邢顯軍，史文軍

（南京振高建設(shè)有限公司，江蘇 南京 211300）

0 引言

在城市水系治理理念不斷發(fā)展的過(guò)程中，城市水利有著朝向生態(tài)景觀化發(fā)展的趨勢(shì)。當(dāng)前的生態(tài)河道當(dāng)中，攔河閘壩的種類非常多，并且因?yàn)槠浼染哂袪I(yíng)造寬闊水面的能力，又具有良好的防洪能力，所以其在城市水利項(xiàng)目當(dāng)中有著廣泛的應(yīng)用。但是因?yàn)閿r河閘壩施工需要施工導(dǎo)流，并且受外界環(huán)境因素影響比較嚴(yán)重，從而導(dǎo)致工程工期相對(duì)較長(zhǎng)，經(jīng)常出現(xiàn)跨年度施工的情況，開(kāi)展水利工程建設(shè)工作的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)多個(gè)攔河閘壩同時(shí)施工的情況，所以選擇合理的施工位置，制定科學(xué)的施工方案至關(guān)重要。下文將就相關(guān)施工設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行闡述。

1 工程概況

為完善京杭大運(yùn)河蘇州段堤防加固工程，健全蘇州高新區(qū)防洪除澇減災(zāi)體系，提高全區(qū)綜合防洪排澇保安能力，實(shí)施蘇州高新區(qū)防洪排澇工程（大運(yùn)河沿線閘站完善工程一期），共新建口門建筑物7 座。本標(biāo)段為新建北河?xùn)|閘站、觀山河?xùn)|閘站、華山港閘站。圖1為京杭大運(yùn)河蘇州段俯視圖。

1.1 北河?xùn)|閘站

北河?xùn)|閘站位于獅山街道北河連接京杭大運(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河約45m。閘站由單孔凈寬12m 的節(jié)制閘（升臥門）和2 臺(tái)700QZ-130 型單向潛水軸流泵的泵站組成。節(jié)制閘和泵站合建在一塊底板上、對(duì)稱布置，底板面高程0.00m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)。閘室凈寬12m，閘門頂標(biāo)高為5.50m，采用鋼質(zhì)升臥門，所配啟閉機(jī)為QP2×250kN 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，功率2×15kW。閘站工程底板座落在④粉土層上，地基承載力特征值fak=120kPa，為防止閘站后期沉降，擬采用C30 混凝土預(yù)制方樁=（25×25cm）進(jìn)行地基處理。

1.2 觀山河?xùn)|閘站

觀山河?xùn)|閘站位于經(jīng)開(kāi)區(qū)觀山河連接京杭大運(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河470m、現(xiàn)狀碼頭泊位的內(nèi)側(cè)。閘站由單孔凈寬8m 的節(jié)制閘（升臥門）和3 臺(tái)900QZ-160型單向潛水軸流泵的泵站組成。節(jié)制閘和泵站合建在一塊底板上，底板面高程0.00m、門檻高程0.50m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)。閘室凈寬8m，閘門頂標(biāo)高為5.70m，采用鋼質(zhì)升臥門，所配啟閉機(jī)為QP 2×125kN 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，功率11kW。閘站工程底板座落在③粉質(zhì)粘土夾粉土上，地基承載力特征值fak=130kPa，下臥層為高壓縮性粉質(zhì)粘土，故采用攪拌樁做抗沉降地基處理。

1.3 華山港閘站

華山港閘站位于華山港連接京杭大運(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河470m、現(xiàn)狀碼頭泊位的內(nèi)側(cè)。閘站由單孔凈寬8m 的節(jié)制閘（升臥門）和2 臺(tái)800QZ-130 型單向潛水軸流泵的泵站組成。節(jié)制閘和泵站合建在一塊底板上、對(duì)稱布置，底板面高程0.50m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)。閘室凈寬8m，閘門頂標(biāo)高為5.70m，采用鋼質(zhì)升臥門，所配啟閉機(jī)為QP 2×125kN 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，功率11kW。閘站工程底板座落在③2（就是這么寫的嗎）粉質(zhì)粘土上，地基承載力特征值fak=130kPa，滿足設(shè)計(jì)要求，采用天然地基作為持力層。

