摘要：崇明生态岛环岛防汛提标工程滨江段位于上海市崇明区城桥镇长江出海口沿海大堤，大堤箱涵改造首次采用充砂管袋结合灌砌石面板重力坝围堰，具有一定的创新，该文章对充砂管袋结合灌砌石重力坝围堰的设计及施工进行了阐述和总结，可供同类工程参考使用。
关键词：海塘涵闸 充砂管袋 灌砌石面板 围堰
1 背景资料
崇明生态岛环岛防汛提标工程滨江段，位于上海崇明区城桥镇，项目东起老滧港，西至八一路。工程主要建设内容为海塘达标改造；拆除新建涵闸两座，分别为东门村涵和工业小圩涵；修复加固丁坝及顺坝；新建连通箱涵以及景观提升工程等。其中两座涵闸改造施工需修建临时围堰，本工程拟在涵闸基坑开挖前在场地南面和北面发分别修建临时围堰，为基坑施工创造干地施工条件。
本工程位置地处崇明岛南门码头附近，附近没有取土点，且当地政府部门正在创建崇明生态岛文明城市活动，对施工中粉尘、噪音控制极为严格，尤其对渣土车清运进行了限制。另外本工程原定2018年12月31日开工，2020年12月30日完工，但由于破堤手续未办妥，主体工程一直到2019年3月才开工，但业主要求完工时间不变，因此整个项目需要赶工。
2 围堰选型
经过对该工程地质情况、工程布置、施工工期以及料源等情况进行调查，项目部对目前较为常用的土石围堰、钢板桩围堰以及适合沿海地区的充砂管袋围堰三种围堰类型，从稳定性、经济型、人员及设备投入、料源、施工工期、环保以及拆除等几个方面进行了综合比较，比较结果如下表：
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根据比较结果，充砂管袋围堰方案最符合本工程的实际情况，且在投资控制、环保、料源及设备投入等方面均优于其他两个方案，综合评价最优。
3 围堰结构方案
东门村涵南面长江侧围堰长118.6m，顶宽4.0m，江底标高1.2m，北面内河围堰长17.2m，顶宽2.0m，河底标高0.5m；工业小圩涵南面长江侧围堰长162.4m，顶宽4.0m，江底标高2.5m，内河围堰长1m。其中外江侧围堰采用斜坡堤形式，并设素砼挡墙，充砂管袋堤身，主体顶标高6.10m，堰顶宽4.0m，迎水侧边坡1：3.0，背水侧边坡1：2.0。为满足抗冲刷及消浪要求，在围堰迎水坡面由内向外设置400g/m2无纺布，150mm厚袋装碎石，300mm厚块石理砌，并设置0.6m×0.6m 素砼镇脚，镇脚外侧抛填块石，范围为5m，抛石下方依次为200厚袋装碎石和200g/m2无纺布一层。背水坡表面采用400g/m2无纺土工布和编织袋袋装土保护。堤身整体范围内敷400g/m2无纺布一层；内河围堰采用袋装土围堰，主体顶标高4.20m，堰顶宽2.0m，迎水及背水侧边坡均为1：1.5（详见围堰断面图）。
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3 内河围堰及挡浪墙断面图
4 围堰施工
4.1 围堰施工工艺流程
施工准备→测量放线→铺设机织土工布→充砂管袋棱体→素砼镇脚→袋装碎石→抛填块石→素砼挡墙→铺设机织土工布→护坡碎石垫层→灌砌块石护坡→碎石垫层→素砼路面→沉降、位移监测点埋设→基坑开挖→支护→围堰拆除。
4.2 施工方法
（1）施工准备
①施工方案编制、审批及技术交底：按照《水利水电工程施工安全管理导则》（SL 721-2015）围堰工程属于危大工程，因此必须严格履行专项方案编制、审批及实施流程。具体流程如下：首先由项目技术负责人组织技术、安全、材料等相关人员编制专项施工方方案，然后报单位总工审核并经项目总监审批签字后实施。实施前由项目技术负责人组织对施工人员进行安全技术措施交底，并将专项方案、交底记录、施工人员名单、实施时间等资料报业主及相关行政主管部门备案。
②定位放样：施工前，先将水准及坐标基准点引入施工现场附近不易干扰的地点，并妥善保护起来。然后按设计图纸放出围堰的结构边线。
③清理杂物（▲）：做好围堰基底清理和场地平整工作，特别是原有大堤浆砌块石护坡接口拆除，以防围堰新旧接口位置渗漏，清理出来的杂物及时外运。
