摘要：邕宁船闸上游口门区地质条件复杂，挡水围堰担负挡水和项目后期进入施工区的唯一交通道路，挡水围堰的拆除进度是决定项目能否按期通航的关键，从挡水围堰平面位置选择、拆除顺序、水下拆除方法进行分析和总结，提出合理的拆除顺序和拆除方法，按期完成围堰拆除，为同类工程提供参考借鉴。
关键词：船闸口门区；挡水围堰；围堰拆除
挡水围堰是保证围堰内引航道引航道开挖、边坡防护、船闸主体施工、金属结构安装及导航建筑物干施工的挡水措施，也是连接左右岸的交通道路，挡水围堰必须在船闸和引航道具备破堤通水条件时才能拆除，由于船闸主体和引航道开挖的工程量非常大，剩余围堰拆除工期往往非常紧张，因此，需要寻找一种经济、合理的施工方法，在较短时间内完成口门区挡水围堰拆除。
1 工程概况
南宁市邕宁水利枢纽工程位于邕江干流南宁邕江河段下游青秀区仙葫开发区牛湾半岛处。其2000吨级船闸项目建在牛湾半岛“截弯取直”新开凿的航道上，由上游引航道、船闸主体、下游引航道，以及配套设施组成。
1.1 设计情况
上游引航道口门区主要施工内容包含土石方开挖、边坡防护、分流墩施工、挡水围堰填筑和拆除。挡水围堰原设计平面位置位于气象站范围，左侧与五合大道相连，右侧连接右岸圆弧段，堰顶高程▽77.0m，顶宽10m，内外侧坡比分别为1：1和1：2，引航道设计底高程▽59.3m。
地质资料显示，原设计位于气象站范围内的挡水围堰多为岩石地质，岩溶裂隙发育，渗透性强，此段挡水围堰拆除难度大，工期长，且渗水量大，经我方方案优化并报参建各方同意，挡水围堰避开气象站岩石地质，左侧仍与五合大道相连，右侧回填挡水围堰与分流墩围堰相连。挡水围堰长400m，堰顶高程▽73.0m，顶宽8m，内外侧坡比分别为1：1.5和1：2。上游口门区挡水围堰平面图如图1所示。
图1 上游口门区挡水围堰平面布置图
1.2 地质和水文
上游引航道口门区土岩体由上至下划分为：杂填土、黏土、含碎石黏土、硅质岩夹泥岩、灰岩。
邕江每年5～10月为洪水期，11月～次年4月为枯水期，最大洪水出线在6～9月，尤其以7、8月最多。多年平均水位：62.60m。
2 主要施工方法
2.1 挡水围堰施工
上游口门区挡水围堰分为三段，及预留围堰段、填筑围堰段和分流墩围堰段。挡水围堰施工采用预留和填筑两种方式。
（1）预留挡水围堰
土石方开挖过程中，根据挡水围堰平面布置，预留挡水围堰，堰顶宽度8m，坡比1：1，围堰左岸与五合大道连接处，按8%坡度向右岸放坡至▽73m高程，堰顶回填50cm民房废弃砖渣和10cm石渣，满足围堰交通功能。
（2）分流墩围堰加高
分流墩围堰设计高程▽65m，在分流墩完工后加高至▽73m，回填料使用航道开挖出的粘性土和碎石粘土，采用推土机整平，压路机碾压，挖掘机修坡，分三次回填，分层高度0.5~1m，坡比1：1.5，堰顶回填50cm民房废弃砖渣和10cm石渣。
碾压过程中应注意安全，离堰顶边线不小于1.5m，临边开裂或下沉时应及时补平压实，待沉降基本稳定后回填上一层。
（3）挡水围堰回填
回填段位于预留段与分流墩围堰段之间，分水上和水下两部分进行回填。
①围堰水下部分填筑。围堰最大水深约9m，回填料为引航道开挖料，外侧（临水侧）采用块石土回填，内侧采用粘性土和碎石粘土回填。
回填采用推土机向前赶水法施工。土方车将填料卸在已出水面的土石堤前沿，推土机将土压入水中，填筑一次出水面，并高出水面0.5~1m,严禁直接将土料卸至水中。
②围堰水上部分填筑。参照分流墩围堰加高的施工方法。
2.2 挡水围堰水上部分拆除
挡水围堰拆除应根据挡水围堰使用功能、挡水围堰内引航道和船闸施工进度、水文情况等，分层拆除。
（1）▽73m高程以上围堰开挖
挡水围堰是工程后期进出施工区域的唯一通道，必须在船闸交通桥通车后方可拆除。
