（河南省水文水資源局）

碎石壓重水下施工在應(yīng)急搶險(xiǎn)工程中的應(yīng)用

□張冰

（河南省水文水資源局）

碎石壓重水下施工在南水北調(diào)總干渠應(yīng)急搶險(xiǎn)工程中的應(yīng)用，主要用于總干渠襯砌面板、基床等水下結(jié)構(gòu)物被洪水沖刷破壞的應(yīng)急搶險(xiǎn)。引起這種破壞的主要原因是在外力作用下，結(jié)構(gòu)物表面附近水流速度過(guò)快，超過(guò)了結(jié)構(gòu)物組成物質(zhì)的起動(dòng)速度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物被水流淘蝕、沖刷。這種外力包括外來(lái)水作用、地下水作用和惡劣天氣等。目前，常用的一些針對(duì)拋石基床、邊坡等的防沖刷方法，但是在拋石的過(guò)程中對(duì)總干渠的混凝土表面有損傷，不能保證混凝土面板的完整，所以采用碎石裝袋壓重。為了減少水流對(duì)已經(jīng)變形的襯砌面板二次破壞，碎石壓重需要進(jìn)行水下施工來(lái)滿(mǎn)足施工要求。文章結(jié)合南水北調(diào)總干渠應(yīng)急搶險(xiǎn)工程為例，討論了碎石壓重在應(yīng)急搶險(xiǎn)工程的具體應(yīng)用，供類(lèi)似的工程借鑒。

水下作業(yè)；碎石壓重；南水北調(diào)；應(yīng)急搶險(xiǎn)

1 概況

楊莊溝排水渡槽工程位于河南省輝縣市楊莊村，是南水北調(diào)中線(xiàn)工程總干渠與楊莊溝的交叉建筑物?？偢汕短?hào)K601+ 272.94，楊莊溝排水渡槽總長(zhǎng)180.00 m，其中進(jìn)口連接段長(zhǎng)37 m，出口消能防沖段長(zhǎng)77.00 m，設(shè)計(jì)槽身段縱向長(zhǎng)66 m，共3跨，跨徑22m，過(guò)水?dāng)嗝娉叽纾ú蹟?shù)×槽寬×槽高）為3×5 m×3.40 m，3槽1聯(lián)。匯流面積4.82 km2，10a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)為104m3/s，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50a一遇，相應(yīng)洪峰流量為165 m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200a一遇，相應(yīng)洪峰流量為224 m3/s，為Ⅰ級(jí)防汛風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目，為解決臨時(shí)度汛，2015年汛前在總干渠紅線(xiàn)外臨時(shí)埋設(shè)488.80 m長(zhǎng)涵管排洪至輝縣東河，但其設(shè)計(jì)排水能力僅為12.50 m3/s。

2016年7月9日，新鄉(xiāng)、鶴壁等地突降特大暴雨，其中輝縣市7月9日凌晨2點(diǎn)至上午11點(diǎn)降雨量達(dá)到429.60 mm，本次汛情來(lái)勢(shì)迅猛、破壞力強(qiáng)。強(qiáng)降水造成楊莊溝渡槽漫溢，右岸上游襯砌面板隆起破壞（樁號(hào)：601+265.44—601+245.44），長(zhǎng)度20 m；右岸一級(jí)馬道以上土質(zhì)邊坡造成流土破壞（樁號(hào)：601+287.94—601+312.94），長(zhǎng)度約25 m；楊莊西公路橋左岸上游防護(hù)堤造成6 m沖口，一級(jí)馬道以上至防護(hù)堤造成沖刷破壞（樁號(hào)：601+207.08-601+222.08），長(zhǎng)度約15 m。

