圍堤工程中的龍門合龍

圍堤工程中的龍門合龍

1長江老說圈太倉市應急供水工程位于太倉市長江流河口上游長江岸邊灘涂。它由4.463公里和2.182公里的新北垃圾填埋場組成。工程按滿足每天60萬t供水規(guī)模、可應對咸潮最長連續(xù)不宜取水天數25天設計,總庫容1742萬m3、有效庫容1427萬m3。2龍口配置和開口施工技術2.1開口設置(1)東堤東南角東南角本工程圍區(qū)面積不大,采用單倉單龍口方式。工程區(qū)潮流為往復流,主流向基本平行于水源地東堤,根據龍口布置原則,綜合考慮地質、水流等因素,兼顧考慮引水管穿越東堤段的施工要求,龍口布置在水源地東堤中部,引水管穿東堤位置下游,樁號2km+433m~2km+613m,如圖1所示。(2)護底高高水邊坡龍口斷面結構基本同新建大堤斷面結構,龍口平面布置及縱橫斷面圖如圖2和圖3所示。龍口過水斷面呈梯形,底寬180m,護底高程為-1.5m(85黃海高程,下同),兩側邊坡為1∶3。龍口護底采用通長充泥管袋+380g/m2復合土工布(由230g/m2丙綸長絲機制布和150g/m2滌綸短纖維無紡布復合)一層+C25混凝土聯(lián)鎖塊的形式進行防護。2.2龍口施工技術龍口及其全線采用水力機械吹填筑堤并達到閉氣合龍的高程。本文就封堵龍口過水斷面的施工工藝、施工準備和施工要點敘述如下。2.2.1開口的結構和保護(1)生態(tài)土工布的鋪設與護底龍口構筑的材料要能在龍口高流速下維持穩(wěn)定,并保證在龍口保護階段的耐久性,不阻礙水流通暢。本工程通過吹砂船直接灌袋方式,在龍口位置堤身下鋪設底層通長充泥管袋,將護底高程填高至-1.5m,并在其上鋪設一層380g/m2的復合土工布,然后鋪設C25混凝土聯(lián)鎖塊,并在圍堤軸線方向向兩側壓入棱體10m,同時考慮后期圍堤防滲墻施工,在圍堤軸線(即防滲墻軸線位置)附近,預留5m不施工連鎖塊,改為袋裝碎石墊層。將10個左右的袋裝碎石墊層用尼龍繩連接后,作為復合布軟體排壓載塊,同時在尼龍繩一段綁扎浮標,便于合龍施工時,閉氣土方施工前將袋裝碎石墊層拆除。根據流速分布與變化情況,護底范圍為:水源地側內棱體堤腳以外20m,長江側拋石體堤腳以外15m。施工流程須先構筑龍口底層袋,在同一水平面上再構筑非龍口部位,防止龍口局部水深流急對龍口護底造成損壞。(2)鋪設反濾布采用充砂管袋進行橫向封格,龍口側邊坡坡比為1∶3,外坡面鋪設260g/m2土工反濾布一層,上壓砂肋軟體排@1000保護,形成龍口兩側堤頭裹頭。(3)保護東南角東南角龍口構筑好后至合龍施工還有一段時間,期間將經受數次潮汐沖刷,為確保龍口安全,防止保護被破壞,須指派專人負責養(yǎng)護,不斷檢查龍口情況,如有破壞立即組織補修,確保合龍前龍口完好。2.2.2龍口合龍施工(1)現(xiàn)場作業(yè)人員的管理①根據天文水文數據,按照預報潮汐,預定合龍時間,并預留后期小潮汐時間作為應急,防止因天氣原因而推遲至下一個小潮汐作業(yè)時間。安排專人在合龍時間前兩個小潮汛期間對潮位進行測量,比較天文預測潮位與實際潮位的關系,校核預定的合龍時間。②分析和理解合龍設計方案,制定科學合理、可實施性強的專項施工方案,并組織專家對施工方案進行審查和討論,進一步確保合龍方案的可行性。同時做好現(xiàn)場作業(yè)人員的技術、安全交底,保證方案正確地貫徹實施。③根據合龍方案,計算合龍材料的用量、機械設備和人員投入,提前做好物資儲備及機械的入場安排。④選擇合理位置,制作好泥庫,并在合龍施工一周前將備砂儲存到位,備砂量按合龍所需用量的2倍確定。同時安排足量的運砂船和吹泥船待命,隨時準備投入補充砂源,以防備砂不足影響成功合龍。⑤現(xiàn)場安排。合龍時間緊迫,機械集中,人員眾多,應建立統(tǒng)一的指揮系統(tǒng),做到現(xiàn)場分工明確,組織網絡清晰,各施工隊伍信息通暢,做到上令下達。對進場的每個編制袋按所在位置和層數進行編號,并存放在能隨時調用的地方,配備充足,按每種規(guī)格雙倍備料考慮,以防袋體破損后有補充袋作為備用。根據合龍時所需用電量進行核算配備發(fā)電設備,布置安排就位后做好檢修和試運行工作,配備2臺備用發(fā)電機組。根據施工強度計算所需泥漿泵數量,按照1∶1.5的需配比例配備泥漿泵臺數。