中小河流汛期施工導流方式初探

曾維杰

(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣東 廣州 510170)

1 概述

1.1 工程概況

廣州市細陂河是一條跨黃埔區和增城區的河流，上中游流經黃埔區的工業區，下游流經增城區新塘鎮，屬于溫涌的一級支流、東江北干流的二級支流。

廣州市黃埔區細陂河綜合整治工程整治河涌長度3294 m，右岸整治長度3501 m，左岸整治長度3311 m、重擴建機耕橋6座、新建跌水4座，排水方涵7座、排水涵管11座、重建泵站1座、管理房1座。

埔南路橋涵位于細陂河綜合整治工程2+160處。箱涵結構型式為3-5.7×4.14 m三孔箱涵，沿河方向長度為34.0 m。箱涵地基采用拋填碎石處理，拋填厚度為2 m。箱涵涵身采用C40砼澆筑，搭板采用C30砼澆筑，人行道采用C25砼澆筑。箱涵平面位置、橫剖及縱剖圖見圖1、圖2。

圖1 細陂河項目地理位置圖

圖2 埔南路橋涵平面示意圖

1.2 工程現場導流難點

埔南路橋涵上游右岸存在供電局配電房，左下角為周邊廠區圍欄。故無法像常規水利工程一樣進行明渠導流，且考慮到施工現場工期要求，上游側無法進行分期導流。

廣東省入汛正常時間為4月中旬，但個別年份入汛時間有所提前。現場左岸右岸無法開挖多余空間作為導流明渠使用，結構外也無法埋設導流涵管。在2020年“522”的百年一遇洪水中，舊埔南路橋涵嚴重阻水，導致埔南路被淹，內澇嚴重。且在上報的交通疏導方案中，交警部門審批意見為不能中斷埔南路道路施工。所以只能分橋涵上下游倒邊施工。

1.3 導流標準

根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL 303-2004)的有關規定，細陂河綜合整治工程相應導流建筑物級別為5級，擋水建筑物洪水重現期為10年～5年，考慮到工程分段施工，各段工程施工期較短，且每段工程區內側匯水區域較小、來水量較少，故導流標準選用5 a一遇設計水位和流量。拆除工程、拆除重建工程及新建工程導流時段選取第一年10月～次年3月。

1.4 水文及降雨量

細陂河綜合整治工程范圍內雨量充沛，屬亞熱帶季風區，氣候溫和，雨量充沛，日照充足，多年平均降雨量1650 mm，變化范圍在1620 mm～1680 mm之間，變差系數為0.21，多年平均河川徑流量為30.49億m3。年內降雨分配不均，雨量集中在4月～9月，約占全年雨量的80.3%，降雨強度大，易發生洪澇災害；10月至次年3月雨量稀少，常出現春旱，多年平均降水量為1675.5 mm，實測最大年降水量2865 mm(1920年)，最小年降水量1061 mm(1991年)。全年降雨多集中于4月～9月，占全年的81%，尤其以5月～6月雨量最大，占全年的32.8%，其中前汛期4月～6月以鋒面雨為主，后汛期7月～9月則以臺風雨為主；10月～3月占全年降雨量的19%(1月～3月占12%，4月～6月占47%，7月～9月占34%，10月～12月占7%)；降雨量最少是12月，占全年的1.8%。

2 導流方式及施工

2.1 導流思路

埔南路2+160橋涵處改建為3孔箱涵，經交警部門審批，埔南路橋涵采用分上、下游側施工的方案。上游側施工時，采用砂袋圍堰一次攔斷加鋼管導流方式，鋼管架立于結構底板之上，確保不侵占結構底板。經現場調研水位，該水位恰好能滿足條件。底板澆筑完成、腳手架搭設完成后可利用橋涵底板進行導流，進行圍堰及導流管的拆除。下游側采用9 m拉森Ⅳ型鋼板樁進行分期分左右按縱向導流施工。

橋涵施工導流分三期進行，上游側施工采用一期導流，利用橫向砂包圍堰加縱向導流管形式導流；下游側右半幅箱涵底板施工采用二期導流，利用橫向砂包圍堰加縱向鋼板樁圍堰導流；下游側左半幅箱涵底板采用三期導流，利用已建成右半幅箱涵側墻導流，具體實施見圖3～圖5。

