长距离跨水库围堰施工技术

2023-01-03张正贵

广西水利水电 2022年6期

张正贵,何猛

（中国电建集团中国水利水电第十二工程局有限公司，杭州 310000）

1 围堰概述

（1）围堰描述。广西左江治旱驮英水库及灌区工程驮英东干渠东攀暗涵跨东攀水库直线距离约300 m，因跨水库段暗涵基础开挖深，施工周期长达5个月，对围堰防渗要求高，所以在跨水库段施工前需布设一道挡水围堰，为暗涵施工创造干地条件，同时保证现场施工人员及机械设备的安全。

（2）围堰技术参数。跨水库围堰总长约300 m，堰顶高程167.390 m，堰顶宽6 m，迎水侧边坡坡比1∶1，背水侧边坡坡比1∶1，堰高7.0 m，迎水侧抛填块石护脚，编制土袋护坡。截流戗堤堤顶高程165.000 m，迎水侧边坡坡比1∶1，背水侧边坡坡比1∶1，堤高4.6 m，为跨水库围堰干地施工创造条件，分层摊铺，每层沿围堰/截流戗堤轴线方向碾压4遍，每层松铺厚度45 cm。

（3）气象条件。驮英水库及灌区工程所在区域属亚热带季风气候区，年降雨量约为1200 mm；雨量年内分配不均，一般集中在5～10月（汛期），汛期时间长，对围堰截流施工较大影响。

2 施工技术

2.1 跨水库围堰施工工艺流程

施工工艺流程见图1。

2.2 围堰施工方法

2.2.1 进站法戗堤截流

在东攀暗涵开挖工作面采用1.2 m3反铲挖机配合20 t自卸汽车将开挖的土料经已施工完成部分暗涵布设的施工便道运至截流戗堤填筑作业面，自卸汽车采用倒退法进站戗堤截流（戗堤顶面高出现水库水面0.5 m），截流戗堤及围堰布设在东攀水库中间段，水库两岸之间距离最短处，截流戗堤堤顶高程165.000 m，迎水侧边坡坡比1∶1，背水侧边坡坡比1∶1，堤高4.6 m。跨水库围堰结构设计剖面图见图2。

图2 跨水库围堰结构设计剖面图

在戗堤高出水面后采用3 m3装载机进行铺料，松铺厚度45 cm，再采用20 t自行式振动碾进退错距法碾压，高频低振碾压4遍，平行戗堤轴线方向低速行驶，行走速度控制在2 km/h。严禁欠碾和漏碾，碾处搭接宽度为1.0 m。采用1.2 m3反铲挖机对迎水面边坡按1∶1坡比进行削坡处理。

2.2.2 基坑抽、排水

截流戗堤完成后打开东攀水库排洪涵洞闸门，排除截流戗堤至暗涵开挖工作面之间的积水，采用3台功率为5.5 kW水泵抽排基坑积水至水库排水区域。排洪涵洞闸门打开至跨水库段暗涵施工完成后关闭。

2.2.3 黏土截水槽+复合土工膜防渗体系施工

水库河床覆盖层为淤泥质砂质黏土、淤泥质粉土质砂或淤泥质土，采用1.2 m3反铲挖机开挖槽宽2 m×深1 m 的截水槽，开挖截水槽的淤泥再采用自卸汽车运至附近渣场。截水槽中回填黏土，复合土工膜设置在截水槽中间底部并延伸到堰顶，复合土工膜为二布一膜。具体要求如下：

（1）气候及现场环境要求。土工膜铺设及焊接应在现场环境温度5℃以上、风力在5 级以下且无雨、无雪的气象条件下进行，并加强对土工膜的防护和压覆。

（2）现场施工要求。进入现场的所有人员严禁吸烟，也不得将火种带入现场；所有人员进入土工膜施工现场时，必须穿软底鞋，不得穿高跟鞋及硬底鞋；已完成铺设的土工膜需要及时采用砂袋压重，防止阵风吹翻损伤土工膜；已完成焊接铺设的范围内禁止车辆、施工机械直接碾压。