為便于管理和號令班組,不至于發(fā)生誤開機或關機,應將配電箱與高壓泵、泥漿泵等對應編號,并派專人負責,專人指揮。⑥合龍演練。合龍施工前3天,按照合龍步驟進行實戰(zhàn)演練,檢驗人員就位、機械設備運轉、材料供應、施工船舶就位時間、后勤供給、搶險等,查找合龍準備、組織指揮等過程中的漏洞,發(fā)現(xiàn)問題進行針對性的整改。(2)合龍斷水過程合龍施工采用水力充填,現(xiàn)場配備足夠的泥漿泵和發(fā)電機組,施工工序為:平堵抬高→縮窄→戧堤合龍斷水;合龍過程由設計斷面底部向頂部分層進行,每層都是由兩端逐步向龍口中心前進;在充泥管袋不斷上升時,及時進行閉氣土吹填。在合龍截水后,爭取用最短時間把閉氣土吹填至設計標高,同時要認真做好龍口合龍成果的保護。(3)時間及條件滿足初選枯水季節(jié)的潮位低、落差小的時間。結合本工程進度實況和各方面合龍準備工作的實際,根據潮汐預報,本工程合龍時間定在2011年3月29日小潮汛期間,氣溫、風力均適宜合龍施工。(4)口兩側向4.4m的4對東北部口的5.5m合龍采用充泥管袋平堵和立堵相結合的方式,先進行龍口收縮,從龍口兩側向龍口中心各推進30m,將龍口收縮至120m。同時外江側龍口兩側進行拋石,用2600m3塊石在龍口外側形成一條頂寬2m、頂高程2~2.5m的消浪阻流拋石棱體,減緩水流沖刷。(5)合龍段截流管袋鋪設本工程在保證龍口保護完好的條件下,龍口充泥管袋基礎在-1.5m,分7層袋體用平堵、縮窄及戧堤的方式進行合龍施工。截流管袋布置在外棱體位置,袋體參照圍堤斷面,截流后即可成為圍堤外棱體使用,棱體外側(長江側)邊坡為1∶3,內側(水庫側)邊坡為1∶1。底層管袋厚度為1m,第2~6層管袋的每層厚度控制在0.6m左右,頂層充泥管袋厚度控制在0.5m,袋體從龍口兩邊順堤軸線進行鋪設,為防止順堤流損壞袋體,龍口合龍的截流管袋均采用190g/m2防老化編織布。在施工過程中,應始終注意觀測潮位的變化,保持龍口棱體斷面的上升始終領先于相應時段潮位0.5m以上。(6)填土閉氣施工在外棱體截流斷水后,立即人工清理混凝土聯(lián)鎖塊、袋裝碎石、堤頭裹頭等,進行內棱體、堤芯吹填土閉氣施工。認真做好棱體以及堤腳灘面的監(jiān)測觀測工作,組織專業(yè)人員晝夜巡視大堤,以便能夠及時發(fā)現(xiàn)險情,采取相應措施,防止管涌及潰堤現(xiàn)象的發(fā)生。(7)安全生產的要求合龍施工工程量大、時間緊、任務重,人員和機械設備多而集中,因而安全生產尤為重要。合龍前要進行專題安全教育,落實專人,并以抓措施、抓落實為重點,禁違章、查漏洞、防隱患,有條件時可進行合龍演習,實地演練,使現(xiàn)場人員明確職責及注意事項。3跨管段臨時圍堰施工,引發(fā)合龍段施工由于本工程新建大堤戰(zhàn)線長、工期緊張,施工區(qū)域水動力條件復雜、前期受氣候條件影響較多等多方面原因,加上圍堤施工與泵站穿堤管道制作、安裝工序交叉,導致跨管段圍堤無法在預定的合龍時間前完成而實施了跨管段臨時圍堰。該臨時圍堰為在3月初正式施工,時間緊、工作量大、強度高,進度上一直滯后于其他非龍口段圍堤的抬高速度,導致該缺口進出水流較集中,進而加大了施工難度。基于此狀,項目部果斷采取措施,調整施工組織,克服困難,全力搶抓臨時圍堰施工進度,確保合龍施工前完成,保證了龍口按期合龍。4合龍施工工藝經驗教訓如下:①要制定合理的龍口合龍施工方案,并對方案和工藝進行研究和分解,做好現(xiàn)場作業(yè)人員技術交底,確保方案的正確貫徹和實施。②預先了解合龍時的水文氣象信息,提前計算選擇好合理的合龍時間。③圍堤施工時應優(yōu)先選擇龍口區(qū)域施工,先對龍口進行保護,防止后期堤身抬高后水流集中于龍口處,加劇龍口護底沖刷。在合龍斷流前先在龍口外側進行拋石形成阻流壩體,減弱合龍時水流對龍口的沖刷,并為抵擋合龍后大潮的沖擊做好準備。④合龍前做好人員、設備安排,縝密考慮導致一次合龍不成功的多種可能因素,并制定相應的應急預案。⑤應選擇具有海上施工經驗、能打硬仗、高素質的施工作業(yè)隊進行合龍施工,并建議通過經濟手段和激勵措施,鼓動干勁和穩(wěn)定人心。⑥合龍節(jié)點工期較緊張,應在初期按照既定任務和進度要求進行管理和實施,按部就班,做到“緊前”,將大大降低后期施工壓力;同樣,沖刺階段,做到分工明確、作業(yè)緊湊、組織嚴密,