陳 峰 丁國(guó)瑩

（1.揚(yáng)州市潤(rùn)揚(yáng)河工程管理處，江蘇揚(yáng)州 225009；2.江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225217）

1 工程概況

揚(yáng)州市古運(yùn)河瓜洲運(yùn)河整治工程全長(zhǎng)15 km，涉及邗江區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、廣陵區(qū)。其中，對(duì)兩岸險(xiǎn)工段采用混凝土擋墻防護(hù)總長(zhǎng)達(dá)到20.025 km，由于古運(yùn)河瓜洲運(yùn)河不能斷航，修筑這部分混凝土擋墻必須修建順河圍堰擋水，以便在圍堰內(nèi)排水，開挖基坑，修筑混凝土擋墻。因此，圍堰施工是本工程施工的最重要的關(guān)鍵點(diǎn)，圍堰堰體的質(zhì)量安全、施工方案的合理可靠、圍堰維護(hù)的防護(hù)措施直接關(guān)系到古運(yùn)河瓜洲運(yùn)河整治工程施工的質(zhì)量、安全與進(jìn)度能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 初步方案

由于古運(yùn)河處于市區(qū)，調(diào)土運(yùn)輸極為不方便。另外，施工單位出于對(duì)自身經(jīng)濟(jì)利益、施工工期等因素的考慮，沒有采用原設(shè)計(jì)中草袋圍堰的施工方案，而是采用從河道中取土填筑圍堰，具體施工方案主要有以下幾個(gè)步驟：

（1）圍堰采用兩側(cè)打鋼管樁插竹笠擋土，中間由水上挖掘機(jī)開挖河道疏浚土方填芯的結(jié)構(gòu)形式。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，圍堰處水深大都在1.5～1.8 m，經(jīng)測(cè)算，圍堰填筑用水上挖掘機(jī)施打鋼管樁，鋼管樁入土深度需保證在3.0 m 以上，施打鋼管樁的間距為0.4～0.5 m/根。

（3）圍堰內(nèi)坡底角距混凝土擋墻底板開挖線1.0 m 以上，圍堰施工采用先打內(nèi)側(cè)鋼管樁控制圍堰填筑位置，再于施工過程中邊填筑邊測(cè)量，確保圍堰位置準(zhǔn)確。

（4）內(nèi)外兩側(cè)鋼管樁施打凈寬為3 m，豎向鋼管樁施打完成后，順鋼管樁外側(cè)水面以上采用縱向鋼管通長(zhǎng)布置，橫向鋼管1.0～1.2 m/道，并對(duì)縱橫向鋼管用扣件拉結(jié)，以形成一個(gè)整體。

（5）鋼管樁采用6.0 m 長(zhǎng)鋼管，水深為1.5～1.8 m，鋼管在水面以上一般為0.5～0.8 m，實(shí)際入土深度為3.5～4.0 m（包括面層淤泥厚度）。

（6）縱橫向鋼管拉結(jié)完成后，采用人工將擋土竹笠順鋼管樁內(nèi)側(cè)插入土中0.1～0.2 m?？紤]到經(jīng)濟(jì)性，先在岸上采用12# 鐵絲將竹笠拼接至1.8 m 以上高度（大于水深），再順鋼管內(nèi)側(cè)插入拼接完成的擋土竹笠，每片竹笠插入后采用12# 鐵絲與鋼管連接，所有縱向擋土竹笠之間均采用12#鐵絲連接成一個(gè)整體。

（7）圍堰外側(cè)框架完成后，即可進(jìn)行圍堰填芯施工。采用水上挖掘機(jī)填芯前，在圍堰內(nèi)外側(cè)鋼管樁之間鋪設(shè)6.0 m 寬防滲膜以增強(qiáng)圍堰整體性及防止填芯土方流失。防滲膜兩側(cè)用鐵絲固定于鋼管樁上，中間填土后沉入河底。

（8）水上挖掘機(jī)挖土填芯采取分層填筑穩(wěn)定，共計(jì)分四層填筑：第一層填土厚度控制在0.8～1.0 m，第二層填土厚度控制在0.5～0.6 m，第三層填土填筑至水面，第四層填土填筑水上部分，每層填土間隔時(shí)間不少于24 h，并保證填筑完成的圍堰高出水面0.3～0.5 m。

（9）圍堰填筑完成后，將防滲膜覆蓋于堰頂并用鐵絲連接牢固。

（10）防滲膜應(yīng)選擇質(zhì)量不小于350 g/m2的滌綸無紡?fù)凉つ?，其性能指?biāo)和施工工序必須執(zhí)行《水利水電工程土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（SL/T225-98）標(biāo)準(zhǔn)，且土工膜不允許有針眼、疵點(diǎn)、裂口、裂紋、孔洞和厚薄不均勻或退化變質(zhì)等。

