引黃閘除險加固施工技術研究

李明金

(開封第一黃河河務局， 河南 開封 475000)

引黃閘除險加固施工技術研究

李明金

(開封第一黃河河務局， 河南 開封 475000)

隨著人類文明社會的發展及自然因素的影響，水資源開發利用成為了當今時期重要課題，加大水利工程建設是保障人類生存的重要手段，因此水利工程建設與管理也越來越受到人們的重視。引黃閘具有引水、泄洪等功能。引黃閘除險加固施工過程中的技術研究，不但能確保建筑工程質量、縮短工程建設周期，還能大幅度降低施工成本。

引黃閘； 新材料； 新技術； 施工技術研究

1 引黃閘除險加固的重要作用

引黃閘是沿黃地區工農業生產及城市居民生活、生態用水等引水建筑物，同時還擔負著分泄洪水的作用；由于橫穿黃河大堤，建筑物級別為Ⅰ級水工建筑物，被專家稱為是黃河堤防工程的“明患”。引黃閘經過長時間運行，出現了閘門止水老化脫落、閘室淤積嚴重、不均勻沉降、基礎滲水、建筑物裂縫、啟閉設備故障等問題。這些問題輕則減弱引水能力，重則危機堤防安全。

2 引黃閘除險加固施工技術研究

引黃閘除險加固工程施工過程中，會受河勢、地質、天氣、城市及農業用水需求、工期等因素的影響。因此，應針對不利因素進行認真研究，充分利用新材料，研究新技術、新方法，加快工程建設，確保工程質量。

2.1 圍堰施工進占新材料技術研究

圍堰是指在水利工程建設中，為建造永久性水利設施，修建的臨時性圍護建筑物。其作用是防止水和土進入建筑物的修建位置，以便在圍堰內排水，開挖基坑，修筑建筑物(見圖1)。

圖1 引黃閘上游圍堰施工布置

2.1.1 新材料選擇

噸包在市場上稱為鈦白粉專用集裝袋，是一種柔性運輸包裝容器，具有綠色環保、耐磨、抗沖、抗氧化、抗吸濕性、抗裂化的特性。噸包容積可根據使用的范圍進行相應調整，便于運輸、搬運、裝卸，生產加工快，操作簡便。

依據上述噸包的特點，根據施工圍堰機械、施工現場等具體情況，經過認真研究，通過細致計算，引黃閘圍堰使用噸包代替土工包。設計噸包尺寸：1.2m ×1.2m×1m，噸包理論容積：1.44m3，單包土料重量：2.7×1.44×0.85=3.3t。

2.1.2 噸袋進占施工方案技術研究

a.機械選擇。為了加快圍堰施工進度，通過優化方案，充分利用機械，提高生產效率，加快圍堰施工進度。確定機械的型號及使用數量，圍堰進占施工需要挖掘機3臺、裝載機2臺、自卸汽車5臺。

b.噸包進占施工工序。備料→挖掘機裝包→儲備→裝載機吊運→機械拋投進占。

c.集料、裝包、儲備。集料：利用機械外運土方至土料集料區，備用。裝包：人工配合挖掘機裝噸包，根據噸包的體積設計制作裝料架，人工將噸包套在架上。挖掘機挖取土方，進行裝料。待料裝滿后，人工用備好的尼龍繩進行封口。儲備：噸包裝好后，由裝載機運到儲備區進行儲備待用。要求碼放整齊，吊帶在外，便于運輸。

d.進占施工。先確定進占位置，由專門的施工人員負責裝載機運輸、堆放，挖掘機在施工現場進行拋投施工。

2.1.3 噸袋與土工包各項指標對比

a.圍堰斷面對比。

圍堰斷面對比見圖2。

圖2 圍堰斷面對比

從上游圍堰斷面圖可以看出：使用噸包要比使用土工包進占節約近1/3的材料。

b.機械設備使用對比。

機械設備使用對比見表1。

表1 機械設備使用對比

c.堰施工進度對比。

堰施工進度對比見表2。

表2 堰施工進度對比

2.1.4 技術研究效果

引黃閘上游圍堰施工，通過噸袋新材料的使用有效克服了土工包進占的弊端。節約了圍堰施工材料，縮短了圍堰施工工期，降低了圍堰施工成本，確保了工程施工期安全。

2.2 引黃閘圍堰滲水技術研究

2.2.1 引黃閘圍堰底部結構

大多引黃閘上游段底部均因受防洪工程影響，底部結構為拋石結構，為強透水結構。上游圍堰修成后施工區內常常出現滲水嚴重，導致后續工程無法開展。

2.2.2 二次圍堰技術方案研究

認真分析滲水的主要原因，通過多方案比對。參照黃河防汛搶險“滲水”險情的搶護方法，修建“養水盆”截斷滲流通道。在上游圍堰內修建一道臨時圍堰，徹底截斷滲流確保工程施工正常進行。

