（1.上海长兴岛开发建设有限公司，上海，200060）
（2.上海友为工程设计有限公司，上海，200333）
Yuan Shapump works in Changxing Islandusing theLeveeasthe research and practice ofembankmentconstructioncofferdam
GUO Sheng1 TAN Xiang2
（1. ShanghaiChangxing IslandDevelopment Company Limited , shanghai 200333，China）
（2. YouWeiengineering design co.,ltd.of Shanghai，shanghai 200333，China）
【摘 要】圆沙泵闸利用现有一线大堤作为施工围堰，大幅节省了施工临时措施的费用。为满足施工要求，本工程分两步拆除泵闸范围内的一线大堤，利用保留部分大堤的堤身临时挡水。设计单位对工程实施阶段一线大堤的保留堤身断面进行验算，以确保施工围堰的安全稳定，并对施工单位的施工进度和施工措施提出具体要求。本文根据圆沙泵闸实施过程中出现的具体情况，从设计方案、行政许可和施工过程等的多个方面进行研究总结，分析利弊，为将来类似工程提供一些有益的参考。
【关键词】长兴岛；圆沙泵闸；一线大堤；施工围堰
【Abstract】Yuan Shapump works brake as the use of the existing dike construction cofferdam, greatly saves the cost of the construction of temporary measures. To meet the requirements of the construction, the project is divided into two steps to dismantle the pump brake line within the scope of the levee, use of temporary retaining water retain part of the levee body. Design units to the project implementation stage line keep cross-sectional for calculation of levee, to ensure the construction security and stability of cofferdam, construction unit and the construction progress and construction measures, specific requirements are put forward. Based on the round sand pump brake specific situation arising from the implementation process, from design, the administrative licensing and construction process and so on several aspects of the study, analysis of the pros and cons, provide some useful reference for future similar projects.
【Keywords】Changxing Island；Yuan Shapump works；Levee；Construction of cofferdam
1．工程概况
长兴岛位于长江入海口处，东临横沙通道，南依长江口南支水道，西北接青草沙水库，北望崇明岛，四面环水。圆沙泵闸位于长兴岛东部，其主要任务是除涝。工程地理位置图见图1。
长兴岛沿线一线大堤为1级堤防，圆沙泵闸位于长兴岛一线大堤上，直接挡潮，因此，泵闸主要建筑物为1级水工建筑物，临时建筑物级别为4级。圆沙泵闸泵站设计流量为24m3/s；水闸为单孔，孔口净宽14m。工程总平面布置图见图2。
2．泵闸主体与一线大堤的关系
为减小对横沙通道的影响，圆沙泵闸采用“内退式”布置，即将泵站、水闸并列布置在现有一线大堤中心线内侧；工程施工时利用原一线大堤作为外河侧临时挡水建筑物，不再另外修筑施工围堰，待泵闸施工完成后拆除大堤通水。由于长兴岛土地资源比较紧张，为节约用地，泵闸主体距离现有一线大堤较近，两者之间的平面关系如图3所示。
根据泵闸总体布置，除了外河侧海漫段和防冲槽外，泵闸主体结构可在一线大堤内侧施工，基坑开挖上边线距离大堤内侧堤脚最近处为18.0m，基坑开挖深度达到7.3m，纵剖面关系图见图4，图中水泥搅拌桩为泵闸基坑防渗帷幕。根据验算结果，泵闸主体结构基坑开挖后，在外河水位6.03m（100年一遇高潮位）工况条件下，一线大堤的安全稳定满足规范要求。相比现状，大堤防洪标准未降低。