（11）鋪設(shè)防滲膜時(shí)，一定要自下而上鋪設(shè)。膜與膜之間及膜與基面之間要壓平貼緊，但不宜將膜拉得過緊，一般可略松一點(diǎn)，以不在膜底留有氣泡為準(zhǔn)。因?yàn)橥凉つけ容^薄且很輕，鋪好以后，在未鋪好保護(hù)層以前，極易被風(fēng)吹動(dòng)，所以，一次鋪膜面積不宜達(dá)大，最好邊鋪膜邊蓋保護(hù)層土料以起到固定作用。鋼管圍堰斷面見圖1。

在實(shí)際施工過程中，由于堰址處淤泥較厚，大部分區(qū)域達(dá)到1.5～2m，從河道中取的淤泥砂性較大，每層填土填筑時(shí)間較快沒有達(dá)到方案要求等原因，即使施工單位采取很多補(bǔ)救措施，絕大部分圍堰仍長(zhǎng)時(shí)間不能成型且不能完全露出水面，使整個(gè)工程說明：

圖1 鋼管圍堰斷面圖

1.圖中單位以“m”計(jì)；

2.圍堰采取打雙排鋼管，排距3.0 m，鋼管縱向間距0.4～0.5 m，水上部分用鋼管順圍堰縱向與立管連接，兩排鋼管之間加橫向鋼管用扣件拉結(jié)，以形成一個(gè)整體，并沿鋼管內(nèi)側(cè)插竹笠，鋪設(shè)防滲膜，最后用水上挖掘機(jī)挖河道土方分層填筑圍堰內(nèi)側(cè)。的進(jìn)度計(jì)劃受到嚴(yán)重影響。

3 吹砂袋填筑圍堰方案

為了趕工期，經(jīng)多次試驗(yàn)并對(duì)局部河段成型圍堰進(jìn)行分析，決定采用泥漿泵吹砂袋填筑圍堰方案。

3.1 施工準(zhǔn)備

準(zhǔn)備規(guī)格為250 g/m2的防老化土工布、長(zhǎng)6 m 的圓木樁以及水力沖挖機(jī)組等。砂袋長(zhǎng)度為50 m，在砂袋一端的上部開一個(gè)進(jìn)水口，另一端的上部開一個(gè)排水口，對(duì)進(jìn)排水口均需做好袖口，以便與管路相接。

3.2 施工步驟

（1）由于鋼管樁稍微移動(dòng)就不能受力，圍堰采用兩側(cè)打木樁，中間用吹砂袋吹砂做為擋水材料的結(jié)構(gòu)形式。

（2）兩側(cè)木樁的作用是對(duì)吹砂袋進(jìn)行定位，木樁的入土深度必須得到保證，經(jīng)過試驗(yàn)，木樁打下去入土3 m、間距達(dá)到1 m 便可有效控制吹砂袋移位。

（3）內(nèi)側(cè)木樁的位置較為重要，不僅要考慮以后基坑開挖的工作面，還要給基坑排水留下位置，以便開挖明溝或者安裝井點(diǎn)排水設(shè)備。

（4）內(nèi)外兩側(cè)木樁施打?qū)挾纫陨詫捰诖瞪按膶挾葹橐恕Ｈ绻诖瞪斑^程中，發(fā)現(xiàn)局部木樁存在薄弱環(huán)節(jié)，可以在木樁中間加密打鋼管樁臨時(shí)支護(hù)。

（5）吹砂袋里的土最好不要含有黏性土，以河砂為最好。吹砂袋分層填筑時(shí)，上層的吹砂袋不宜吹得過滿，以免容易產(chǎn)生滑動(dòng)。

（6）圓木樁梢徑不得小于12 cm，入土深度為3.5～4.0 m。臨土側(cè)木樁起固定砂袋圍堰施工位置及防止內(nèi)側(cè)基坑開挖后砂袋圍堰發(fā)生滑移的作用。砂袋圍堰斷面見圖2。

在實(shí)施吹砂袋填筑圍堰方案后，圍堰成型出水的時(shí)間明顯縮短，且采用堵漏結(jié)合井點(diǎn)排水常規(guī)方法可以解決滲水現(xiàn)象。

4 抗?jié)B穩(wěn)定計(jì)算

采用江蘇省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司的土堤滲流穩(wěn)定計(jì)算程序?qū)煞N圍堰方案進(jìn)行驗(yàn)算抗?jié)B穩(wěn)定，結(jié)果如圖3 所示。

