板模圍堰在新沭河續建臨洪東站自排閘消能防沖完善工程中的應用

姜士竹　馮　峰　譚秀志

(江蘇省東海縣水利建筑安裝工程有限公司， 江蘇 東海　222300)

板模圍堰在新沭河續建臨洪東站自排閘消能防沖完善工程中的應用

姜士竹馮峰譚秀志

(江蘇省東海縣水利建筑安裝工程有限公司， 江蘇 東海222300)

【摘要】水利工程施工圍堰習慣采用土圍堰。本文論述了以板模圍堰替代土圍堰的一種新方法，并具體介紹了該方法在新沭河續建臨洪東站自排閘消能防沖完善工程中的實踐應用。希望其成功經驗對類似工程的施工圍堰起到一定的借鑒作用。

【關鍵詞】臨洪東站自排閘； 板模圍堰； 骨架； 堰板； 應用

1工程簡述

臨洪東站自排閘位于新沭河下游右堤的連云港市臨洪東抽水站與大浦抽水站之間，2009年3月開工建設，2011年4月建成，并于當年10月投入運行。該閘設計排水量650m3/s，共6孔，每孔凈寬10m，其中閘下游設消力池22m長，接著為10m長混凝土護坦、30m長漿砌石護底和10m長拋石防沖槽，消力池兩側的翼墻頂高程3.6m，池底頂面高程-2.5m，護坦和護底頂高程-2.0m。2013年汛后發現下游漿砌石護底有沖坑，為保證工程安全運行，經江蘇省水利廳批準對自排閘下游聯接段實施消能防沖完善工程。該工程于2014年2月上旬經招標投標確定承建單位，總工期78天，主要施工內容包括： 永久工程為消力池尾坎加高、延長混凝土護坦并設消能墩、增設防沖灌注排樁、排樁下游側做拋石防沖槽等，臨時工程為工程施工段內的上、下游圍堰填筑和拆除等。根據招標投標文件和施工圖設計要求，上游圍堰布置在閘下消力池內，為土袋圍堰，擋水位-0.5m，設計堰頂高程0.0m、頂寬1m，坡比1∶1；下游圍堰在新做拋石防沖槽的下游25m處，為均質土圍堰，擋水位2.0m，設計堰頂高程2.5m，頂寬6m，坡比1∶4。

施工過程中遇到的最大難點是消力池內的土袋圍堰填、拆，因受閘下翼墻和水深限制，無法采取土方機械和人力進行施工，故決定用板模圍堰替代土袋圍堰，且成功完成了板模圍堰的搭建、拆除，為后面永久工程的及時開工、超前完成提供了保障。

2板模圍堰設計

2.1堰體結構設計及材料

板模圍堰從結構上分為骨架、堰板、隔水層三部分(見圖1)。骨架由若干分段骨架安裝完成，其迎水面用于托撐堰板，頂面鋪放竹笆便于安裝操作，背水面的三角撐抵靠在消力池尾坎根部，以保持堰體穩定，制作骨架的材料為施工單位庫存的外徑48mm、壁厚3.0～3.5mm舊鋼管和舊扣件；堰板為若干塊竹膠板安裝拼接組成，用于鋪裝隔水層，竹膠板從市場采購，單塊竹膠板的尺寸為244cm×122cm×1.5cm；隔水層為一塊整幅雨布，長邊=圍堰長度(為75.54m)+雨布和兩端翼墻墻面結合長度(各2m)+布幅彎曲系數(按圍堰長度的0.5%考慮，即3.8m)=83.34m(取84m)，短邊=圍堰高度(為2.5m)+雨布和消力池底板結合面寬度(為1.5m)=4m，按其長、短邊尺寸從廠家定做。

圖1　板模圍堰構造示意圖

2.2骨架制作尺寸

圍堰長度75.54m，為便于骨架制作、吊裝、水下安裝，先做12個分段骨架，每個分段骨架按6m長制作，對完成水下安裝之后余下的缺口，再制作另外一段骨架安裝補齊。制作骨架采用的鋼管均為直徑48mm、壁厚3.0～3.5mm，每個分段骨架配制的鋼管件數、尺寸等詳見圖2和下表。