2 施工導(dǎo)流相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

由于每年不同時(shí)期流域水量存在差異，根據(jù)當(dāng)?shù)厮恼窘杲y(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，每年10 月至次年2 月是流域水量最少的時(shí)間段。每年3—9 月水域流量可達(dá)全年的80%以上，可以說(shuō)不同時(shí)間流域水量的差異是非常明顯的[1]。為了有效降低施工難度，攔河閘壩施工一般會(huì)選擇在枯水期，由于該項(xiàng)目在11 月份才具備施工條件，所以將11 月份至次年3 月份作為施工導(dǎo)流的第一個(gè)時(shí)間段，導(dǎo)流建筑物等級(jí)均為5 級(jí)，施工導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)在重現(xiàn)期5～10 年一遇的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，為了充分保證攔河閘壩建筑物的質(zhì)量，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)選擇為重現(xiàn)期10 年一遇[2]。

3 施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)要點(diǎn)

由于攔河閘壩的種類相對(duì)較多，并且各種攔河閘壩之間有著非常明顯的差異，所以相應(yīng)需求也有著非常明顯的不同。因此，在制定施工導(dǎo)流方案的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)注重因地制宜，根據(jù)攔河閘壩當(dāng)?shù)氐膶?shí)際地質(zhì)條件來(lái)規(guī)劃施工方案，從而保證導(dǎo)流方案與實(shí)際施工內(nèi)容的匹配性。下文將對(duì)各個(gè)施工導(dǎo)流環(huán)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行闡述。

3.1 施工導(dǎo)流方式確定要點(diǎn)

通常情況下，施工導(dǎo)流工作的開(kāi)展都是用一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方式，該種方式的優(yōu)勢(shì)在于施工效率可以顯著提升，進(jìn)一步加快施工進(jìn)度，縮短工期。對(duì)于本項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，應(yīng)用該種導(dǎo)流方式時(shí)，相關(guān)工作人員首先應(yīng)當(dāng)在基坑邊開(kāi)挖導(dǎo)流明渠，該項(xiàng)工作一定程度上會(huì)涉及河道沿岸的臨時(shí)征地，所以相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)做好溝通工作。而對(duì)于攔河閘壩出來(lái)說(shuō)，由于該區(qū)域河道較寬，由于兩岸用地首先導(dǎo)致無(wú)法有效不知道導(dǎo)流建筑物，所以相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)綜合實(shí)際施工情況，選擇使用河床內(nèi)分期圍堰導(dǎo)流。除此之外，施工工期以及閘型的特殊要求也會(huì)影響施工導(dǎo)流方式的選擇，所以相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)綜合實(shí)際施工情況，對(duì)導(dǎo)流方式進(jìn)行合理選擇，確保施工工作可以得到高效開(kāi)展。

3.2 導(dǎo)流建筑物的設(shè)置形式

因?yàn)椴煌┕?dǎo)流方式所應(yīng)用的導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)形式存在明顯差異，所以下文將分別對(duì)一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流方式以及分期圍堰導(dǎo)流方式的建筑物設(shè)置形式進(jìn)行闡述。

3.2.1 一次攔斷河床圍堰導(dǎo)流建筑物設(shè)置形式

該種導(dǎo)流方式導(dǎo)流建筑物的設(shè)置要點(diǎn)就是明渠斷面的確定，明渠斷面面積減小，上游圍堰的高度就應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提升，如果明渠內(nèi)水流速度提升，相關(guān)工作人員需要從工程造價(jià)、水流沖刷情況等多個(gè)方面開(kāi)展分析工作。北河?xùn)|閘站攔河閘壩的施工工作內(nèi)枯水期內(nèi)開(kāi)展，右岸地面高程較高具備可以有效實(shí)施開(kāi)挖工作，渠底土壤條件為強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。在進(jìn)行明渠施工工作的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)采用梯形斷面的形式。兩側(cè)邊坡比例應(yīng)當(dāng)控制在1∶2 左右[3]。在不考慮其他攔河閘壩對(duì)施工導(dǎo)流影響的前提下，相關(guān)工作人員對(duì)渠寬為10、15、20 等三種斷面方案進(jìn)行綜合比較，表1 為導(dǎo)流明渠斷面方案綜合比較。

表1 導(dǎo)流明渠斷面方案綜合比較

通過(guò)上文數(shù)據(jù)可以看出方案1 造價(jià)最低，方案2與方案造價(jià)差距不大，而方案3 的造價(jià)相對(duì)較高。所以考慮到建設(shè)施工的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)當(dāng)從方案1 或方案2 當(dāng)中選擇。但是由于過(guò)流面積的減少，方案1、2 的水域流速會(huì)急劇上升，導(dǎo)致一般巖層無(wú)法承受，需要采取有效的防護(hù)措施。因此，從安全性方面考慮相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)選擇方案2 來(lái)有效開(kāi)展施工工作。