按照現(xiàn)場(chǎng)搶險(xiǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組工作安排，主要采取的工程搶險(xiǎn)措施有：一是對(duì)渡槽兩側(cè)頂部進(jìn)行碎石編織袋堆砌加高，寬度40 cm，高度50 cm；二是對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行破拆、吊裝，面積約88 m2，并對(duì)樁號(hào)601+265.44—601+245.44右岸襯砌面板進(jìn)行編織袋碎石壓重，渠道底部為1 m×1 m護(hù)底，水下壓重三層編織袋碎石，水上2層編織袋碎石，壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行罩蓋；三是對(duì)右岸一級(jí)馬道以上土質(zhì)邊坡進(jìn)行土工膜覆蓋，周邊采用編織袋壓重避免雨水再次沖刷破壞；四是對(duì)楊莊西公路橋左岸上游一級(jí)馬道以上至防護(hù)堤造成沖刷破壞進(jìn)行土工膜覆蓋，并對(duì)防護(hù)堤進(jìn)行加高加寬，周邊采用編織袋壓重避免雨水再次沖刷破壞；五是對(duì)渡槽上游兩側(cè)引道至一級(jí)馬道三角區(qū)邊坡進(jìn)行土工膜覆蓋，周邊采用編織袋壓重避免雨水再次沖刷破壞。

2 水下施工主要內(nèi)容

水下施工主要內(nèi)容是對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行破拆、吊裝，并對(duì)樁號(hào)601+265.44—601+245.44右岸襯砌面板、渠低及渠坡進(jìn)行編織袋碎石壓重，壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行罩蓋。

3 水下施工主要工程量

水下施工主要內(nèi)容是對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行破拆、吊裝，面積約88 m2，并對(duì)樁號(hào)601+265.44～601+245.44右岸襯砌面板進(jìn)行編織袋碎石壓重，渠道底部為1 m×1 m護(hù)底，水面下渠坡壓重三層編織袋碎石，水面以上渠坡壓重二層編織袋碎石，壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行罩蓋。

4 機(jī)構(gòu)組成

機(jī)構(gòu)組成見(jiàn)圖1。

5 施工總布置

5.1 施工總布置

5.1.1 施工及應(yīng)急處置通道

施工通道主要是施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)和突發(fā)應(yīng)急事件能夠盡快撤離及就近送醫(yī)。一是施工設(shè)備進(jìn)場(chǎng)道路，從晉新高速公路新鄉(xiāng)西站轉(zhuǎn)到S229省道，沿省道至施工內(nèi)部道路到達(dá)施工作業(yè)點(diǎn)；二是突發(fā)應(yīng)急事件撤離及就醫(yī)道路：從施工作業(yè)地點(diǎn)上吳衛(wèi)線(xiàn)到達(dá)輝縣市人民醫(yī)院。

5.1.2 施工通訊

通訊采用手機(jī)、對(duì)講機(jī)及水下電話(huà)機(jī)作為施工組織、人員安排、信息交流的主要通訊工具。

圖1 機(jī)構(gòu)組成圖

5.1.3 施工供氣、供電

5.1.3.1 施工供氣

施工供氣設(shè)備主要為四臺(tái)專(zhuān)用中壓空氣壓縮機(jī)，供氣量大，可以滿(mǎn)足潛水及水下作業(yè)要求，在工作面附近布設(shè)柴油式專(zhuān)用中壓空壓機(jī)，防止突發(fā)事件發(fā)生。

5.1.3.2 施工用電

施工用電主要為空壓機(jī)、水下攝像、水下照明等施工用電。施工用電應(yīng)保證嚴(yán)禁隨意斷電。如要停電，應(yīng)提前2h通知施工單位現(xiàn)場(chǎng)主要負(fù)責(zé)人。施工用電從現(xiàn)場(chǎng)移動(dòng)式發(fā)電機(jī)配電箱接取。