2.2.3 二次圍堰施工技術研究

選址：為了不影響后續工程施工，第二圍堰位置修建在上游鋪蓋以外2m處。

結構：土料填筑、頂寬2m、臨背河坡1∶1、背河鋪設土工布一層。

土料：土料采用黃河大堤原開挖土方，由堆料場直接運至第二圍堰，不增加施工成本。

施工工序：測量放樣→積水坑開挖→圍堰施工→鋪設土工織物→保護措施。

排除滲水：圍堰建成后，主圍堰滲水被囤積在兩道圍堰之間，積水被集中在事先開挖完成的集水坑內，施工人員加強觀察，當集水坑的水位及積水量達到一定的高度，立即開啟布設好的抽水設備進行抽排積水。

2.2.4 二次圍堰技術研究效果

經過多種方案投資估算，其他解決滲水方案最少投資需要20萬元，二次圍堰實施的成本僅增加了圍堰背河土工布鋪設、機械碾壓、人工的費用(土料運輸不增加成本)，投資僅為2000元。二次圍堰完成后，施工現場將無任何滲水現象發生，滿足了后續工程項目干地施工的基本條件和要求，同時為工程圍堰的安全提供了保障。

2.3 新老涵洞接縫施工新方法研究

2.3.1 新老涵洞接縫施工教訓

新老涵洞接縫施工往往出現在涵閘除險加固工程施工中，由于老涵洞施工時的施工工藝、質量要求，振搗工具等與新涵洞施工有較大的差異，造成接縫施工時都會出現不同程度滲水，滲水嚴重時涌泉。其危害包括：造成水量流失，基礎滲水引起建筑物底部土體流失，輕則引起不均勻沉降，重則發生管涌、流土，對涵閘安全產生嚴重的威脅，甚至致使工程失事。

2.3.2 新老涵洞接縫施工技術研究

a.施工方法研究。根據施工質量要求，新建涵洞必須與老涵洞平順連接，且拆除時不能對老涵洞鋼筋和混凝土有所擾動，并保持老涵洞的洞身完整。所以采用機械和爆破兩種方法拆除滿足不了新老涵洞銜接段施工質量要求。經過對以往工程施工經驗認真總結，并對施工機械、人員的性能和技術進行研究，確定采用機械拆除與人工風炮拆除相結合的拆除方法，對涵洞進行拆除施工。

b.機械拆除安全距離驗算。為確定機械和人工拆除的界線。界線位置考慮機械的震動力，不能對保留涵洞產生影響。經過對機械拆除產生震動力的傳輸距離、震動力等各參數多次驗算和模擬。最后確定機械拆除距保留涵洞的安全距離為0.8m。

c.涵洞拆除實施方案技術研究。技術人員要先對需拆除的老涵洞進行放樣，首先在距保留涵洞0.8m的位置標出機械和人工拆除的分界線，然后機械由一端開始機械拆除施工；一直拆除到分界線時，停止施工。剩余0.8m混凝土涵洞采用人工使用風鎬對混凝土進行破拆。

為避免老涵洞止水、鋼筋及形狀受到損傷，對細部混凝土采用人工簪除的方法進行拆除。人工拆除完畢后，對斷面缺少鋼筋部位進行植筋施工，確保新澆筑涵洞與老涵洞更好地連接，同時保證涵洞接縫部位的混凝土施工質量。

2.3.3 新老涵洞接縫新方法研究效果

通過采取新技術方法拆除，確保了新老涵洞接縫混凝土施工的質量，避免新老涵洞接縫處現滲水、麻面、不平等現象。根治了新老涵洞接縫施工常出現的質量問題，縮短了工程施工工期，避免了因接縫質量問題帶來的維修、補強施工，大幅度降低了工程施工成本。

3 結 語

實踐證明：在引黃閘工程施工期間會發生一些意想不到的問題，只要我們勤于動手動腦，認真研究，最終一定能使問題得以解決。盡管上述施工技術研究在引黃閘除險加固工程施工中，取得了一定的效果和效益，但還需要在多個項目中加以應用和驗證。只有在不斷的使用得以完善，才能使這些新技術、新方法、新材料為中國的水利事業做出更大貢獻。

Research on the risk removal reinforcement construction technology of Yellow River Water Diversion Gate

LI Mingjin

(KaifengNo.1YellowRiverAffairsBureau,Kaifeng475000,China)

Water resources development and utilization have become important topics currently with the influence of development and natural factors in human civilization society. Strengthening water conservancy project construction is an important method of ensuring human survival. Therefore, people attach more and more importance to the construction and management of water conservancy projects. Yellow River Water Diversion Gate has the functions of water diversion, flood discharge, etc. Technical research in risk removal reinforcement construction process of the Yellow River Water Diversion Gate can ensure the quality of construction project and shorten project construction cycle on one hand, and the construction cost also can be reduced greatly on the other hand.

Yellow River Water Diversion Gate; new materials; new technology; construction technology research

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.02.005

TV66

A

1005-4774(2017)02- 0015- 03