膜袋砂围堰在某排涝泵站的应用

刘彩兰（广东水电二局股份有限公司，广州　511340）

膜袋砂围堰在某排涝泵站的应用

刘彩兰
（广东水电二局股份有限公司，广州511340）

结合广州地区某排涝泵站围堰施工的实际情况，对膜袋砂围堰的施工进行分析、总结。通过工程实践证明，膜袋砂围堰自身稳定性较好，对地基产生的变形和沉降适应性强。施工时可就地取材，大大缩短了工期，降低工程造价。

排涝泵站；膜袋砂围堰；应用

1　工程概况

该工程为广州市某区某河涌治理工程子项目之一，在此河涌建设排涝泵站，包括泵站管理房及其附属设施。该工程防洪标准为20年一遇，排涝标准为20年一遇24小时暴雨不成灾，并采用50年一遇校核。泵站等别为III等，主要建筑物级别为3级，出口段建筑物（挡珠江洪水部分）级别为1级，泵站设计流量22立方米/秒，配置3台机组，总装机容量1350千瓦。该地区地质条件较差，围堰材料通常是使用普通砂土，成型稳定性差、地基承载能力薄弱，且具有较高含水量。施工企业一味追赶工期，盲目加快建设排涝泵站的作业速度，依据实际测量数据且于自身施工经验相结合，经与设计沟通，将原设计方案改为膜袋砂围堰。

2　导流标准设定

本围堰工程在作业期间，作业河段一天出现两次海水的涨落，这也是影响工程施工的最主要因素。因此，在施工做出中，应在河段上游与下游修建围堰，围护施工基坑，以保证干地施工状态。据《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2004表3.2.6土石结构导流建筑物的洪水标准频率为10%-5%，考虑工程的重要性，外江设计拟按10年一遇年最高洪潮水位2.45m考虑安全超高值，外江围堰顶高程确定为3.00m。

3　导流方案

施工导流采用一次拦断河涌全断面围堰导流方式，在原设备房拆除后进行围堰施工，施工内涌及外江围堰，在水闸东侧原闸室处埋设1条Φ2m的钢管，内涌水流经预埋钢管流入珠江航道。

4　膜袋砂围堰设计

（1）围堰选型。根据工程工期安排，防洪需要等，导流围堰需考虑的因素：①地基承载力的问题，该地区地质条件较差，承载力远远不足，围堰沉降大，稳定性差，难以成型。用膜袋砂围堰，能够采用砂来作为防渗材料，不仅能够有效减轻堰体自身重量，降低沉降发生率，而且还能通过膜袋的高强度来提高整体堰体的稳定性与刚度。②该工程位于市区，周围居民较多，应尽可能避免由于施工而给周围环境造成污染。③该工程所修建的围堰必须能够抵御海水的潮落以及台风暴雨的侵袭，并且要具有较好的抗冲刷性能。

（2）围堰设计。内涌围堰长度26.3m，堰顶宽度2m，迎水面和背水面坡度均为1：1.5。采用膜袋砂堰体，将土工布铺设在底层，将防渗土工膜铺设于围堰的迎水面，采用块石压脚，且将砂包护脚用于围堰的背水侧。膜袋采用200g/m2的晴纶（PP）土工编织布，每一膜袋幅宽为6m，并依据具体长度来设置膜袋长度。且撕破强力不小于0. 16kN，纵横向断裂强力不小于6.5kN/m。将其充填厚度控制在0.5～0.7米范围内，并采取分层立体交错方式来铺至设计高程。

外江围堰长度40.9米，堰顶宽度2m，迎水面和背水面坡度均为1：1.5，采用膜袋砂堰体，将土工布铺设在底层，将防渗土工膜铺设于围堰的迎水面，采用块石压脚，且将砂包护脚用于围堰的背水侧。