圖3 一期導流實施方案示意圖

圖4 二期導流實施方案示意圖

圖5 二期導流實施方案示意圖

2.2 導流技術要求

①施工前務必對項目施工和管理人員進行防汛知識教育和培訓，探明施工范圍內地下管線情況并提前采取保護措施。

②袋裝土圍堰嚴禁使用河道挖土，裝袋土要求采用粘性土料。

③圍堰裝土后需拍實，迎水坡堰體編織袋之間斜向“Z”字型夾一道防滲土工膜加強防滲。

④初期排水應合理控制水位下降速度，施工過程中要加強基坑經常性排水。

⑤施工期間圍堰填筑及開挖棄土要有水土流失防治措施，嚴禁在除圍堰工程以外的河道內隨意堆土或防止阻礙行洪的物體，嚴格控制施工對河道水質造成的污染并接收河道管理部門的監督和管理。

⑥施工過程中加強對天氣、水情的監測，發生超標準防洪或上游水庫須泄洪時，必須按照相關規定拆除圍堰以恢復河道行洪斷面。

2.3 橋涵具體施工順序

利用一期上下游圍堰并埋設縱向導流涵管(于底板結構頂面之外)，進行基坑開挖，開挖完成之后進行基礎換填及底板澆筑。此間若遇強降雨該圍堰影響行洪，則挖除該圍堰，確保安全。

后續進行上游橋涵頂板及側墻的一次性澆筑成型。澆筑完成后，混凝土具備一定強度后，可拆除圍堰。

下游一側橋涵施工可先進行右岸底板開挖及換填，利用左岸進行導流。修筑上下游橫向圍堰及中間縱向圍堰。并澆筑側墻至底板1.3 m高度。

因新建橋涵為3孔橋涵，第三期導流利用右岸已澆筑好的一孔橋涵進行導流。進行左岸底板開挖及底板澆筑。

左右岸底板均完成后可修建臨時上下游圍堰，搭設滿堂腳手架。滿堂腳手架搭設完成后可進行圍堰拆除。并進行下游側混凝土側墻及頂板澆筑。

3 過流說明

細陂河綜合整治工程按20 a一遇防洪標準進行整治。堤防工程等級4級，排澇標準為20 a一遇24小時暴雨不成災。

經計算，現狀箱涵過流面積為7×1.8=12.6 m2，上游新建岸墻過流面積68.73 m2，扣除圍堰阻水面積21.23 m2，上游圍堰段過流面積為47.50 m2，遠大于下游段現狀箱涵過流面積12.6 m2。即施工過程中如遇普通降雨天氣，橋涵段過流瓶頸為下游段現狀箱涵，上游圍堰可溢流過水，無需拆除。若遇極端降雨及上級部門要求，將拆除圍堰。

4 圍堰拆除

岸墻及箱涵施工完成后，應及時清除河道內圍堰，以減少圍堰在河道內的阻水作用。

圍堰拆除包括松木樁拔除、鋼板樁拔除、圍堰土體開挖及外運，應采用挖機與人工配合完成河道的圍堰清疏工作，圍堰拆除后應保證河底高程達到設計高程要求。拆除過程應盡量減少對原河道的擾動，保持水體清澈。

5 總結

在城市河道整治中，往往存在比郊區河道更多的困難，其中有：①用地有限，在寸土寸金的市區中心，往往不可能進行大規模的征地拆遷，往往周圍伴隨著住宅小區及商業用地廠房。②地下管線復雜，無法進行大規模開挖。所以常規水利導流方式無法實際應用到這種項目中來。

在細陂河綜合整治工程埔南路橋涵的建設中，既要兼顧不能中斷交通，又要兼顧實際工期節點。在本橋涵施工過程中，一期導流的導流管是位于底板結構之上的，以保證不侵占到結構。導流管的導流截面積經過計算后布置。但工程進行同時亦同步進行河道水位的實時監控，以及嚴格控制工期節點，確保于主汛期來臨之前完成橋涵側墻及頂板的澆筑，使橋涵具備過流能力。此種導流方式可為后續類似狹小河道的導流提供借鑒。