3．临时挡水建筑物的设计标准
泵闸外河侧海漫段和防冲槽施工安排在非汛期进行，由于距离大堤较近，施工开挖时需对大堤进行部分拆除，利用剩余部分堤身作为临时挡水建筑物。
非汛期施工临时挡水建筑物按4级水工建筑物设计，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的有关规定，围堰挡水标准按重现期10~20年控制。本工程围堰防洪标准取非汛期10年一遇高潮位4.71m。考虑风浪影响，根据计算将围堰顶高程确定为6.00m。
4．一线大堤拆除步骤与连接堤施工
根据施工组织设计，泵闸范围内一线大堤的拆除放在非汛期进行，泵闸主体结构及其两侧连接堤形成连续封闭，具备挡水条件后，将在非汛期分两步拆除泵闸范围内的一线老大堤，具体为：
第一步：首先将泵闸范围内的老大堤拆除至5.0m高程，利用其作为临时围堰， 5.0m高程平台上设置袋装土子堰，子堰顶高程6.0m。此阶段可以干地施工外河海漫段和防冲槽段，并可施工连接段大堤（新、老大堤交接位置除外）的外侧护坡结构。第一步拆除后的大堤断面图见图5。
第二步：内侧新的防汛体系验收合格后，将5.0m高程以下的老大堤全部拆除，同时对新、老大堤交接位置的连接段大堤进行土方整坡和外侧护坡结构施工。
一线大堤第一步拆除到位后，根据计算复核结果，保留部分大堤的安全稳定能够满足规范要求。考虑到原有一线大堤堤身质量不够可靠，可能存在渗漏通道，本工程在保留部分大堤的内坡高程2.0m以下设置了反滤层，材料为一层反滤土工布外压袋装碎石，以确保堤身渗流安全。
大堤进行第二步拆除时，在新、老大堤交接位置处，开挖后的裸坡会直接受到外河风浪的打击，对大堤非汛期的防汛安全产生不利影响。因此，施工单位采取了“边开挖、边保护”的施工措施，具体为：土方开挖后及时采用土工布进行覆盖保护，同时抛填袋装碎石或抛石保护。此外，施工单位亦根据天气预报，将新、老大堤交接处的护坡施工安排在较好的天气条件下完成。
5．破堤行政许可与实际施工情况
由于一线大堤关系到整个长兴岛的防洪安全，为此设计单位编制了专门的破堤开缺安全论证报告，经过专业评审后上报水务主管部门批准。从破一线大堤的行政审批难度上来看，由于破堤时间选择在非汛期，并且后方已经形成了新的防汛体系，临时挡水建筑物仅仅用来保护海漫段和防冲槽施工安全，被保护对象重要性较低，因此行政审批的难度相对较小。
圆沙泵闸于2013年2月开始施工，首先进行了基坑围护，基坑开挖后，施工泵闸主体结构，基坑围护中的防渗连排水泥搅拌桩对防渗稳定起到很好的作用，大堤安全度汛，泵闸主体结构水下部分的施工也顺利完成。
2013年12月份，在非汛期，一线大堤进行了第一步的拆除，而根据此时的水位监测资料，外河最高水位已经降到高程4.50m以下，低于设计采用的10年一遇非汛期高潮位4.71m。施工单位在大堤内侧增加了轻型井点排水，有效确保了保留部分大堤的安全。
2014年5月份，泵闸主体结构及两侧连接大堤施工完成，形成了新的防汛体系，验收合格后，一线大堤实施了第二步拆除。新、老大堤交接位置处开挖后的裸坡得到有效的保护，顺利完成了连接堤外河护面的施工。
6．结语
a．圆沙泵闸工程利用现有一线大堤作为施工围堰，具有很好的经济效益，是完全合理可行的。根据测算，如果在外河侧另外修建临时围堰，则需增加工程费用约700万，占整个工程费用的15%左右，因此节约效果非常明显。
b．本工程的施工跨越汛期，利用现有一线大堤临时挡水，有效减轻施工期间的防汛压力。在汛期，大堤正常发挥防汛作用，防汛标准不降低；在非汛期，利用拆除后的部分堤身作为挡水围堰，由于其堤身沉降固结已经比较充分，因而可靠性优于常规的、刚刚施工完成的临时围堰。
c．本工程的基坑开挖、大堤分步拆除均涉及一线大堤的稳定和防汛安全，因而要求设计单位精细设计，根据工程实施的步骤，对每个阶段的堤身断面进行论证和计算，确保安全。
d．施工单位需合理安排施工顺序，确保工程进度，一线大堤部分拆除前，其后方必须完成新的防汛体系。泵闸施工由于距离一线大堤很近，施工单位必须重视对现有大堤的安全监测，做好抢险预案，确保一线大堤的安全。
e.由于长兴岛的用地紧张，泵闸主体距离一线大堤较近。对于类似工程，倘若条件允许，建议可考虑将泵闸主体结构适当往内侧移动，各方面矛盾会得到一定程度的缓解。
参考文献：
[1]华东水利学院，水闸设计[M] .上海：上海科学技术出版社，1983.
[2]丘传忻，泵站[M].北京：中国水利水电出版社，2004.
论文作者:郭晟1,谈祥2
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月
论文发表时间:2015/10/15
标签：大堤论文; 围堰论文; 汛期论文; 基坑论文; 工程论文; 高程论文; 建筑物论文; 《工程建设标准化》2015年6月论文;