5　膜袋砂围堰施工

（1）淤泥开挖。主要为河床面的淤泥开挖，在施工时通常选用水上挖掘机，且于运输船只相配合来将淤泥进行清运干净。在正式开挖淤泥前，应将清基线范围的水面地形简图测量出来，且在水中以及河岸两侧做出醒目的标记，以将开挖范围明确标示出来，并通过淤泥厚度以及水下测量数据来控制淤泥开挖深度。为保证围堰施工质量，防止发生渗漏，施工时应确保河底无乱石杂物，并保证河底大致平整。（2）导流埋管及接管。先填砂袋至设计高程后用吊机将一头带有拍门及另一个有法兰的钢管吊至埋管位置稳定后，用砂包及土料进行压实止水。两端围堰施工完成后进行中间钢管连接，用吊机吊至连接处用法兰连接。（3）膜袋砂堰体。在填筑膜袋砂之前，第一，进行土工布铺设；第二，进行膜袋铺设，且通过竹竿来进行定位。第三，往膜袋上方的2～3个孔进行灌砂，选用砂泵来填充机械，往其一孔中进砂，其余孔则进行排水，直到将膜袋填满为止。在充填过程中，应及时进行人工踩踏，尽可能做到均匀填充砂料以避免膜袋出现滑移现象。值得注意的是，在进行砂料充填时，应科学设定有关技术参数，严格控制泵机压力，且让专员实时监控膜袋。

6　围堰防渗处理

在围堰中主要是在膜袋与膜袋之间；导流管、岸坡与堰体的接触面；原河床与堰体接触面这几个部位出现渗漏。尤其是后两个部位，具有极大的破坏力，且危险系数较高。在围堰膜袋填充砂料完毕后，可在海水涨落间隙来进行土工膜铺设，迎水坡面从堰定铺设土工膜到堰脚，且确保铺设长度超过堰脚1m以上。围堰坡面上铺约50cm后的编织袋砂包，砂袋装好后用吊车吊运至工作面，然后采用人工抛填。由于膜袋和岸坡断面交界处极易出现渗漏，因此在作业过程中应尽可能贴紧岸坡面和膜袋。

7　护脚处理措施

采用抛石压脚，在作业过程中出现的抛投大块石可采用驳船把其运送到围堰工地段，并使用人工抛投方式抓斗进行整平。在抛投过程中，应遵循由上到下，从外道里的顺序来进行。

8　拆除围堰

进水池、出水池、防冲槽护坦、拦污栅闸墩、土建部分等工程完成后进行外江围堰、内涌围堰的拆除。拆除时，先拆内涌围堰，采用挖掘机自北岸向南岸后退法拆除水上部分，因内涌水位较低，在河涌最低潮位时挖掘机可清至设计高程，对余留的欠挖部分在外江围堰拆除后再采用小型挖泥船进行拆除。外江砂包围堰拆除，选在最低潮位时进行，水上部分采用挖掘机自北岸向南岸后退法拆除，水下部分先采用反铲挖掘机挖一个缺口后，充水进来围堰内部，当围堰两侧水位平衡后，采用挖泥船拆除.

9　结语

（1）膜袋围堰由数个几十米长的沙袋堆筑而成，每个袋子都是一个整体，因此能抗御大水冲刷。膜袋砂围堰在此地成功运用，满足了施工要求，符合就地取材、合理利用资源的原则，是一项可行的技术。（2）膜袋砂围堰的断面尺寸要比常规砂石堰体断面小，对受场地限制的水利工程可创造更有利空间，方便施工。（3）具有稳定性能好，重量轻、地基变形适应性强、堰型小、作业便捷等优点，大大降低了施工强度与难度，有效减少了工期，降低了投资成本。（4）膜袋砂围堰抗水压强。在设计围堰宽度时能够依据具体水深情况来进行，其宽度越大，其抗水压能力就越强。（5）施工速度快，水力吹填把挖、装、运、卸4个过程集于一体，提高了施工效率，泥沙被充填入固定的袋中，避免了浪费。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.10.106