此阶段围堰拆除采用常规土石方施工方法，及挖掘机开挖，自卸汽车运输。
（2）▽65m高程以上围堰开挖
台风季节结束，邕江进入枯水期后拆除▽65m高程以上挡水围堰。围堰拆除采用常规土石方施工方法。
分流墩挡水围堰段处于通航航道以外，考虑到通航节点工期紧，分流墩挡水围堰最后开挖。
（3）▽65m高程以下围堰缩窄
为减少水下土石方开挖工程量，先将挡水围堰内侧开挖至设计标高以下10~20cm（口门区验收为水下硬式扫床），缩窄挡水围堰宽度，预留段围堰缩窄至6m，坡比1：0.5，回填段缩窄至8m，坡比1：1。围堰缩窄采用常规土石方施工方法。
（4）水面以上围堰拆除
挡水围堰内引航道、船闸主体和金属结构安装等完成验收并具备通水条件后，开始水面以上围堰拆除，围堰拆除采用常规土石方施工方法。
2.3 挡水围堰水下部分拆除
围堰水下部分由左岸向右岸拆除，拆除采用陆上开挖和挖泥船开挖两种方式。
图4 预留土坎开挖法1-1断面图
（1）陆上开挖
①预留围堰土方开挖
预留围堰为土方时，采用预留土坎开挖法，及开挖时在临水面预留土坎，土坎宽约50cm，高出水面50cm，土坎内侧边坡1：0.5，土坎内土方为干挖施工，开挖至设计底标高以下10~20cm，预留土坎开挖法如图3、图4所示。
上游引航道设计底标高▽59.3m，开挖时水面高程▽63m左右，开挖深度约4m，采用沃尔沃320或小松360可满足开挖深度要求。
②预留围堰石方开挖
预留围堰为石方时，采用爆破法开挖，爆破钻孔排距不大于2m，孔底高程为设计高程以下1.5m。
③回填围堰开挖
回填围堰拆除采用二次倒运法开挖，选用三台沃尔沃320或小松360挖掘机，三台挖掘前后交错布置。
前两台挖掘在保证安全的情况下尽量降低开挖作业平台（水面以上50cm），水下土方开挖至设计深度以下20cm，将开挖出的含水土方卸至挖掘机后方围堰上，第三台挖掘机在含水土方明水流干后装车，装车时先将前两台挖掘机作业平台以上的干土装在自卸汽车车尾，避免自卸汽车运输过程中漏水太多，造成道路泥泞。
（2）挖泥船开挖
围堰水下部分土石方在陆上开挖后，对其剩下的土石方采用挖泥船（船载挖掘机）进行开挖。
开挖时分段分条进行，并超挖30cm，对于陆上开挖时无法爆破的石方采用炸焦船爆破开挖。
3 施工技术难点与应对措施
（1）挡水围堰涉水部分水深大，围堰内外侧水头差大，渗透压力大。挡水围堰回填段最深处约9m，回填后内外侧最大水头差9m，既要保证围堰稳定和抗渗透要求，又要控制围堰回填量和开挖量，保证拆除进度，避免堵塞河道。
（2）挡水围堰水下部分陆上开挖时，采用常规方法开挖深度浅，剩余方量大，挖泥船开挖进度慢，成本高。
（3）挡水围堰水下开挖的泥土含水量大，装车困难。
（4）挖泥船开挖硬式粘性土时进度慢，局部孤石处理困难。
4 结语
（1）口门区合理的挡水围堰平面布置，以及科学的围堰拆除施工顺序和开挖方法，确保了项目按期顺利通航。
（2）挡水围堰的布置，应选择岩石较少的路线，缩小挡水围堰的长度和宽度，减少围堰拆除工程量和工期。
（3）挡水围堰拆除顺序应随着船闸主体和引航道施工进度，根据挡水和通行要求，结合水文情况，逐级拆除。
（4）挡水围堰水下部分开挖采用预留土坎开挖工艺和二次倒运开挖工艺，以及土方车挡泥板改造措施，有效较少挖泥船水下土石方开挖数量，加快围堰拆除进度的同时降低了施工成本。
参考文献
[1]《水利水电工程单元工程质量验收评定标准—土石方工程》SL631-2012.
[2]《堤防工程施工规范》SL260-2014。
论文作者:翁明智
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签：围堰论文; 船闸论文; 高程论文; 水下论文; 土石方论文; 土坎论文; 挖泥船论文; 《基层建设》2019年第5期论文;