（2）铺设机织土工布：将卷成团的土工布运至铺设点，在铺设土工布有必要让石头、土面不平整的地方加以整理，要适当留有变形的余量，受损严重土工布不得使用。
（3）充砂管袋棱体：采用高压水泵进行造浆，然后用泥浆泵进行充填，棱体管袋选用160g/㎡以上的编织布，袋边双线包缝缝制，充砂管袋分层填充厚度控制在50cm左右，成梯形逐步向上施工，层间错缝在2m以上。
（4）素砼镇脚：首先用RTK仪器定出镇脚的位置线，并测出镇脚位置的高度，用袋装碎石把底高控制在±2cm左右，支设模板，浇筑混凝土。
（5）袋装碎石：选用的编织袋、碎石应符合标准，根据袋子尺寸，控制袋子的装袋重量在25kg左右，铺设应平整、顺直、错缝。
（6）抛填块石：抛投用标尺控制位置方向及高度，抛石表面石缝间紧密，表面理砌。
（7）素砼挡墙：首先用RTK仪器定出挡墙的位置线，为保证充砂管袋的完整性，基底采用人工整平，先浇捣一层C15素砼垫层，用墨斗弹出位置线，支设模板浇捣混凝土。
（8）铺设机织土工布：将卷成团的土工布运至斜坡铺设点，在铺设土工布有必要对石头、坚硬物体清理，要适当留有变形的余量，受损严重土工布不得使用，土工布纵向及横向搭接宽度应不少于1m。
（9）灌砌块石护坡：砌筑前先对块石进行挑选，将重量小于25KG的块石剔除，并用水枪将块石冲洗干净，敲去尖角，交错排列，大面朝下，留5cm~8cm的缝隙，混凝土浇捣密实。
（10）堤顶路面碎石垫层：将表面的杂物清理干净，自卸汽车把石子运到放好样施工位置，人工铺摊，压路机压实。
（11）素砼路面浇捣：路面浇筑前对路基垫层进行清理，清除杂物和积水，在路两旁设置水准点，支立好模板，模板一定要牢固顺直，基底洒水浇捣混凝土，混凝土强度达到50%切割伸缩缝。
5 施工期运行情况
本工程围堰及基坑均委托第三方进行沉降及位移安全监测。工业小圩涵围堰在2019年8月20日合拢闭气至2019年12月18日主体工程施工结束破堰拆除期间，各项指标经监测均满足施工要求；东门村涵围堰在2019年8月25日合拢闭气，在降水过程中发现外江围堰由于正处于东门村泵站出水口处，长期排水冲刷，造成围堰基底地质条件不稳定，因此造成围堰有一处渗水漏洞，后经过堵漏处理，直到2019年12月27日主体工程施工结束破堰拆除期间，未再出现明显渗水现象，各项指标经监测均满足施工要求。
6 充砂管袋围堰优点
⑴ 就地取材，施工简单。沿海地区海砂资源丰富，可就地取材；另外采砂船可直接运至充砂现场，直接在采砂船上进行管袋充砂。
⑵ 施工快速。一方面因海砂失水固结速率快、沉积率小从而可以使围堰达到快速成型的目的；另一方面施工中采用水力充填工艺，可以使充填效率大大提高，一般一套22KW的泥浆泵、高压水泵一个台班可充砂300M3，
⑶ 资源占用少。一个充填班组仅需一台套泥浆泵和高压水泵，一个充填班组仅需4-5名普通工人操作即可。
⑷ 节能环保。由于采用水力充填工艺，几乎不会产生噪音和粉尘；由于原材料均通过海上运输，不会对道路造成泥浆污染。
⑸ 工程成本低。在围堰挡水标准相同的情况下，充砂管袋围堰在人员及设备投入、施工工期方面均有大大的减少和缩短，势必工程成本会降低。
⑹ 拆除方便。涵闸主体工程施工结束，拆除管袋围堰时，只需使用普通刀具将管袋袋体拆开，利用涨潮期间让海水将海砂冲走，退潮时继续破除下一层袋体，直至破除完成。
7 结语
充砂管袋围堰因施工及拆除方便、快速，人员及设备投入少，工程成本低且节能环保，尤其就地取材方便，特别适合在沿海江堤围堰工程应用，具有一定的推广价值。
8 参考文献：
[1]蒋树锋，项婷.大型充砂围堰在内河沉管隧道中的应用[J].中国水运（下半月），2017，17（1）：00269-00271.
[2]马敬凡.提高充砂管袋围堤密实性的措施[J].上海建设科技，2014（5）.
[3]徐东海.管袋充砂围堰设计与施工技术研究[J].中国高新技术企业，2015（21）.
论文作者:杨勤良
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/2/25
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