围堤工程中的龙门合龙

围堤工程中的龙门合龙

1长江老说圈太仓市应急供水工程位于太仓市长江流河口上游长江岸边滩涂。它由4.463公里和2.182公里的新北垃圾填埋场组成。工程按满足每天60万t供水规模、可应对咸潮最长连续不宜取水天数25天设计,总库容1742万m3、有效库容1427万m3。2龙口配置和开口施工技术2.1开口设置(1)东堤东南角东南角本工程围区面积不大,采用单仓单龙口方式。工程区潮流为往复流,主流向基本平行于水源地东堤,根据龙口布置原则,综合考虑地质、水流等因素,兼顾考虑引水管穿越东堤段的施工要求,龙口布置在水源地东堤中部,引水管穿东堤位置下游,桩号2km+433m~2km+613m,如图1所示。(2)护底高高水边坡龙口断面结构基本同新建大堤断面结构,龙口平面布置及纵横断面图如图2和图3所示。龙口过水断面呈梯形,底宽180m,护底高程为-1.5m(85黄海高程,下同),两侧边坡为1∶3。龙口护底采用通长充泥管袋+380g/m2复合土工布(由230g/m2丙纶长丝机制布和150g/m2涤纶短纤维无纺布复合)一层+C25混凝土联锁块的形式进行防护。2.2龙口施工技术龙口及其全线采用水力机械吹填筑堤并达到闭气合龙的高程。本文就封堵龙口过水断面的施工工艺、施工准备和施工要点叙述如下。2.2.1开口的结构和保护(1)生态土工布的铺设与护底龙口构筑的材料要能在龙口高流速下维持稳定,并保证在龙口保护阶段的耐久性,不阻碍水流通畅。本工程通过吹砂船直接灌袋方式,在龙口位置堤身下铺设底层通长充泥管袋,将护底高程填高至-1.5m,并在其上铺设一层380g/m2的复合土工布,然后铺设C25混凝土联锁块,并在围堤轴线方向向两侧压入棱体10m,同时考虑后期围堤防渗墙施工,在围堤轴线(即防渗墙轴线位置)附近,预留5m不施工连锁块,改为袋装碎石垫层。将10个左右的袋装碎石垫层用尼龙绳连接后,作为复合布软体排压载块,同时在尼龙绳一段绑扎浮标,便于合龙施工时,闭气土方施工前将袋装碎石垫层拆除。根据流速分布与变化情况,护底范围为:水源地侧内棱体堤脚以外20m,长江侧抛石体堤脚以外15m。施工流程须先构筑龙口底层袋,在同一水平面上再构筑非龙口部位,防止龙口局部水深流急对龙口护底造成损坏。(2)铺设反滤布采用充砂管袋进行横向封格,龙口侧边坡坡比为1∶3,外坡面铺设260g/m2土工反滤布一层,上压砂肋软体排@1000保护,形成龙口两侧堤头裹头。(3)保护东南角东南角龙口构筑好后至合龙施工还有一段时间,期间将经受数次潮汐冲刷,为确保龙口安全,防止保护被破坏,须指派专人负责养护,不断检查龙口情况,如有破坏立即组织补修,确保合龙前龙口完好。2.2.2龙口合龙施工(1)现场作业人员的管理①根据天文水文数据,按照预报潮汐,预定合龙时间,并预留后期小潮汐时间作为应急,防止因天气原因而推迟至下一个小潮汐作业时间。安排专人在合龙时间前两个小潮汛期间对潮位进行测量,比较天文预测潮位与实际潮位的关系,校核预定的合龙时间。②分析和理解合龙设计方案,制定科学合理、可实施性强的专项施工方案,并组织专家对施工方案进行审查和讨论,进一步确保合龙方案的可行性。同时做好现场作业人员的技术、安全交底,保证方案正确地贯彻实施。③根据合龙方案,计算合龙材料的用量、机械设备和人员投入,提前做好物资储备及机械的入场安排。④选择合理位置,制作好泥库,并在合龙施工一周前将备砂储存到位,备砂量按合龙所需用量的2倍确定。同时安排足量的运砂船和吹泥船待命,随时准备投入补充砂源,以防备砂不足影响成功合龙。⑤现场安排。合龙时间紧迫,机械集中,人员众多,应建立统一的指挥系统,做到现场分工明确,组织网络清晰,各施工队伍信息通畅,做到上令下达。对进场的每个编制袋按所在位置和层数进行编号,并存放在能随时调用的地方,配备充足,按每种规格双倍备料考虑,以防袋体破损后有补充袋作为备用。根据合龙时所需用电量进行核算配备发电设备,布置安排就位后做好检修和试运行工作,配备2台备用发电机组。根据施工强度计算所需泥浆泵数量,按照1∶1.5的需配比例配备泥浆泵台数。