趙士偉

（山西省水利水電工程建設監(jiān)理有限公司 山西太原 030002）

0 引言

汾河二壩樞紐工程位于汾河中游的清徐縣長頭村西，是一座以灌溉為主的大（II）型水閘工程。汾河二壩攔河閘除險加固工程由舊閘加固改造8孔，新建水閘4孔、新建啟閉機房、啟閉機制安、公路橋、地基處理、攔河壩、上下游堤防、水閘觀測、機電及金結安裝等組成。攔河閘的閘基持力層為第四系全新統(tǒng)晚期洪沖積（Q4pa1-2）淺黃、淺青灰色低液限粉土，局部砂粒含量增大為含砂低液粉土，夾低液限黏土及粉土質砂透鏡體，其承載力為80～90 kPa。

根據現場不同的工程情況選用相應的導流形式和圍堰技術，可以縮短施工工期，提高經濟效益與社會效益，促進工程順利進行。

1 施工導流在水利水電工程施工中的應用

1.1 施工導流概述

為了更好地選用施工導流形式，首先需要對施工導流有一個大體的認識。為了使水工建筑物能保持在干地上施工，用圍堰來圍護基坑，并將水流引向預定的泄水建筑物泄向下游，稱為施工導流。施工導流方法主要有全段圍堰法和分段圍堰法。

1.2 工程導流形式的選用

為保證汾河二壩攔河閘主體工程按照進度要求進行，創(chuàng)造干地施工條件，結合工程庫區(qū)水文、地質等方面的技術資料，主體工程施工期間分兩期進行施工導流，采用分段圍堰法組織施工。

工程及圍堰布置如圖1所示，圍堰輪廓線為堰頂邊線。

圖1 汾河二壩一、二期圍堰示意圖

施工導流整體思路：

一期施工導流主要是為完成原攔河閘第6～8孔閘室的主體加固以及新建閘室第9～12孔主體及其他附屬工程的施工任務，施工期間河道來水通過原攔河閘第1～3孔閘室過流。左岸上游圍堰占用第4、5孔閘室，考慮到上游鋪蓋等施工，從距離閘墩上游70 m的位置開始施工，直到與第4、5孔閘室銜接；同時位于左岸上游第8孔外的舊漿砌石翼墻暫不拆除，配合設計的鋼板樁，不僅對原翼墻起到支護作用，同時又能穩(wěn)定新建閘室開挖邊坡，以提高度汛安全系數。左岸下游圍堰占用第4、5孔閘室，考慮到下游海漫及消力池等施工，從距離閘墩下游45 m的位置開始施工，直到與第4、5孔閘室銜接。

二期施工導流主要為完成原攔河閘第1～5孔閘室舊閘加固及其他附屬工程的施工任務，施工期間河道來水通過已完成的新建第9～12孔閘室過流。右岸上游圍堰占用第7、8孔閘室，從距離閘墩上游65 m的位置開始施工，直到與第7、8孔閘室銜接。右岸下游圍堰占用第7、8孔閘室，從距離閘墩下游45 m的位置開始施工，直到與第7、8孔閘室銜接。

按照上述思路進行施工導流，創(chuàng)造了干地施工條件，所有施工項目順利完成。

2 圍堰填筑材料的選用

圍堰按筑壩材料分為土石圍堰、草土圍堰、木板樁圍堰、木籠圍堰、鋼板樁圍堰、鎖口管柱圍堰、鋼筋混凝土圍堰等。

2.1 一期圍堰填筑材料的選用

結合工程現場實際，一期導流圍堰填筑材料采用新建水閘基礎開挖土料，填筑時優(yōu)先選用臺地部位的開挖料，對于水位以下含水量較大的開挖料可在施工現場附近堆放并進行翻曬，待其含水量達到填筑要求后，方可進行填筑。在新建水閘基坑開挖前，已進行井點降水，因此開挖出來的土方含水量不大，需翻曬的土方量很小。

一期圍堰填筑施工能就近利用新建水閘基坑開挖的土方，采用土石圍堰，施工工藝簡單，經濟合理。

2.2 二期圍堰填筑材料的選用

新閘修建完成后，為滿足二期導流要求，需要對基坑進行回填，一期圍堰拆除后的水上部分土方用于基坑回填后，剩余土方量不足以完成二期圍堰，考慮到工期緊張和翻曬的成本較大，水下部分的土方因含水量太大不能利用。原定土場的土料經檢驗多為粉細砂，含泥量約10%，防滲性能差，不符合土石圍堰的填筑要求。