經(jīng)計(jì)算，兩種圍堰方案均能滿足抗?jié)B穩(wěn)定的要求。

5 經(jīng)濟(jì)比較分析

按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)500 m 一個(gè)施工段計(jì)算。

5.1 鋼管圍堰

（1）鋼管扣件租賃

①縱向立管：（500 m/ 0.4 m +1）×6.0 m×2 側(cè)=15012 m

②縱向橫管：500 m×2 側(cè)=1000 m

③橫向拉管：（500 m/ 1.0 m+1）×3.5 m=1754 m

④橫向拉管扣件：（500 m/ 1.0 m+1）×2 側(cè)=1002 只

⑤立管橫管連接扣件：（500 m/2.0 m 道+1）×2 側(cè)=502 只

圖2 砂袋圍堰斷面圖

圖3 中小河流施工順河圍堰鋼管圍堰滲透計(jì)算

⑥橫管套接：500 m/ 6.0 m×2側(cè)=168 只

每段工期按3 個(gè)月租期計(jì)算，租賃費(fèi)為：

鋼管：17766 m×1.03（損耗）×90 d×0.023 元/d=37879 元

扣件：1672 只×1.03（損耗）×90 d×0.018 元/ d=2790 元

局部鋼管彎曲調(diào)直或遺失賠償費(fèi)：17766 m×2 元/m（平均）=35532元

（2）竹笠費(fèi)用

500 m/1.4 m（竹笠寬）×2 塊拼接×2 側(cè)=1432 塊×1.03（接頭損耗）×26元/塊=38349 元

（3）防滲膜

6.0m（寬）×500 m（長(zhǎng)）×1.03（接頭損耗）×3.5 元/m2=10815 元

（4）鉛絲等小型輔材費(fèi)

（38349 元+10815 元）×5%=2458元

（5）挖泥船填芯費(fèi)用

3.0m（寬）×（1.8 m 水深+0.5 m出水面+1.0 m 淤泥厚）×500 m（長(zhǎng)）×18 元/m2=89100 元

（6）人工綁扎竹笠、協(xié)助打鋼管、拔鋼管等人工費(fèi)

4 人×90 d×100 元/ d=36000 元

（7）機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)鋼管扣件竹笠等費(fèi)用

200 元/ d×90 d=18000 元

（8）圍堰拆除機(jī)械人工費(fèi)用

120 元/ m×500 m=60000 元

小計(jì)：330923 元/ 500 m=661.85元/m

5.2 砂袋圍堰

（1）6.0 m 圓木樁購(gòu)置攤銷

（500 m/ 1.0 m+1）×2 側(cè)×1.03（損耗）×200 元/ 根×15%（攤銷）=30962元

（2）砂袋購(gòu)置費(fèi)用

（6.0 m+4.0 m+3.0 m+2.0 m）×2層×1.03（損耗）×500 m×3.5 元/ m2=54076 元

（3）吹砂填筑

（5.0+1.0）/ 2 m×3.3 m（高）×1.03（損耗）×500 m×32 元/m3=163152 元

（4）其它小型輔材費(fèi)

（30962 元+54076 元）×5%=4252元

（5）機(jī)械轉(zhuǎn)運(yùn)木樁、砂袋等費(fèi)用（施工按30 d 計(jì)算，拆除按30 d 計(jì)算）

400 元/ d×60 d=24000 元

（6）水上機(jī)械打、拔木樁機(jī)械及人工費(fèi)（施工期按30 d 計(jì)算，拆除按30 d 計(jì)算）

水上機(jī)械：600 元/d×60 d=36000元

人工：6 人×60 d×100 元/d=36000元

（7）水上挖泥船砂袋圍堰土方挖運(yùn)

（5.0+1.0）/2 m×3.3 m（高）×1.03（損耗）×500 m×28 元/m3=142758 元

合計(jì)：491200 元/ 500 m=982.4元/m

砂袋圍堰比鋼管圍堰造價(jià)高出約320.55 元/m，且成型的圍堰上部因斷面較小，每層砂袋之間漏水現(xiàn)象較為嚴(yán)重，加大了施工期排水工程量，對(duì)基坑開挖較為不利。但鋼管圍堰施工期比吹砂袋圍堰長(zhǎng)，對(duì)每次挖土填芯高度必須嚴(yán)格控制，需待下層土穩(wěn)定后方可進(jìn)行上層土填筑，且穩(wěn)定期較長(zhǎng)。因此，對(duì)工期要求比較急的工程可采用吹沙袋圍堰。

6 經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

在中小河流施工順河圍堰時(shí)采用從河道中取土填筑圍堰的方法，材料簡(jiǎn)單、施工方便且經(jīng)濟(jì)效益突出，但通用性不好，適宜在水深淺、有灘涂且填筑材料為黏性土的情況下圍堰方能容易成功。對(duì)于堰址處有較厚淤泥的河道，宜先清理淤泥再采用吹砂袋填筑圍堰的方案。由于古運(yùn)河瓜洲運(yùn)河各段河道具體的施工條件不同，綜合各方面因素，需要采取適宜的圍堰方案進(jìn)行施工，而不可拘泥于采用一種圍堰形式。