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浅谈膜袋砂围堰的施工

广东水利水电GUANGDONGWATERRESOURCES ANDHYDROPOWERNo.4 Ape.2019第4期2019年4月浅谈膜袋砂围堰的施工吴广亮1,李健1(1.广东水电二局股份有限公司,广东广州511340;2•南阳市御龙建筑水利水电工程有限公司,河南南阳474350)摘要:膜裂砂围堰经过多年的发展,已经成为比较成熟的一项施工技术,该方法施工过程简单、工期短、造价低、取材方便,固结好之后的膜裂砂围堰堰体比较稳定,密实度高,沉降小,防浪效果好%比较适合沿海低海拔低水头、粉细砂资源丰富、容易开采运输的地区。

该文根据膜裂砂围堰在珠海水利工程实际施工做简要概述,提出相关建议,可为膜裂砂围堰在沿海水利工程的设计施工应用提供借鉴。

关键词:膜裂砂围堰;结构;材料;施工;安全中图分类号:TV551.3文献标识码:B文章编号:1008-0112(2019)04-0068-041工程概况斗门区白藤大闸重建工程位于白蕉联围,磨刀门水道右岸、泥湾门水道与天生河交汇处。

工程以防潮、排涝为主,兼顾航运等综合利用。

水闸枢纽建筑物主要由拦河闸和通航孔组成,水闸总净宽为159m,其中拦河闸泄流孔14孔、每孔净宽为10.5m,通航孔宽为12m,满足/级航道100t船舶通行需要,闸顶交通桥宽为7m$拦河闸、闸下消能池、两岸连接挡墙、主要建筑物级别为2级,进出口翼墙、导航墙等次要建筑物级别为3级,重建水闸管理房及启闭机控制室等配套设施$新建工程设计防洪标准为100年一遇,排涝标准为10年一遇24h暴雨遭遇外江5年一遇潮水位时1d 排至免排水位,水闸起调水位为+0-0m(珠基高程,下同),内河最高控制水位为+0.5m,水闸设计最大过流量为1414.m3/s,重建后的水闸工程的工程等别应为+等,规模为大(2)型$2围堰设计本工程围堰设计方案采用全段围堰法,在旧闸上下游各修建一道围堰,用于挡内外江来水及潮水,围堰等级为4级,防洪标准为10年一遇。

2.1外堰施工围堰为一次全断面围堰,围堰平面布置总长约248.3m,围堰顶高程为4m,顶宽为6m,并设0.3m泥结石路面,膜袋砂形成堰体,围堰迎水面设置防渗土工膜(两布一膜)、石渣垫层(厚0.m)及膜袋4护面(厚0.4m),迎水侧坡脚设置拉森式SP-IV 型钢板桩提高防渗及抗滑稳定,桩长为9m,桩顶高程为-1.0m,底高程为-10m,钢板桩外设置抛石护脚(顶宽7m、边坡1:2.、顶高程为-1m、拋石面以格宾石笼防护),围堰内侧设顶宽12m、边坡1:15的膜袋砂压脚及顶宽8m、边坡1:2.的块石护脚[1],压脚及护脚顶高程为0.0m。

为保证堰体的稳定性,围堰填筑前在围堰内外侧坡脚位置抛填底宽15m、边坡1:1.5的抛石挤淤,临水侧抛石挤淤底高程为-8m、基坑侧抛石挤淤底高程为-7m$围堰填筑过程中各部分应均衡上升$2.2内河堰内河围堰平面布置总长约364.1m,堰顶高程为2-0m,顶宽为5m,并设0.3m泥结石路面,膜袋砂堰体,迎水面设渗土工(两布)、垫层(厚0.m)及块石护面(厚0.5m),并设置抛石护脚(顶宽6m、边坡1:2.、顶高程-1m),内侧设置顶高程-1m、宽6m、边坡1: 2.5的膜袋砂压脚,压脚内设顶宽10m、边坡1: 2.5的块石护脚。

