橫向斷裂強力不小于6.5kN/m。將其充填厚度控制在0.5～0.7米范圍內，并采取分層立體交錯方式來鋪至設計高程。

外江圍堰長度40.9米，堰頂寬度2m，迎水面和背水面坡度均為1：1.5，采用膜袋砂堰體，將土工布鋪設在底層，將防滲土工膜鋪設于圍堰的迎水面，采用塊石壓腳，且將砂包護腳用于圍堰的背水側。

5　膜袋砂圍堰施工

（1）淤泥開挖。主要為河床面的淤泥開挖，在施工時通常選用水上挖掘機，且于運輸船只相配合來將淤泥進行清運干凈。在正式開挖淤泥前，應將清基線范圍的水面地形簡圖測量出來，且在水中以及河岸兩側做出醒目的標記，以將開挖范圍明確標示出來，并通過淤泥厚度以及水下測量數據來控制淤泥開挖深度。為保證圍堰施工質量，防止發生滲漏，施工時應確保河底無亂石雜物，并保證河底大致平整。（2）導流埋管及接管。先填砂袋至設計高程后用吊機將一頭帶有拍門及另一個有法蘭的鋼管吊至埋管位置穩定后，用砂包及土料進行壓實止水。兩端圍堰施工完成后進行中間鋼管連接，用吊機吊至連接處用法蘭連接。（3）膜袋砂堰體。在填筑膜袋砂之前，第一，進行土工布鋪設；第二，進行膜袋鋪設，且通過竹竿來進行定位。第三，往膜袋上方的2～3個孔進行灌砂，選用砂泵來填充機械，往其一孔中進砂，其余孔則進行排水，直到將膜袋填滿為止。在充填過程中，應及時進行人工踩踏，盡可能做到均勻填充砂料以避免膜袋出現滑移現象。值得注意的是，在進行砂料充填時，應科學設定有關技術參數，嚴格控制泵機壓力，且讓專員實時監控膜袋。

6　圍堰防滲處理

在圍堰中主要是在膜袋與膜袋之間；導流管、岸坡與堰體的接觸面；原河床與堰體接觸面這幾個部位出現滲漏。尤其是后兩個部位，具有極大的破壞力，且危險系數較高。在圍堰膜袋填充砂料完畢后，可在海水漲落間隙來進行土工膜鋪設，迎水坡面從堰定鋪設土工膜到堰腳，且確保鋪設長度超過堰腳1m以上。圍堰坡面上鋪約50cm后的編織袋砂包，砂袋裝好后用吊車吊運至工作面，然后采用人工拋填。由于膜袋和岸坡斷面交界處極易出現滲漏，因此在作業過程中應盡可能貼緊岸坡面和膜袋。

7　護腳處理措施

采用拋石壓腳，在作業過程中出現的拋投大塊石可采用駁船把其運送到圍堰工地段，并使用人工拋投方式抓斗進行整平。在拋投過程中，應遵循由上到下，從外道里的順序來進行。

8　拆除圍堰

進水池、出水池、防沖槽護坦、攔污柵閘墩、土建部分等工程完成后進行外江圍堰、內涌圍堰的拆除。拆除時，先拆內涌圍堰，采用挖掘機自北岸向南岸后退法拆除水上部分，因內涌水位較低，在河涌最低潮位時挖掘機可清至設計高程，對余留的欠挖部分在外江圍堰拆除后再采用小型挖泥船進行拆除。外江砂包圍堰拆除，選在最低潮位時進行，水上部分采用挖掘機自北岸向南岸后退法拆除，水下部分先采用反鏟挖掘機挖一個缺口后，充水進來圍堰內部，當圍堰兩側水位平衡后，采用挖泥船拆除.

9　結語

（1）膜袋圍堰由數個幾十米長的沙袋堆筑而成，每個袋子都是一個整體，因此能抗御大水沖刷。膜袋砂圍堰在此地成功運用，滿足了施工要求，符合就地取材、合理利用資源的原則，是一項可行的技術。（2）膜袋砂圍堰的斷面尺寸要比常規砂石堰體斷面小，對受場地限制的水利工程可創造更有利空間，方便施工。（3）具有穩定性能好，重量輕、地基變形適應性強、堰型小、作業便捷等優點，大大降低了施工強度與難度，有效減少了工期，降低了投資成本。（4）膜袋砂圍堰抗水壓強。在設計圍堰寬度時能夠依據具體水深情況來進行，其寬度越大，其抗水壓能力就越強。（5）施工速度快，水力吹填把挖、裝、運、卸4個過程集于一體，提高了施工效率，泥沙被充填入固定的袋中，避免了浪費。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.106