3.2.2 分期圍堰導(dǎo)流建筑物設(shè)置形式

影響分期圍堰導(dǎo)流建筑物設(shè)置的因素包括很多種，最關(guān)鍵的因素為閘址河道地形條件以及攔河閘壩的設(shè)置形式，所以在開(kāi)展導(dǎo)流建筑物設(shè)置工作的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)以下兩方面進(jìn)行綜合考慮，從而確保建筑施工的合理性。例如，北河?xùn)|閘站攔河閘壩在枯水期開(kāi)展導(dǎo)流圍堰工作。河床右側(cè)為淺灘，左側(cè)存在河槽，所以相關(guān)工作人員可以應(yīng)用左側(cè)河槽開(kāi)展導(dǎo)流工作，在對(duì)導(dǎo)流建筑物進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中，也應(yīng)當(dāng)對(duì)上述導(dǎo)流形式進(jìn)行充分考慮，進(jìn)一步提升導(dǎo)流建筑物設(shè)置的科學(xué)性、合理性。

3.3 攔河閘壩施工調(diào)度要點(diǎn)

在開(kāi)展攔河閘壩施工工作之前，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)確保施工導(dǎo)流方案足夠合理，并根據(jù)方案內(nèi)容對(duì)三個(gè)攔河閘壩工程之間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行有效分析，從而合理制定攔河閘壩工程施工調(diào)度方案。在三個(gè)攔河閘壩當(dāng)中，由于北河?xùn)|閘站距離大運(yùn)河相對(duì)較近，與其他兩座攔河閘壩的位置存在明顯差異，并且不存在上下游關(guān)系，各個(gè)項(xiàng)目的施工內(nèi)容基本互不干擾，可以實(shí)現(xiàn)在枯水期內(nèi)獨(dú)立完成。在開(kāi)展攔河閘壩施工工作的過(guò)程中，如果將導(dǎo)流時(shí)段設(shè)置在枯水期前幾，下游攔河閘壩圍堰的建設(shè)工作就會(huì)束窄河床，進(jìn)而導(dǎo)致上游攔河閘壩設(shè)計(jì)水位升高，相關(guān)工作人員需要增高上有攔河閘壩導(dǎo)流圍堰堰頂高程[4]。如果將攔河閘壩的施工導(dǎo)流時(shí)期，分別分配于兩個(gè)不同的枯水期，相關(guān)工作人員可以優(yōu)先開(kāi)展上游攔河閘壩的施工工作，從而有效避免上述問(wèn)題的發(fā)生。并且該項(xiàng)措施可以顯著降低圍堰規(guī)模，便捷攔河閘壩施工導(dǎo)流工作的開(kāi)展。圖2 為攔河閘壩工程。

3.4 圍堰結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)要點(diǎn)

導(dǎo)流圍堰的設(shè)計(jì)也是施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，所以開(kāi)展相關(guān)施工工作的過(guò)程中，工作人員應(yīng)當(dāng)提高對(duì)導(dǎo)流圍堰設(shè)計(jì)的重視程度。當(dāng)前常見(jiàn)的導(dǎo)流圍堰形式包括土石圍堰、混凝土圍堰以及鋼板樁圍堰，圖3為鋼板樁圍堰斷面圖。其中土石圍堰的優(yōu)勢(shì)在于其可以就地取材，施工適應(yīng)性非常強(qiáng)，并且施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，因此施工條件允許的情況下，相關(guān)人員可以優(yōu)先采用土石圍堰形式。在應(yīng)用土石圍堰開(kāi)展施工工作時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分考慮其防滲性能，所以在圍堰施工的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在保證工程強(qiáng)度的前提下應(yīng)用黏土來(lái)提升土石圍堰的防滲透性，將堰型設(shè)置為黏土均質(zhì)堰。完成施工導(dǎo)流之后，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)將土石圍堰拆除，水上部分的圍堰直接開(kāi)挖，水下部分圍堰采用機(jī)械倒推法挖運(yùn)，拆除之后的土石料可以應(yīng)用于堤岸工程的土石回填，從而確保施工材料都可以得到高效利用[5]。在開(kāi)展攔河閘壩圍堰施工工作的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)充分考慮施工材料與永久施工材料的結(jié)合，因?yàn)檫@樣不僅可以保證各項(xiàng)施工內(nèi)容的質(zhì)量，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)施工成本的有效控制，進(jìn)一步提升攔河閘壩施工的經(jīng)濟(jì)性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，攔河閘壩施工工作是一項(xiàng)相對(duì)復(fù)雜，并且難度較高的建筑工程。因此，在施工工作開(kāi)展的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑工程進(jìn)行全面分析，明確各項(xiàng)內(nèi)容的施工要點(diǎn)，從而推動(dòng)攔河閘壩施工工作規(guī)范、有序開(kāi)展。