摘要:水闸是确保水系安全的关键,近些年来其发挥的作用在不断突出。为增强水闸的稳固性以及安全性,应将施工重心置于水闸加固上。本文将重点剖析研究洪潮江水闸除险加固围堰工程的施工,望能对相似工程起到参考作用。
关键词:砂围堰;除险加固;膜袋;技术;水闸
现阶段,水闸施工技术被广泛应用于水利工程领域,对促进水利工程建设发展发挥了重要作用。通过水闸加固一方面提升了整体的安全性能,另一方面也可以达到更长的使用年限,由此可见强化水闸的加固程度已经成为一项非常关键的工作。由此可见,建设水闸加固工程具有重大意义。
1工程简介
某水闸位于某县石湾镇,是一座以分流南流江洪水为主,兼有挡潮、-灌溉、供水、乡镇交通等具备多项综合功能的水闸,能够灌溉的面积达到12.2万亩,可以满足该县以及相关乡镇总共24万人的供水需求。本项目以原闸址为基础重新建设闸坝,属于Ⅱ等工程,根据2级建筑物要求来设计主体建筑物,其中洪水发生频率按照30年一次进行计算,校核洪水标准为100年。
此次研究的围堰工程的施工核心内容是高压旋喷灌浆施工、膜袋充填砂施工等,上游膜袋充填砂围堰地处工程0至44.8的位置,设计终点的横纵坐标分别是2403643.874、620965.776,起点的横纵坐标是2403499.497、620816.43,总长度是207.72m,设计围堰顶部高程是▽8.15m,边坡坡比是1:2,防渗高压旋喷灌浆的顶部有3m宽,其高程是▽7.15m。下游膜袋充填砂围堰地处工程0+134.00的位置,设计终点的横纵坐标是2403764.348、620832.929,起点的横纵坐标是2403634.103、2403634.103,总长度是186.52m,围堰顶部高程是186.52m,设计围堰边坡坡比是1:2,防渗高压旋喷灌浆的顶部有3m宽,高程是▽3.8m。
2 围堰施工
2.1 施工准备
将膜袋材料放置于右岸的加工场区域,按照从右往左的顺序对膜袋进行充填砂围堰,同时根据围堰断面与具体平面分布状态实施原地面的参数测试,先对围堰的底部进行测量,再逐层统计围堰膜袋的长度与宽度,之后根据分层高度得到膜袋高度,为保证膜袋满足设定的充填厚度要求,对缝制膜袋进行处理的过程中,应合理增加模袋高度,通常可将其高度设定为100mm,同时要求每个膜袋的最大尺寸应在60m×20m×0.8m范围内。
为更快完成膜袋的充填过程,总欧诺个由12人对膜袋实施充填。围堰之前,需先准备泵管、浮船以及两套抽水泵,同时配备稳定的电源供应系统。
选择细度模数在1.8以内的粉细砂来填充膜袋,同时在砂中加入约20%淤泥。从施工当地采集围浅滩泥沙,并对施工前的泥沙实施勘测,确定砂的细度模数等指标。
2.2施工工序
施工前期准备→设置坡脚边线与定位钢管→铺设膜袋并定位→通过泥浆泵将河砂吹填到膜袋中→排掉泥水后进行膜袋砂围堰沉淀→对上层膜袋砂进行填充→在将封闭砂加入两层膜袋砂之间→通过循环施工方式直到满足高压旋喷灌浆防渗墙的标高要求→根据孔位设计要求放样并实施钻孔灌浆→对围堰顶进行压顶填筑直到符合围堰的设计顶标。
2.3施工工艺
2.3.1放出膜袋砂围堰坡脚边线并打插定位钢管
根据设计坐标实施放样操作,生成围堰轴线,测定膜袋砂围堰的各层坡脚线再放样以及掺入定位钢管,确保围堰施工过程完全符合图纸要求。
2.3.2膜袋定位铺设
铺设膜袋围堰时应将起始点选择在浅滩或河床的最深位置,应将施工时间设定为低潮平流阶段,从而方便开展施工过程。沿着水流的方向来铺设膜袋,根据测定得到的位置来定位排布膜袋,通过木桩预先固定好膜袋各角。为应对浅滩或河床存在水的问题,需预先为膜袋中冲入适当的水。
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2.3.3用泥浆泵向膜袋内吹填河砂
以人工方式把灌砂口牢固绑扎,并把抽水泵固定于浮船上,同时在清水池中放入第二台抽水泵,通过高压清水对泥沙进行冲洗,由此获得泥沙流体,之后再把浮船放在上面形成漂浮状态,通过抽水机抽取泥沙流体后再经泵管传输至膜袋内。充填砂的顺序按照从膜袋四个角到中部的顺序进行。