为便于管理和号令班组,不至于发生误开机或关机,应将配电箱与高压泵、泥浆泵等对应编号,并派专人负责,专人指挥。⑥合龙演练。合龙施工前3天,按照合龙步骤进行实战演练,检验人员就位、机械设备运转、材料供应、施工船舶就位时间、后勤供给、抢险等,查找合龙准备、组织指挥等过程中的漏洞,发现问题进行针对性的整改。(2)合龙断水过程合龙施工采用水力充填,现场配备足够的泥浆泵和发电机组,施工工序为:平堵抬高→缩窄→戗堤合龙断水;合龙过程由设计断面底部向顶部分层进行,每层都是由两端逐步向龙口中心前进;在充泥管袋不断上升时,及时进行闭气土吹填。在合龙截水后,争取用最短时间把闭气土吹填至设计标高,同时要认真做好龙口合龙成果的保护。(3)时间及条件满足初选枯水季节的潮位低、落差小的时间。结合本工程进度实况和各方面合龙准备工作的实际,根据潮汐预报,本工程合龙时间定在2011年3月29日小潮汛期间,气温、风力均适宜合龙施工。(4)口两侧向4.4m的4对东北部口的5.5m合龙采用充泥管袋平堵和立堵相结合的方式,先进行龙口收缩,从龙口两侧向龙口中心各推进30m,将龙口收缩至120m。同时外江侧龙口两侧进行抛石,用2600m3块石在龙口外侧形成一条顶宽2m、顶高程2~2.5m的消浪阻流抛石棱体,减缓水流冲刷。(5)合龙段截流管袋铺设本工程在保证龙口保护完好的条件下,龙口充泥管袋基础在-1.5m,分7层袋体用平堵、缩窄及戗堤的方式进行合龙施工。截流管袋布置在外棱体位置,袋体参照围堤断面,截流后即可成为围堤外棱体使用,棱体外侧(长江侧)边坡为1∶3,内侧(水库侧)边坡为1∶1。底层管袋厚度为1m,第2~6层管袋的每层厚度控制在0.6m左右,顶层充泥管袋厚度控制在0.5m,袋体从龙口两边顺堤轴线进行铺设,为防止顺堤流损坏袋体,龙口合龙的截流管袋均采用190g/m2防老化编织布。在施工过程中,应始终注意观测潮位的变化,保持龙口棱体断面的上升始终领先于相应时段潮位0.5m以上。(6)填土闭气施工在外棱体截流断水后,立即人工清理混凝土联锁块、袋装碎石、堤头裹头等,进行内棱体、堤芯吹填土闭气施工。认真做好棱体以及堤脚滩面的监测观测工作,组织专业人员昼夜巡视大堤,以便能够及时发现险情,采取相应措施,防止管涌及溃堤现象的发生。(7)安全生产的要求合龙施工工程量大、时间紧、任务重,人员和机械设备多而集中,因而安全生产尤为重要。合龙前要进行专题安全教育,落实专人,并以抓措施、抓落实为重点,禁违章、查漏洞、防隐患,有条件时可进行合龙演习,实地演练,使现场人员明确职责及注意事项。3跨管段临时围堰施工,引发合龙段施工由于本工程新建大堤战线长、工期紧张,施工区域水动力条件复杂、前期受气候条件影响较多等多方面原因,加上围堤施工与泵站穿堤管道制作、安装工序交叉,导致跨管段围堤无法在预定的合龙时间前完成而实施了跨管段临时围堰。该临时围堰为在3月初正式施工,时间紧、工作量大、强度高,进度上一直滞后于其他非龙口段围堤的抬高速度,导致该缺口进出水流较集中,进而加大了施工难度。基于此状,项目部果断采取措施,调整施工组织,克服困难,全力抢抓临时围堰施工进度,确保合龙施工前完成,保证了龙口按期合龙。4合龙施工工艺经验教训如下:①要制定合理的龙口合龙施工方案,并对方案和工艺进行研究和分解,做好现场作业人员技术交底,确保方案的正确贯彻和实施。②预先了解合龙时的水文气象信息,提前计算选择好合理的合龙时间。③围堤施工时应优先选择龙口区域施工,先对龙口进行保护,防止后期堤身抬高后水流集中于龙口处,加剧龙口护底冲刷。在合龙断流前先在龙口外侧进行抛石形成阻流坝体,减弱合龙时水流对龙口的冲刷,并为抵挡合龙后大潮的冲击做好准备。④合龙前做好人员、设备安排,缜密考虑导致一次合龙不成功的多种可能因素,并制定相应的应急预案。⑤应选择具有海上施工经验、能打硬仗、高素质的施工作业队进行合龙施工,并建议通过经济手段和激励措施,鼓动干劲和稳定人心。⑥合龙节点工期较紧张,应在初期按照既定任务和进度要求进行管理和实施,按部就班,做到“紧前”,将大大降低后期施工压力;同样,冲刺阶段,做到分工明确、作业紧凑、组织严密,