中小河流汛期施工导流方式初探

曾维杰

(广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510170)

1 概述

1.1 工程概况

广州市细陂河是一条跨黄埔区和增城区的河流，上中游流经黄埔区的工业区，下游流经增城区新塘镇，属于温涌的一级支流、东江北干流的二级支流。

广州市黄埔区细陂河综合整治工程整治河涌长度3294 m，右岸整治长度3501 m，左岸整治长度3311 m、重扩建机耕桥6座、新建跌水4座，排水方涵7座、排水涵管11座、重建泵站1座、管理房1座。

埔南路桥涵位于细陂河综合整治工程2+160处。箱涵结构型式为3-5.7×4.14 m三孔箱涵，沿河方向长度为34.0 m。箱涵地基采用抛填碎石处理，抛填厚度为2 m。箱涵涵身采用C40砼浇筑，搭板采用C30砼浇筑，人行道采用C25砼浇筑。箱涵平面位置、横剖及纵剖图见图1、图2。

图1 细陂河项目地理位置图

图2 埔南路桥涵平面示意图

1.2 工程现场导流难点

埔南路桥涵上游右岸存在供电局配电房，左下角为周边厂区围栏。故无法像常规水利工程一样进行明渠导流，且考虑到施工现场工期要求，上游侧无法进行分期导流。

广东省入汛正常时间为4月中旬，但个别年份入汛时间有所提前。现场左岸右岸无法开挖多余空间作为导流明渠使用，结构外也无法埋设导流涵管。在2020年“522”的百年一遇洪水中，旧埔南路桥涵严重阻水，导致埔南路被淹，内涝严重。且在上报的交通疏导方案中，交警部门审批意见为不能中断埔南路道路施工。所以只能分桥涵上下游倒边施工。

1.3 导流标准

根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL 303-2004)的有关规定，细陂河综合整治工程相应导流建筑物级别为5级，挡水建筑物洪水重现期为10年～5年，考虑到工程分段施工，各段工程施工期较短，且每段工程区内侧汇水区域较小、来水量较少，故导流标准选用5 a一遇设计水位和流量。拆除工程、拆除重建工程及新建工程导流时段选取第一年10月～次年3月。

1.4 水文及降雨量

细陂河综合整治工程范围内雨量充沛，属亚热带季风区，气候温和，雨量充沛，日照充足，多年平均降雨量1650 mm，变化范围在1620 mm～1680 mm之间，变差系数为0.21，多年平均河川径流量为30.49亿m3。年内降雨分配不均，雨量集中在4月～9月，约占全年雨量的80.3%，降雨强度大，易发生洪涝灾害；10月至次年3月雨量稀少，常出现春旱，多年平均降水量为1675.5 mm，实测最大年降水量2865 mm(1920年)，最小年降水量1061 mm(1991年)。全年降雨多集中于4月～9月，占全年的81%，尤其以5月～6月雨量最大，占全年的32.8%，其中前汛期4月～6月以锋面雨为主，后汛期7月～9月则以台风雨为主；10月～3月占全年降雨量的19%(1月～3月占12%，4月～6月占47%，7月～9月占34%，10月～12月占7%)；降雨量最少是12月，占全年的1.8%。

2 导流方式及施工

2.1 导流思路

埔南路2+160桥涵处改建为3孔箱涵，经交警部门审批，埔南路桥涵采用分上、下游侧施工的方案。上游侧施工时，采用砂袋围堰一次拦断加钢管导流方式，钢管架立于结构底板之上，确保不侵占结构底板。经现场调研水位，该水位恰好能满足条件。底板浇筑完成、脚手架搭设完成后可利用桥涵底板进行导流，进行围堰及导流管的拆除。下游侧采用9 m拉森Ⅳ型钢板桩进行分期分左右按纵向导流施工。

桥涵施工导流分三期进行，上游侧施工采用一期导流，利用横向砂包围堰加纵向导流管形式导流；下游侧右半幅箱涵底板施工采用二期导流，利用横向砂包围堰加纵向钢板桩围堰导流；下游侧左半幅箱涵底板采用三期导流，利用已建成右半幅箱涵侧墙导流，具体实施见图3～图5。