2.3.4 排出泥水使膜袋砂围堰沉淀
到达充填中部时需松开对膜袋四个角进行固定的绳索,使膜袋充填砂过程中发生均匀下沉,确保膜袋可以精确沉降到设置区域。把河砂吹填到膜袋中之后再进行沉淀,再排出多余泥水,同时还要在充填砂时对砂袋实施人工踩压。
2.3.5 吹填上层膜袋砂
完成第一层的膜袋砂填充之后,从距离膜袋顶部宽度一半的部位插入定位钢管,之后展开膜袋。
2.3.6 依据设计孔位放样,实施钻孔灌浆
在膜袋充填砂围堰填筑到高压旋喷灌浆防渗墙设计顶部标高之后,以设计图纸中提及的左边数据为依据对灌浆位置的终点、起点实施放样,设计孔距是80cm,紧接着依据钻灌Ⅱ序孔的施工流程开展施工工作。
2.3.7 围堰顶压顶填筑到设计围堰顶标高
当高压旋喷灌浆防渗墙施工完成之后,应严格依据前文提及的施工方法对上一层膜袋充填砂围堰进行填筑,加高到设计围堰顶高程。
2.3.8 局部问题的处理
(1)围堰两端接头应使用粘土进行填筑;(2)对于岸坡和堰体的连接位置,应夯填粘土,将防浪堤坝嵌入进去,从而建立起嵌入式防渗截水槽;(3)在施工期间,应均匀上升堰体,对冲灌砂的速度实施严控,以免膜袋破裂;(4)外堰脚填土压脚,以充当防渗体。
2.4 水闸围堰标准
在建设水闸加固工程的过程中,建设临时围堰工程是最为关键的一个环节。为了能在确保施工质量符合标准的前提下减少施工成功,必须严格遵循下列标准进行围堰工程建设:其一,尽可能地以当地现有资源为施工材料,严控成本;其二,使用各式各样的设备,尽量缩短时间建设质量最优的工程;其三,应抵御洪水冲击,以免渗漏;其四,采取最便捷的手段连接岸坡。
3 围堰的日常维护和管理
3.1 强化力度巡检砂围堰、监测潮汐
首先,要构建并健全膜袋砂围堰的巡检与管理制度,安排相关人员学习相关知识,接受相关培训,强化员工的安全责任意识。其次,择出两名专职巡视人员,让其在每日潮汐之后专门负责巡检围堰、监测高潮水位,并记录下相关数据。同时,专业测量人员应每周测量并记录砂围堰顶标高数据,搞清楚砂围堰的具体情况。若发现围堰顶标高不符合设计要求,在海水冲刷之后迎水面膜袋受损、潮水位超出警戒线等时,应及时安排人员予以维护与修补。如有必要,应安排人员安全撤出危险区域。
3.2 制定应急救援预案,未雨绸缪
首先,应致力于制定专项应急救援预案,在实践过程中不断完善与优化,提高应急预案的可行性及其使用成效,以此有效确保员工的财产安全与生命安全。其次,采购大批量的应急物资,如雨衣、警报器、救生衣以及防水型探照灯等,每隔一段时间安排员工开展实战演习,强化其安全防范意识,提升其应急逃生技能。
3.3 强化力度监测气象信息
由于潮汐会受到气象因素的影响,故而有必要安排专人负责气象监测,每日依托网络媒体全面收集并记录下当日及后续三天的气象信息,且每日清晨向现场巡视员传递相关信息。当上级主管部门或者地方部门对外公开预警信息时,一方面要做好登记,另一方面要及时告知主管领导,事先进入警戒,做好防范。
结语
现阶段,社会对水闸加固建设愈来愈重视,提出的要求愈来愈高,加固工程的施工建设面临着相当大的挑战。这就要求相关人员在制定施工方案的过程中必须系统地现场调研地质环境,结合实际状况采取专业的、合理的方式设计水闸加固方案,尽可能地在最短时间内高质量地完成施工工作。
参考文献:
[1]刘宏宽,陈凯.膜袋砂围堰在二滦河杨家林橡胶坝复建工程中的应用[J].河北水利,2018(8):33.
[2]闭华辉.桥梁工程膜袋砂围堰施工实例分析[J].西部交通科技,2017(11):64-67.
论文作者:葛文杰
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第8期
论文发表时间:2019/7/18
标签:围堰论文; 水闸论文; 工程论文; 标高论文; 高程论文; 纵坐标论文; 高压论文; 《工程管理前沿》2019年第8期论文;