为保证堰体的稳定性,围堰填筑前在围堰内外侧坡脚位置设置底高程-7.0m的拋石挤淤,拋石底宽内侧8m、外侧10m、边坡1: 1.5。

围堰施工过程中各部分均衡上升。

膜袋砂围堰断面见图1、图2所示(结构尺寸单位为cm)$收稿日期:2019-01-25;修回日期:2019-02-24作者简介:吴广亮(1987-),男,本科,工程师,从事水利工程施工管理工作$2019年4月第4期吴广亮,等:浅谈膜袋砂围堰的施工No .4 Ap2. 2019块石厚50石渣厚30 复合土工膜一 6 424 i.1.675 L 1 000L 600 1-750L 500 L750L 600 . 689 1.860I泥结石厚30拟实施的防冲槽怨*抛石挤淤1 600羁现状地形线 恤 _膜袋砂围堰图1围堰断面示意3 200l8 817L 787 l 852 700i. 1 250 600. 1 0002 000l 1 125503 JJ1 "1J■)I膜袋混凝土厚40迎水侧石渣厚30 cm 复合土工膜格宾石笼厚50图2外围堰断面示意拉森式SP-w 型钢板桩[双向土工祐旃 、L=9.0 m4 7501莎矗貸丽3膜袋砂围堰 要求1) 堰填 用 (实际度模数在0.20〜0.08之间),俗称牛皮砂,含泥量是其关键指 标,应控制范 <15%,实际 用的 含泥量在0.4%〜2. 9%之间$2) 围堰 产品质量不低于以下要求:①膜袋采用300 g/m 2编织土工布;②纵向抗拉强度%60 kN/m ; ③横向抗 度%42 kN/m ;④ 渗透系数% 2 x10_1 〜x10「4cm/s ( 1 <i <10),实测值为(3.2-3.6)x 10 一2cm/s $3) 渗土工 用两布 ,质量与规格不 低于下列标准:①主 用PVC ,厚0.5 mm ; ②土工编织物规格为300 gm 2 ;③纵横向抗拉强度) 60 kN/m ;④渗透系数H d 10一11〜10一 12c m/s ;⑤伸长率>30%;⑥耐静水压〉0。

4) 土工 量与规格不低于下列标准:幅宽大于1m ;抗 度双向% 70 kN/m ;率!12% ;蠕变 度(20C ) %25kN/m ;炭黑含量%2% $4围堰施工简 4.1基础处理1) 堰 灌 时,首先对围堰与岸坡连接的 和 物进 ,然后清堰基底,将易体的杂物清理干净&2' $2)河床抛填砂整平与土工格栅铺设抛填平与高强土工 ( ,纵、横抗 度〉70 kN/m )搭铺同步进行。

整平 要的高程后,用 位时段将土工 平铺竹竿 位,采用抛袋装 ,使土工 落实在河床上。

4.2 预充水将按设计位置铺设好,将 的4个 用绳索绑后,内预 量的水,以保证膜在预定的水域上而不被水流,之后,在每隔5 m 设量的排浆孔。

4.3布设1)水流方向铺设,其余则横向分层铺筑至设计高程。

2)铺设采用竹竿 位,铺设前根据测量 出袋子的 并在袋体耳环相对应的位置插入竹竿,然后将袋子展开平铺在水面上,并将子上的耳环绑在竹竿上精确定位,以免袋体生位移。

铺设时应注意不同断面、不同 型号的变化。

3) 由于底层膜袋施工的不可见性,其袖口充灌袖绑有泡沫或者其它 物使其露出水面,便于 填砂时寻找充灌袖口 $2019年4月第4期广东水利水电No.4Apt.2019在填4〜6d后,待后,按上述流程充填第2,至设计高程。

4.4填堰充填用泵砂船进行施工,施工流程如下:1)在进1灌填料施工时择低水位位时进行$设2〜6个灌砂袖口,1个袖口进砂,其他袖口排水,直至该灌满。

船舶位后,安装好泵,利用水泵抽水,开启泵将砂水混合物抽至己好的袖口中并封口,水混合物进入后泌水枕。

鉴于I 较长,难以1枕,按4〜6处袖口逐个对灌枕,由于泌水的不均匀性,要对内凹部进行二灌砂,以确保充灌袋体的平整度和饱满度。

2)灌工过程严格按工流程进行$灌的方式充灌,充灌时量浓度和流速,不断泵出砂位置保平整度。

一填以后,必须泌水后才可进行二灌,其泌水时间要根据和实际情况确定,但少不得少于20min$二灌时必须注填厚度和平整度,在填过程中要注更填袖口以保填袋体的平整度和饱满度,避免局部高差过大。