圖2　分段骨架示意圖(單位： cm)

分段骨架管件安裝尺寸表

2.3托撐堰板的橫向鋼管布置

圍堰擋水深度2m，根據施工經驗，鋼管骨架自身和消力池尾坎的承壓能力遠大于2m水壓推力，但骨架最前面的用于托撐堰板的橫向鋼管布置必須合理。首先對堰板做抗壓試驗，測定承壓堰板最大不彎管距，測試方法為： 取一塊竹膠板，在板下鋪放30cm、40cm、50cm等不同間距的鋼管，隨后在板上加壓相當于2m水壓推力的重物，測得受壓竹膠板最大不彎管距為40cm；再經水壓力計算，布置3根橫管，從底至上的間距為第1根至池底15cm，第1根至第2根40cm，第2根至第3根65cm。

3板模圍堰搭建與拆除

搭建順序： 骨架制作、吊裝、安裝→竹膠板吊裝、拼裝→隔水布吊裝、鋪裝。

搭建方法： 骨架在靠近消力池的右岸上制作，一個分段骨架配置3人，按照設計圖表要求用鋼管扣件拼扣完成。骨架吊裝采用5t汽車吊，每個分段骨架重約1.06t。為便于水下安裝聯結，吊裝前在骨架高度0.8～1.5m之間均衡綁扎浮桶8個(前3后5)，浮桶直徑52cm、高91cm，保持骨架離開水底30～50cm。吊點在距骨架兩端約1m處，吊下水后接著安裝。安裝7人，其中1人在骨架上負責吊釣和浮桶拆除以及牽引繩索的扣、解，4人分乘2個自制浮桶竹排負責將骨架拉至消力池尾坎處，2人在左岸拉動骨架使之節節相連，骨架就位剪開并收回浮桶，再進行下一分段骨架吊安。全部分段骨架吊安完，在頂部鋪放竹笆，相繼進行竹膠板、雨布的吊裝、拼裝、鋪裝。竹膠板打穿2個小孔眼穿鐵絲綁扎在骨架鋼管上。雨布頂部亦綁扎在鋼管上，底部與消力池底、側邊與翼墻的結合邊緣部鋪放或疊砌少量土袋壓緊，使之無縫隙不漏水，擋水效果明顯。

工程完工驗收后，對圍堰進行拆除，隔水布和堰板由左向右邊拆邊搜集，連同骨架用5t汽車吊全部吊上岸，再拆開骨架鋼管，所用材料一并回收入倉。

4結語

板模圍堰不僅適用于缺乏土源或不適宜土方機械施工的工程圍堰，還可用于因降水困難或保水抗旱的水庫、塘壩的壩坡維修工程的壩前圍堰；并具有施工簡易、裝拆方便、功效快、成本低的特點，對堰體支撐措施需根據工程現場條件分析確定。板模圍堰主要存在筑堰基面上無亂石、無凹凸和擋水深不宜超過3m的問題，其解決措施有待以后工程實踐中進一步探討。

中圖分類號：TV551.3

文獻標志碼：A

文章編號：1005-4774(2015)04-00012-03

Application of template die cofferdam in Xinshu River continued
construction of Linhong East Station Self-Discharge Sluice Energy
Dissipation Erosion Control Perfecting Project

JIANG Shizhu, FENG Feng, TAN Xiuzhi

(JiangsuDonghaiWaterConservancyConstructionandInstallationEngineeringCo.,Ltd.,Donghai222300,China)

Abstract：Earthen cofferdam is usually adopted as water conservancy engineering construction cofferdam. In the paper, a new method of replacing earthen cofferdam with template die cofferdam is described, practical application of the method in Xinshu River continued construction of Linhong East Station Self-Discharge Sluice Energy Dissipation Erosion Control Perfecting Project is concretely introduced, and it is expected that the successful experience can play a reference role in construction cofferdam of similar projects.

Key words：Linhong East Station self-discharge sluice; template die cofferdam; skeleton; weir plate; application