雨排水口施工涉河围堰施工方案

雨排水口施工涉河围堰施工方案1工程概况本工程为某市滨江新区南片区雨污分流改造项目配套雨水排口工程，新建DN2200钢筋混凝土雨水排口1座，排口出水端接入长江干流左岸，排口末端距现状岸线16m，需在河道范围内施工排口及护岸结构，施工范围对应河道桩号为长江干流左岸YZ12+560~YZ12+652，围堰总长度92m，垂直岸线方向最大伸入河道长度18m。项目区域基准高程为黄海高程，区域河床平均高程10.5m，近岸岸坡高程11.2~12.8m，多年枯水期（10月~次年4月）平均水位12.5m，常水位14.2m，施工期设计最高水位15.3m，20年一遇洪水位17.8m。地质条件自上而下为：①素填土层，厚度0.8~2.1m，松散；②粉质黏土层，厚度2.5~5.2m，可塑，承载力特征值fak=180kPa；③细砂层，厚度6.0~9.5m，中密，承载力特征值fak=220kPa。本工程围堰施工安排在枯水期10月下旬进场，计划工期60天，需满足河道行洪、环保及水域通航相关要求，围堰占用河道行洪断面最大面积为126m²，占该河段监测断面总过流面积的0.82%，符合河道管理部门对涉河工程行洪断面占用的管控要求。2施工准备2.1技术准备①完成现场高程及坐标控制点引测，引测成果经监理复核，平面控制精度满足±10mm，高程控制精度满足±5mm，符合测量规范要求；②收集近3年区域水文气象资料，与当地水文、气象部门建立预警预报联动机制，明确施工期水位变化规律及汛期风险等级；③完成围堰结构受力计算，抗倾覆稳定系数计算值为1.82（规范要求≥1.5），抗滑稳定系数计算值为1.46（规范要求≥1.3），抗渗流稳定系数计算值为2.1（规范要求≥1.5），全部指标满足设计及规范要求，施工方案经专家评审通过；④对全体施工人员进行技术安全交底，明确施工流程、质量控制要点及应急处置要求，交底覆盖率100%。2.2物资设备准备主要物资参数及进场计划：拉森Ⅳ型钢板桩，规格400mm×125mm×10.5mm，其中15m长112根，12m长98根，全部进场验收合格，锁口无变形，咬合严密；I40a工字钢合计186m，用于桩顶围檩；Φ200×8mm螺旋焊管合计184m，用于对撑；填筑用黏土3200m³，300g/m²防渗无纺土工布合计1200m²，护面块石800m³，黏土含泥量≥55%，有机质含量≤3%，符合填筑要求。主要设备配置：振动打拔桩机2台，长臂挖掘机1台，普通挖掘机1台，自卸汽车6台，蛙式打夯机4台，RTK测量仪1套，沉降位移观测设备1套，潜水泵10台，50kW应急发电机1台，全部设备进场调试合格，满足连续施工要求。2.3人员准备成立涉河围堰施工项目部，配备项目经理1人，项目技术负责人1人，施工员2人，专职安全员2人，专职防汛观测员2人，特种作业人员12人（全部持证上岗），施工作业人员25人，满足24小时轮班及应急抢险要求。3围堰设计参数及指标本工程采用双排拉森钢板桩黏土芯墙围堰，结合水文地质条件设计参数如下：①围堰顶高程：施工期设计最高水位15.3m，按照规范要求预留0.7m超高，顶高程确定为16.0m，满足《水利水电工程施工组织设计规范》SL303-2017要求；②平面尺寸：围堰沿岸线方向总长度92m，迎水排钢板桩距排口结构外边线8m，背水排钢板桩距排口结构外边线2m，两排钢板桩净间距4.0m，作为黏土芯墙宽度，同时满足防渗及结构稳定要求；③结构参数：迎水排钢板桩采用15m长拉森Ⅳ型桩，单桩宽400mm，密排打设，入土深度9.5m，满足抗渗流稳定要求；背水排钢板桩采用12m长拉森Ⅳ型桩，密排打设，入土深度7.8m；桩顶设置双拼I40a工字钢围檩，围檩间距2m设