悬臂式钢筋混凝土墙围堰在某水闸施工导流中的应用

悬臂式钢筋混凝土墙围堰在某水闸施工导流中的应用

郝秀玲张腾

郝秀玲张腾

广西梧州水利电力设计院广西梧州543000

摘要：本文通过结合某水闸拆除重建工程实例，在分段分期导流施工方案中，河道宽度较小，既要满足基坑开挖要求，又要满足束窄河道施工洪水行洪能力的前提下，阐述了悬臂式钢筋混凝土墙作为纵向围堰的应用，并对其稳定性进行了计算分析。

关键词：悬臂式；混凝土墙；纵向围堰；施工导流；应用

近年来，我国水利水电事业得到了很大的发展，而上世纪六七十年代建设的大部分水利工程如水闸，在运行几十年，经历多场洪水后，都遭到了不同程度地破坏，对其进行除险加固是势在必行的。但此类工程大部分都兼有防洪、排涝、灌溉、交通等功能，在对其进行除险加固时，不能一次性全部或部分拆除，只能在保障其现有功能不被破坏的前提下，在有限的空间和时间上施工，因此其施工纵向围堰布置方案成了施工能否顺利进行的关键。本文结合工程实例阐述并分析了悬臂式钢筋混凝土墙作为纵向围堰的应用。

1工程基本情况

1.1工程概况

某防洪排涝闸位于某河流（以下称“内江”）汇入某江（以下称“外江”）的汇合口处，是一座集防洪、排涝、灌溉和交通于一体的综合性水闸，建于上世纪六七十年代，损坏严重，经安全评价论证，已不能满足防洪、排涝安全要求，须对其进行拆除重建。由于该闸顶道路是通往附近村庄的唯一交通道路，施工时必须保证通行，最终选定在现有闸室上游侧新建闸室后再拆除现有闸室的方案。重建方案为新建5孔6m×6.0m胸墙式水闸，闸室长17.0m，总宽为40.24m，闸底高程为0.00m（本文中高程均为相对高程）。其中左岸2孔为一分缝段，中间2孔为一分缝段，右岸1孔为一分缝段，从左岸至右岸依次为1#、2#、3#、4#、5#闸孔。

1.2施工导流标准及施工期水位

本工程导流洪水标准为5年一遇。该水闸施工总工期为2年，新建闸室水下部分施工导流分两期，其中一期为第一年10月至12月，二期为第二年1月至3月。第一年10月至12月导流洪峰流量为170m3/s，1月至3月为136m3/s，经调洪演算得出，水闸外江5年一遇施工期10月1日至12月31日的施工水位为3.3m，1月1日至3月31日的施工水位为1.1m。水闸内江5年一遇施工期10月1日至12月31日的施工水位为4.6m，对应下泄流量为111m3/s；1月1日至3月31日的施工水位为4.1m，对应下泄流量为62.3m3/s。

1.3工程地质特征

闸址处为硬塑状粘土层覆盖，厚度约6.0～7.0m，下伏基岩为微风化中～厚层状灰、浅灰色硅质灰岩，闸基础做至基岩。粉质粘土层C=30kPa，φ=16.5°。

2施工导流方案

2.1施工导流方案

经方案论证，新建闸室水下部分施工分两期进行。

一期：第一年10月至12月，主要对5#闸孔以及右岸接头坝、右岸上游翼墙，相应闸孔的上游砼底板、上下游连接导墙进行施工。内江设一期横向围堰和纵向围堰挡水，外江利用右岸现状闸室拍门挡水，在水闸右岸形成封闭的基坑对5#闸孔以及右岸接头坝、利用左岸束窄河道和现状3孔涵闸2.9m×7.4m（宽×高）联合导流。

二期：第二年1月至3月，对左岸1#~4#闸孔（施工至控淹水位以上）、左岸接头坝、相应闸孔的上游消力池底板以及翼墙进行施工。内江利用二期横向围堰和纵向围堰挡水，外江利用现状闸室拍门挡水，在水闸左岸形成封闭基坑，利用新建5#闸孔结合现状闸室的右岸现状2孔闸孔进行导流。

2.2施工导流建筑物布置

新建闸室下游侧有现有闸室，可以利用拍门进行挡水，新建闸室上游侧顺水流方向空间较大，因此，一、二期的横向围堰均采用施工工艺简单、投资省的土石围堰方案。一期只施工5#闸室，有一定的空间，可以采用施工工艺简单、投资较省的土袋围堰方案，并在围堰临水面边坡采用底袋土包护面，在底袋土包护面下铺设粘土及PE土工膜防渗。二期主要施工1~4#闸室，闸室段宽31.8m，且需要5#孔进行导流，其孔口宽度为6m，为了不影响导流，并保证闸室及上下游施工，纵向围堰布置宽度仅有2m左右，且围堰的挡水水深为4.1m。根据各种围堰形式的适用条件[1]，二期纵向围堰选定宜在岩基上采用、施工工艺简单、机械化较高，且易于永久建筑物相连接的混凝土围堰形式，且与5#闸室一起在一期施工完毕，作为二期施工纵向围堰使用。

2.3悬臂式混凝土墙围堰结构形式

考虑到传统的混凝土围堰形式基础开挖范围大，工程量较大，且不能很好地与永久建筑物连接，本次结合工程实际、悬臂式挡墙结构，并借鉴混凝土连续墙在桥梁工程水下围堰工程中的应用[2]，对混凝土围堰形式进行了改良，采用悬臂式混凝土墙形式围堰，工程建成后作为永久性导墙使用，形式如图2.1所示，墙高为12.4m，露出地面高6.2m，导墙顶部高程为5.2m，底部高程-7.2m，伸入弱风化灰岩1.0m，墙厚宽1.5m，左右两侧采用C15埋石砼回填。

4结语

悬臂式混凝土墙纵向围堰是一种宜在岩基上采用、施工工艺简单、机械化较高，且易于永久建筑物相连接的混凝土围堰形式，能够有效地把围堰布置控制在可行的宽度范围内，可以有效地缩短施工工期，具有十分显著的经济效益。

参考文献：

[1]中国水利水电出版社.《水利工程施工》（第四版）；

[2]中华人民共和国行业标准.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)。