（3）土工膜施工工艺流程。施工准备→铺膜、搭齐→擦拭尘土→缝下层布→膜焊接→检测、修补→复检→缝上层布→保护（不连续作业时）→下道工序。

（4）土工膜铺设。为了施工方便，保证拼接质量，复合土工膜应尽量采用宽幅，减少堰坡现场拼接量，施工前应根据复合土工膜幅宽、现场长度需要，在专用场地剪裁，并拼接成符合要求尺寸的块体，人工搬运到工作面铺设。堰体土工膜铺设采用自下而上（复合土工膜长幅平行于堰轴线）铺设，铺设时复合土工膜两侧放置人行木板，并注意张驰适度，要求复合土工膜与黏土斜墙结合面务必吻合平整，避免人为和施工机械的损伤。施工人员均应穿平底布鞋或软胶底鞋进行铺设，严禁穿钉鞋以防踩坏土工膜，复合土工膜铺设要与保护层铺设相协调，做到随铺随压。

（5）土工膜焊接。复合土工膜焊接质量的好坏是复合土工膜防渗性能成败的关键，所以务必做好土工膜的焊接，确保焊接质量，因此，土工膜焊接应由专业技术人员到现场操作，采用土工膜专用焊接设备进行。复合土工膜的连接分2 个程序进行，即下、上层无纺织布的缝接；中层PE膜的连接。无纺织布的缝接用手提缝纫机、尼龙线进行双道缝接，搭接宽度10 cm；PE膜采用焊接工艺连接，焊接工具采用自动调温（调速）ZPR-210V型土工膜焊接机。

2.2.4 围堰填筑

待截水槽施工完成后进行围堰填筑，根据合同文件及咨询水库管理处的工作人员，为保证施工进度及机械设备、人员安全，围堰及东攀暗涵跨水库段均在汛期，东攀水库水位按照50 a 一遇洪水位166.69 m（85 年基准）考虑，根据以上数据及相关资料分析将围顶高程定为167.390 m，高出汛期最高水位0.7 m。土石围堰结构形式：堰底宽约20 m，堰顶宽约6 m，迎水侧坡比1∶1，背水侧坡比1∶1，堰高约7.0 m。

采用3 m3装载机进行铺料，松铺厚度45 cm，20 t 自行式振动碾进退错距法碾压，高频低振碾压4遍，平行堰体轴线方向低速行驶，行走速度控制在2 km/h。严禁欠碾和漏碾，碾处搭接宽度为1.0 m。采用1.2 m3反铲挖机对迎水面边坡按1∶1坡比进行削坡处理，对背水坡按1∶1坡比进行削坡处理。

2.2.5 抛石护脚

围堰迎水面抛石粒径为500～800 mm，石料采用场外购买，采用20 t自卸汽车运至作业面，再采用1.2 m3反铲挖机抛填围堰上游至高出现水库水面0.5 m，以抗击波浪。

2.2.6 迎水面编织袋码砌

黏土料来自东攀暗涵开挖，采用1.2 m3反铲挖机配合20 t自卸汽车运输到围堰填筑作业面适宜位置集中堆放，采用人工进行编织袋装土（投放袋装量为袋容量的1/2～2/3，袋口采用麻绳或绑扎丝绑扎，并进行平整），由于工作面狭窄，两人一组进行装土编织袋搬运及叠放，要求上下层互相错缝堆码，且尽可能堆码整齐，同步进行振捣振实，保证围堰稳定性，加强堰堤的强度和稳定性。每只袋装土均匀紧密分层错位平铺，人工踩实，最顶层用素土填实袋装土之间的空隙。

2.2.7 围堰、戗堤拆除

待东攀暗涵跨水库段暗涵工程施工完成后，围堰、戗堤采用1.2 m3反铲配合自卸汽车挖除后弃运至附近弃渣场，保持原水库容量。