置Φ200×8mm螺旋钢管对撑，将前后排钢板桩连成整体受力；两排钢板桩之间填筑黏土芯墙，分层压实；迎水面钢板桩外侧，从河床面至顶采用袋装黏土堆坡，坡比1:1.5，坡面铺设300g/m²无纺土工布防渗，外层抛填10~30kg块石护面，抵御水流冲刷；背水面钢板桩外侧堆填袋装黏土护坡，坡比1:1.2，满足边坡稳定要求；④防渗设计：钢板桩锁口涂抹黄油嵌缝防渗，黏土芯墙压实度≥93%，渗透系数≤1×10^-4cm/s；芯墙底部若存在透水性夹层，预埋Φ40mm注浆管，间距1.5m，出现渗漏时采用水泥水玻璃双液浆注浆封堵。4主要施工工艺施工流程：测量放线→河床清障→迎水排钢板桩打设→背水排钢板桩打设→围檩及对撑安装→黏土芯墙分层填筑→迎背水面护坡施工→防渗处理→围堰验收监测4.1测量放线根据设计坐标，采用RTK放出迎水排、背水排钢板桩的轴线位置，每5m布设一个桩位点，同时沿围堰轴线每20m布设一个高程控制点，设置明显永久标志，测量成果经监理复核合格后开工。4.2河床清障清障范围为围堰轮廓线外扩1m，采用长臂挖掘机清理河床范围内的杂填土、抛石、废弃构筑物等障碍物，清障深度至原硬质土层，平均清深0.8m，清理出的废弃物全部装运至岸上指定弃土场，不得丢弃入河道，清障完成后验收河床高程，合格后进行下一道工序。4.3钢板桩打设采用振动打设工艺，打设顺序为从近岸端向河心端依次打设，先打迎水排，再打背水排；打设前安装导向围檩支架，在支架上标记桩位，控制桩身垂直度，打设过程中采用经纬仪实时监测垂直度，单桩垂直度偏差不得超过1%，轴线平面偏差不得超过50mm，桩顶高程偏差控制在±30mm以内；相邻钢板桩锁口必须紧密咬合，锁口错边偏差不得超过20mm；遇到孤石或坚硬土层无法打设时，采用预钻孔引孔，不得强行锤击，避免钢板桩变形、锁口开裂；围堰转角处采用异形转角钢板桩，无法采用异形桩时采用3mm厚钢板焊接封闭锁口缝隙，保证防渗效果。4.4围檩及对撑安装钢板桩全部打设完成后，在桩身设计围檩位置焊接10mm厚钢板牛腿，牛腿间距2m，牛腿焊接验收合格后，吊装双拼I40a工字钢围檩，围檩拼接采用双面满焊，焊缝高度不小于10mm，围檩与钢板桩之间的缝隙采用钢楔楔紧，保证所有桩身与围檩受力紧密；围檩安装完成后安装对撑钢管，对撑两端与围檩采用双面满焊连接，对撑间距严格控制为2m，不得随意加大间距，转角处增设45°斜向对撑，保证转角结构稳定。4.5黏土芯墙填筑芯墙填筑采用分层摊铺分层压实工艺，每层摊铺厚度300mm，采用蛙式打夯机压实，压实遍数不少于4遍，每层填筑完成后检测压实度，压实度≥93%后方可进行下一层填筑；填筑用黏土含水率控制在18%~22%的最优含水率范围内，超过最优含水率翻晒处理，低于则洒水润湿，严禁采用含腐殖质、大块石块、建筑垃圾的黏土填筑；填筑过程中从两侧往中间分层上升，不得一次性填筑到顶，避免对钢板桩产生单侧过大压力导致结构变形。4.6护坡及防渗处理芯墙填筑完成后进行迎水面护坡施工，从河床面开始堆码袋装黏土，按1:1.5坡比整理坡面，堆码完成后铺设无纺土工布，土工布搭接宽度不小于100cm，采用沙袋压固，土工布铺设完成后抛填块石护面，块石厚度不小于50cm，均匀覆盖坡面；背水面按1:1.2坡比堆码袋装黏土整平即可；全部结构完成后，对钢板桩锁口逐一检查，缝隙较大的采用棉絮嵌缝，表面涂抹防水沥青，完成整体防渗处理。4.7围堰验收及监测围堰施工完成后，组织建设、监理、设计、施工、勘察五方验收，检测内容包括平面尺寸、顶高程、结构稳定性、渗漏量，合格后方可投入使用；验收完成后布设沉降位移观测点，沿围堰轴线每10m布设一个观测点，迎水排、背水排各布设一排，正常施工期间每天观测2次，水位上涨超过14.5m后每4小时观测一次，允许沉降位移日变形量≤3mm，累计变形量≤50mm，日变形量超过3mm启动预警，超过5mm立即停工排查处理；渗漏量允许值为≤10L/(m·d)，超过允许值立即进行防渗处理。