二期圍堰施工總體情況如下：1）二期圍堰回填仍需土方約5 000 m3。2）上下游河灘內理論可用于回填的土方量3 000 m3，由于灘面下存在淤泥，可用土方厚度較小，修路代價較高，重型車輛難以進入，無法保證工程進度?，F場機械取土的方案不可行。

二期圍堰施工前，經研究有三種解決方案：1）外購土填筑圍堰；2）普通水力吹填法填筑圍堰；3）水力吹填砂袋棱體填筑圍堰。

水力吹填法施工工藝是近年來發(fā)展起來的一項新的工程技術，在我國南方運用比較成熟，該施工工藝不僅廣泛應用于圍海造地工程，而且運用到構造物施工圍堰的填筑施工中。其主要優(yōu)點是工程造價較低，工期較短，不僅節(jié)省了土地資源，而且省去了水中填土的繁瑣工序，彌補了鋼板樁圍堰造價高、土石圍堰工期長，不易展開施工的缺點。[1]

根據本工程地質條件，河道灘面內有大量含泥量不大于10%的粉細砂，具備水力吹填法的施工條件，但是考慮到采用普通水力吹填法施工后的圍堰斷面很大，需要吹填的工程量成倍增加，現場工作面狹小，難以保證基坑內工作面，因此不予選用。

結合近幾年的施工經驗，采用水力吹填砂袋棱體法填筑圍堰，能大大減小普通水力吹填法的圍堰斷面面積，有效降低工程投資，縮短施工時間，對于工期緊張的項目，效果尤為顯著。本工程中的擬采用的砂袋材料為防老化聚丙稀編織土工布，單位面積質量不小于200 g/m2，其他質量特性需滿足國家和相關行業(yè)技術標準的要求。砂袋根據圍堰斷面尺寸現場縫制加工，砂袋縫制的長度要與現場人員及設備相匹配。施工工藝主要包括袋體檢查、測量定位、袋體鋪設、充砂至第一層設計標高、第一層驗收、同樣過程進行后續(xù)施工直至達到設計標高。

為了更好地控制工程投資，施工過程中對外購土填筑圍堰和水力吹填砂袋棱體填筑圍堰兩種方案進行了投資估算對比。雖然普通水力吹填法填筑圍堰的方案已排除，但是為了其他工程參考，特將其列入投資估算對比表，分析如表1。

表1 二期圍堰填筑方案投資估算對比表

分析結論：1）水力吹填法及外購土填筑圍堰后，圍堰迎水側仍需做必要的防沖措施，如人工堆土袋等，投資還會增加；2）通過投資估算對比分析，采用水力吹填砂袋棱體法填筑圍堰最為經濟。

目前，汾河二壩攔河閘除險加固工程已完工，其工程實踐證明：水力吹填砂袋棱體法填筑圍堰，施工工藝先進，簡單易學，施工質量易于控制，基本不需要大型施工機械參與，施工人員投入較少，只要安排合理，配備5～7人就可完成多組砂袋棱體吹填施工；相比較其他圍堰施工方法，具有成本低，施工效率高、工期短等顯著優(yōu)點。但該方法對充填材料要求較高，充填材料主要限于含泥量不大于10%的粉細砂、細砂等缺點。

3 結語

水利水電工程施工涉及到了多方面的內容，專業(yè)性強，在水利水電施工中運用合理有效的導流技術和圍堰技術，不僅能夠節(jié)省工程投資、保證施工質量，還有效避免了施工對生態(tài)環(huán)境的破壞和資源浪費。施工管理和技術人員需要不斷地提升自己的專業(yè)技能，廣泛學習先進生產技術并應用到施工中，加強對施工導流和圍堰技術的研究，將導流型式、圍堰技術與現場實際相結合，制定合理高效的施工方案，創(chuàng)造更好的水利水電施工環(huán)境，降低施工事故發(fā)生率，縮短工期，促進水利水電工程建設健康發(fā)展。

參考文獻：

［1］梁安邦.汾河二壩攔河閘除險加固工程水力吹填法填筑施工圍堰［J］.山西水利科技，2014（4）：41-43.