3)填后要利用高压水枪将局部超高部位进行扫平,以保体平整度高差在±10cm。

一般要求刚的0.7m左右的厚度,泌水密实后的厚度可0.6m$采用立体交铺设、充灌至围堰设计高程。

填验收后进行上1填的施工。

4)每灌后,要查相邻之间的接是否紧密,的位置用袋装土土填平后再充灌上,防止以后围堰漏水。

5)堰的施工河床处调平*堰体中心*堰上下游侧。

堰体用上升,了保堰基础,围堰填筑速度按每体的灌时隔易大于24h$6)堰体填后,堰体迎水坡面铺设土工膜、30cm及50cm护坡,水抛填顶宽6m、外坡1:2.5的至-1m高程压脚护坡,从而增堰的抗风浪、力,确保围堰的$4.5铺设及填量1)的土工布规格和质量必须符合设计要求和规范规定,进场时应检查出,并逐进行外观质量检查,用的土工织物不应有破损$体在横断面上需连续,不,单宽度可根据施工机具确定,施工程中根据实际情况随时$土工布缝接平行于长度,即长度不允许出现接缝$的拼接和须采用包缝法(见图3),奎制采用35支股锦纶线,度不低于物的70%$表面布置袖口, 3.mx3.m根据际情况应,袖长度30cm,30cm$图3包缝法示意2)填在、运输、、铺设、充填工过程中,应注意保护,不出现破损现象。

如其他的破损,应及时措施,避免水流$3)铺设以准,采用桩桩固,桩般为3m,沿填袋两侧进行布置,木桩采用测量定位、人工,充填在水上摊铺后,用绳子将充填袋两侧系绑在木桩上(见图4),堤允许偏移量小于3cm,允许偏移小于100cm$图4膜袋固定示意4)填每16m2有1个灌口,充灌时,先靠近搭接部位的充灌口内进填。

填度控在!0.70m范围,袋体充灌饱和度宜为85%,由于处不易饱满,充灌时应够的搭接,保处的厚度同设计要求$5)1填应尽量争以上,避免暂停施2019年4月第4期吴广亮,等:浅谈膜袋砂围堰的施工No.4Ape.2019工时膜袋位移。

严格控制充填袋的表面平整度,保证扫平后袋顶高程满足设计要求$6)膜袋上、下袋体应错缝铺设,错缝距离不小于3m$7)同层相邻袋体接缝处的充填袋铺设时预留收缩量,确保充填后两袋相互挤紧,充填后的两袋之间不得有贯通缝隙,相互间搭接长度0.5~1m,上下层膜袋的错缝在3.0m以上。

8)膜袋在铺设、充填过程中以及充填后注意保护袋体完好,若出现破损时,应及时修复并采用外覆式缝接。

9)底层袋充填完成必须扫平并让其固结后才能进行第2层袋的铺设,第2层袋充填完成扫平并让其固结后才能进行第3层袋的铺设,依此类推。

10)施工过程中,要使0体均匀上升,严格控制膜袋砂充灌速度,以免造成堰体失稳或膜袋破裂。

11)围堰合拢时间应控制在连续低潮时段进行,并且堰体合拢时差应控制在最短时限$12)围堰完工的堰体顶标高为+2m(左岸深坑处考虑沉降2m、其他处沉降1m)$13)施工过程中应每天进行沉降位移观测,用以指导和修正施工强度。

14)施工期注意事项:应严格控制围堰各层充填砂高度和范围,避免因人为施工不当造成滑坡;围堰施工时,应进行堰体变形监测,结合人工巡查,对堰体水平、竖向位移进行有效监控,确保围堰安全。

15)依据设计要求,在围堰距左岸70.8m处设高程-1m、宽40m的防洪预留口,高程以上膜袋需按膜袋砂围堰纵断面分层示意图铺设。

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