水力沖挖機組配合編織物筒構筑圍堰在水下或軟弱地基中的應用

周 強

(臨清市排灌工程管理處，山東 臨清 252602)

為方便建筑物基坑開挖或清淤棄土堆砌，往往需要先構筑施工圍堰。當圍堰的基礎位置在水下或基礎軟弱時，傳統的施工方法一般是通過自卸車運土從圍堰兩端向中間擠進來構筑圍堰，這對距離較短的圍堰較為實用，但對超過千米的長距離圍堰則造價太高，而且工期太長。經不斷實踐，利用水力沖挖機組配合編織物筒構筑圍堰的新施工方法可大大降低了工程造價，縮短了工期。

1 施工方法

1.1 圍堰設計要求

因為編織物具有良好的防沖刷能力，護坡能力很強，所以圍堰的邊坡不必設計過緩，以減少工程量。邊坡一般控制到 1：1～1：1.5之間即可，圍堰高度小于8m，堰頂寬度大于4m。

1.2 所需物料及設備

1）聚丙烯（PP）編織筒：700mm 寬

2）筑堰用土：砂性土

3）施工設備：30kW水力沖挖機組

1.3 施工方法

將編織筒90m一段按圍堰放線錯位平鋪，將兩臺水力沖挖機組的排泥口插入編織筒的兩端系緊，在編織筒的上方用銳器扎出1cm直徑的密集圓孔，圓孔間距30cm。

開動水力沖挖機組，將泥漿送入編織筒，泥漿中的清水從編織筒頂端圓孔中流出，泥漿中的淤土沉淀在編織筒內。當淤土沉淀滿編織筒的80%時停止灌漿，將排泥口抽出，轉入下條編織筒的灌漿。經過約2h的滲水凝結，下層編織筒中的土體變硬，達到承擔上層重量的承壓強度，開始第二層編織筒的灌漿，依次灌到堰頂。

2 工程應用

2.1 清淤施工中構筑棄土淤區圍堰

引黃灌區水力沖挖機組清淤施工時，需要構筑網格狀淤區擋水圍堰，若圍堰基礎軟弱，可用此方法施工。構筑圍堰時可在清淤區開挖取土，開挖土方的同時在棄土區即可筑起圍堰，使構筑圍堰的費用大大下降，經濟效益顯著。

2.2 構筑水中擋水圍堰

引水閘、泵站等建筑物施工時，往往要在水中構筑擋水圍堰，用此方法構筑擋水圍堰十分有效。沖挖機組的強大壓力可將泥漿強行壓入編織筒中，并將編織筒中的水擠出，因水下編織筒中的泥漿凝結較慢，可連續充填，而不用等待下層達到承壓強度。充填超過三層后，在自身的壓力作用下，底層編織筒內的泥漿會自然凝結變硬，達到承壓強度。因為編織筒自身具有的防沖特性，水中構筑圍堰還可達到良好的密閉和防沖刷性能，長期浸泡在水流湍急的河道中亦安然無恙，能夠滿足建筑物施工工期長的特點。

2.3 壩頂加高

在防汛期間，隨著上游洪水的加大排泄，防洪河壩或河內施工圍堰有時需要臨時加高。因河中有水，筑壩取土位置往往較遠，采用輪式或履帶式施工機械工效低。采用水力沖挖機組配合編織物筒法可很好地完成此類施工任務，不受道路及施工場地的限制，工效高。

3 工程實例

3.1 工程現狀

位山灌區西六號沉沙池右岸棄土區為凹岸彎道，河床土質為多年紅淤粘土，有一座大型磚窯廠常年在此取土。棄土區長900m、寬100m區域內有積水，積水深度0.5～3m，土基軟弱，不能承受大型施工設備的施工重量。

3.2 工程內容

沉沙池17+100～18+000斷面縮窄并進行清淤施工，在左岸河床采用部分水力沖挖機組開挖清淤，將泥漿輸送到右岸河床灌注編織筒構筑施工圍堰，然后開始大規模水力沖挖機組清淤作業。

3.3 設計方案

設計圍堰長度1200m，沿積水區弧形布置。設計圍堰截面梯形布置，底寬14m，上頂寬4m，邊坡1∶1，高5m。

3.4 施工過程

采用 700mm寬聚丙烯（PP）編織筒，6臺 6寸水力沖挖機組同時施工，以90m長度為一施工段，每一施工段配置2臺水力沖挖機組灌注泥漿，經過9d的不間斷施工，共完成清淤土方量5.4萬m3，完成構筑圍堰施工任務，保證了下一步大規模清淤的順利進行。

4 經濟比較

按照近幾年位山灌區的清淤做粗略計算，機械構筑圍堰，單價一般為 0.25～0.45元/m3（以清淤設計工程量為基數）；編織筒法構筑圍堰,單價一般在0.17～0.30元/m3，節省三分之一的投資。同時編織筒內的土是來自渠（池）的應清淤部分，減少了清淤工程量，節省了投資。經過了多次工程施工驗證,水力沖挖機組配合編織物筒構筑圍堰非常適合黃河沿岸及引黃灌區工程施工使用。