5质量控制标准及要点5.1质量控制标准依据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》SL176-2007、《钢板桩围堰技术规程》T/CCES10-2020，各分项控制指标如下：①钢板桩桩位平面偏差≤50mm，垂直度偏差≤1%，桩顶高程偏差≤±50mm；②围檩轴线偏差≤30mm，对撑间距偏差≤50mm；③黏土芯墙压实度≥93%，渗透系数≤1×10^-4cm/s；④围堰日沉降位移量≤3mm，累计变形量≤50mm；⑤渗漏量≤10L/(m·d)。5.2质量控制要点①钢板进场必须逐根验收，锁口变形、壁厚偏差超过5mm的钢板桩严禁使用；②黏土填筑材料必须进行进场检验，有机质含量超过3%、含泥量低于50%的材料严禁进场；③钢板桩打设过程中严格控制垂直度，发现倾斜立即调整，避免累计倾斜导致锁口渗漏；④芯墙填筑必须分层压实，严禁一次性抛填到位，每层压实度检测合格后方可进行下一层施工，严禁漏检；⑤围檩与钢板桩、对撑与围檩的焊接必须经检查验收，焊缝高度满足设计要求，不得出现虚焊、漏焊。6防汛应急管理建立四级预警响应机制，安排专职防汛观测员24小时值班，与当地水文、气象部门建立每日信息推送机制，提前72小时获取水位、降雨预报；在围堰近岸侧储备应急物资，包括编织袋5000只，备用黏土2000m³，7.5kW潜水泵8台，15kW潜水泵2台，50kW应急发电机1台，救生衣40件，冲锋舟1艘，钢管50t，反滤碎石200m³，全部物资专人管理，不得挪用，定期检查更换。应急处置要点：①超标洪水处置：预报水位超过围堰设计顶高程16.0m时，立即启动Ⅲ级应急响应，撤离全部现场施工人员，将施工设备转移至岸侧高程18.0m以上安全区域，同时组织抢险队码放袋装黏土加高围堰0.5~1.0m，做好洪水防范；②渗漏处置：发现局部渗漏点，渗漏量较小时在背水面采用反滤包堆填引流，避免土体流失；渗漏量较大时，在迎水面渗漏位置抛填黏土袋封堵，同时在背水面堆筑反滤层，控制渗漏发展；③结构变形处置：监测发现围堰日位移沉降超过5mm，或围檩、对撑出现变形时，立即撤离人员，在背水面堆载黏土反压控制变形发展，变形稳定后加固对撑，必要时增设额外对撑，无法加固时拆除重建。7围堰拆除施工7.1拆除条件雨水排口主体结构、护岸结构施工完成，管道回填到位，经五方验收合格，满足河道行洪要求后方可拆除围堰。7.2拆除流程排干基坑积水→挖除背水面护坡黏土→挖除芯墙黏土→拆除对撑、围檩→拔除背水排钢板桩→挖除迎水面护坡黏土→拔除迎水排钢板桩→桩孔回填→河床清理整平→验收。7.3拆除控制要点①拆除顺序严格遵循先下游后上游、先背水后迎水、先填芯后结构的顺序，不得颠倒顺序拆除，避免结构失危及行洪安全；②芯墙黏土挖除全部装运至岸上指定弃土场，不得随意丢弃入河道污染水体；③钢板桩拔除采用振动拔桩机，从河心端向近岸端依次拔桩，拔桩过程中避免拉扯相邻桩，拔桩产生的桩孔及时采用黏土回填密实，防止桩孔冲刷扩大影响河床稳定；④全部拆除完成后，清理河床范围内的所有杂物，平整河床，恢复岸坡原状，河床高程偏差控制在±30cm以内，满足行洪要求，报请河道管理部门组织专项验收。8安全文明施工保障安全保障方面：①所有水上作业人员必须穿戴救生衣，严禁无防护作业，作业区域周边设置警示标志，夜间设置红色警示灯，提醒过往船舶避让；②打桩机、挖掘机等设备作业前检查支腿稳定性，作业范围内严禁站人，特种作业人员全部持