5.2 總體施工方法及資源配備

5.2.1 施工方法

對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行水下破拆、吊裝，面積約88 m2，并對(duì)樁號(hào)601+265.44～601+245.44右岸襯砌面板進(jìn)行編織袋碎石壓重，渠道底部為1 m×1 m護(hù)底，水面下渠坡壓重三層編織袋碎石，水面以上渠坡壓重二層編織袋碎石，壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行罩蓋。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況及工作人員介紹情況，水深7 m，需要對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行水下破拆、吊裝，并對(duì)右岸襯砌面板進(jìn)行編織袋碎石壓重，渠道底部為1m×1m護(hù)底，水面下渠坡壓重三層編織袋碎石，水面以上渠坡壓重二層編織袋碎石，壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行罩蓋。

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況及業(yè)主要求，對(duì)本工程的施工方法和步驟如下：

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)人員敘述確定大概工程情況→潛水施工準(zhǔn)備→潛水員對(duì)水下情況進(jìn)行水下勘查→潛水員對(duì)隆起、滑移的襯砌面板進(jìn)行水下破拆、吊裝→水下清理破拆后渠低及渠坡基面→潛水員對(duì)渠低及渠坡進(jìn)行碎石壓重編織袋鋪設(shè)→水下壓重完成后尼龍繩網(wǎng)進(jìn)行碎石袋表面罩蓋。

5.2.2 施工安全

在作業(yè)點(diǎn)上方，半徑相當(dāng)于水深的區(qū)域內(nèi)，不得同時(shí)進(jìn)行其他作業(yè)。因水下操作過(guò)程中會(huì)有氣體逸出并上浮至水面，水上人員應(yīng)有準(zhǔn)備措施，并應(yīng)將供氣泵置于上風(fēng)處，以防著火或水下人員吸入有毒氣體中毒。

潛水作業(yè)人員與水面支持人員之間要有通訊裝置，當(dāng)一切準(zhǔn)備工作就緒，在取得支持人員同意后，水下作業(yè)人員方可開(kāi)始作業(yè)。從事水下作業(yè)工作，必須由經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)并持有潛水員資格證的人員進(jìn)行。所有設(shè)備、工具要有良好的絕緣和防水性能，絕緣電阻不得小于作業(yè)安全技術(shù)要求。

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)實(shí)施機(jī)械安全管理安裝驗(yàn)收制度，機(jī)械安裝要按照規(guī)定的安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。所有操作人員要持證上崗。使用期間定機(jī)定人，保證設(shè)備完好率。施工現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備和線(xiàn)路要配裝觸電保護(hù)器（漏電保護(hù)器），以防止因潮濕漏電和絕緣損壞引起觸電及設(shè)備事故。施工現(xiàn)場(chǎng)存放的設(shè)備、材料，應(yīng)做到場(chǎng)地安全可靠、存放整齊、通道完整，必要時(shí)設(shè)專(zhuān)人進(jìn)行守護(hù)。

全體施工人員必須嚴(yán)格遵守責(zé)任制和交接班制度，并熟知本職工種的安全技術(shù)操作規(guī)程，在生產(chǎn)中應(yīng)堅(jiān)守工作崗位，嚴(yán)禁酒后工作。未經(jīng)潛水總監(jiān)或潛水監(jiān)督許可，不得任意將自己的機(jī)械設(shè)備交給別人操作，更不得隨意操作別人的機(jī)械設(shè)備。另外，積極做好安全生產(chǎn)檢查，發(fā)現(xiàn)隱患，要及時(shí)整改。

6 意見(jiàn)和建議

碎石壓重水下施工防沖刷工程，其主要包括設(shè)置在總干渠渠低或邊坡襯砌混凝土面板的防沖刷碎石袋，所述防沖刷碎石袋為以土工材料形成的殼體內(nèi)灌注有砂、石填充物的土工結(jié)構(gòu)。本文通過(guò)水下施工擺放并固定防沖刷碎石袋于結(jié)構(gòu)物表面，降低周邊水流速度，從而達(dá)到防止結(jié)構(gòu)物遭受沖刷破壞的目的。本施工技術(shù)施工簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)效果較好。

編輯：劉長(zhǎng)垠

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