图3 一期导流实施方案示意图

图4 二期导流实施方案示意图

图5 二期导流实施方案示意图

2.2 导流技术要求

①施工前务必对项目施工和管理人员进行防汛知识教育和培训，探明施工范围内地下管线情况并提前采取保护措施。

②袋装土围堰严禁使用河道挖土，装袋土要求采用粘性土料。

③围堰装土后需拍实，迎水坡堰体编织袋之间斜向“Z”字型夹一道防渗土工膜加强防渗。

④初期排水应合理控制水位下降速度，施工过程中要加强基坑经常性排水。

⑤施工期间围堰填筑及开挖弃土要有水土流失防治措施，严禁在除围堰工程以外的河道内随意堆土或防止阻碍行洪的物体，严格控制施工对河道水质造成的污染并接收河道管理部门的监督和管理。

⑥施工过程中加强对天气、水情的监测，发生超标准防洪或上游水库须泄洪时，必须按照相关规定拆除围堰以恢复河道行洪断面。

2.3 桥涵具体施工顺序

利用一期上下游围堰并埋设纵向导流涵管(于底板结构顶面之外)，进行基坑开挖，开挖完成之后进行基础换填及底板浇筑。此间若遇强降雨该围堰影响行洪，则挖除该围堰，确保安全。

后续进行上游桥涵顶板及侧墙的一次性浇筑成型。浇筑完成后，混凝土具备一定强度后，可拆除围堰。

下游一侧桥涵施工可先进行右岸底板开挖及换填，利用左岸进行导流。修筑上下游横向围堰及中间纵向围堰。并浇筑侧墙至底板1.3 m高度。

因新建桥涵为3孔桥涵，第三期导流利用右岸已浇筑好的一孔桥涵进行导流。进行左岸底板开挖及底板浇筑。

左右岸底板均完成后可修建临时上下游围堰，搭设满堂脚手架。满堂脚手架搭设完成后可进行围堰拆除。并进行下游侧混凝土侧墙及顶板浇筑。

3 过流说明

细陂河综合整治工程按20 a一遇防洪标准进行整治。堤防工程等级4级，排涝标准为20 a一遇24小时暴雨不成灾。

经计算，现状箱涵过流面积为7×1.8=12.6 m2，上游新建岸墙过流面积68.73 m2，扣除围堰阻水面积21.23 m2，上游围堰段过流面积为47.50 m2，远大于下游段现状箱涵过流面积12.6 m2。即施工过程中如遇普通降雨天气，桥涵段过流瓶颈为下游段现状箱涵，上游围堰可溢流过水，无需拆除。若遇极端降雨及上级部门要求，将拆除围堰。

4 围堰拆除

岸墙及箱涵施工完成后，应及时清除河道内围堰，以减少围堰在河道内的阻水作用。

围堰拆除包括松木桩拔除、钢板桩拔除、围堰土体开挖及外运，应采用挖机与人工配合完成河道的围堰清疏工作，围堰拆除后应保证河底高程达到设计高程要求。拆除过程应尽量减少对原河道的扰动，保持水体清澈。

5 总结

在城市河道整治中，往往存在比郊区河道更多的困难，其中有：①用地有限，在寸土寸金的市区中心，往往不可能进行大规模的征地拆迁，往往周围伴随着住宅小区及商业用地厂房。②地下管线复杂，无法进行大规模开挖。所以常规水利导流方式无法实际应用到这种项目中来。

在细陂河综合整治工程埔南路桥涵的建设中，既要兼顾不能中断交通，又要兼顾实际工期节点。在本桥涵施工过程中，一期导流的导流管是位于底板结构之上的，以保证不侵占到结构。导流管的导流截面积经过计算后布置。但工程进行同时亦同步进行河道水位的实时监控，以及严格控制工期节点，确保于主汛期来临之前完成桥涵侧墙及顶板的浇筑，使桥涵具备过流能力。此种导流方式可为后续类似狭小河道的导流提供借鉴。