颍河取水口围堰及取水穿堤自流管防渗处理施工的技术要求

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摘要：颍河取水口工程围堰内外水位差大于8.0m，在本市水利工程建设中很少遇到，又跨汛期施工，施工条件十分恶劣；穿堤自流管的防渗采用截渗墙及压密注浆相结合的措施，达到了预期处理效果。本文通过对该工程设计技术交底的介绍，对今后类似工程的设计与施工具有很好的参考借鉴价值。

关键词：取水口；围堰；深层搅拌桩；防渗处理；压密灌浆

1.引言

根据水利部淮河水利委员会主持的《阜阳华润电力有限公司（2×600MW）超临界燃煤发电机组工程颍河取水口及引水管、颍河灰管桥洪水影响评价报告》专家评审会上形成的专家评审意见，受阜阳华润电力有限公司的委托，我院对颍河取水口及取水穿堤自流管工程进行设计，现对取水口围堰及穿堤自流管防渗处理施工的设计技术交底作如下简叙。

2. 围堰工程

（1）鉴于本工程施工时间紧迫，必须在临近汛期时施工，围堰挡水位较高（内外水位差>8.0m），在本市水利工程建设中很少遇到挡如此高的水位，且颍河水位上涨较快，因此施工条件十分恶劣。本工程施工成败的关键就在于围堰工程，因此，围堰的施工与监理单位一定要选择具有相应资质的相应队伍承担。

（2）围堰属临时性建筑物，其设计由施工单位自行负责。施工单位必须认真进行本流域的水文、气象分析，尤其是围堰挡水期间颍河的水位、降雨量、水情数据的分析，精心设计，务必注意围堰的抗滑、防渗、防冲等问题，以保证工程的施工安全。

（3）围堰的设计和施工一定要符合现行的设计及施工规范[1]。

（4）施工单位在围堰施工前，应制定详细的施工组织设计[2]，报监理单位及业主审核并批准后方可实施。

（5）填筑围堰的土料应采用粘土或壤土，土料中不得含有树根、沙砾、卧石、芦根等杂质，确保堰体不发生渗透破坏。

（6）为增强堰体的防渗及抗冲性能，设计单位建议在堰体的外河面采用1～2层塑料布覆盖，塑料布接头部位的搭接宽度不应小于1.0m，其铺设应能覆盖整个外河侧的临水面。

（7）主体工程施工期间，施工单位应安排专人专职对围堰进行观测检查，注意围堰沉降的变化，有无渗透破坏的迹象，及时对观测数据进行分析，发现问题立即通知建设、监理、设计单位，以便共同研究及时解决。

（8）由于堰体占据主河道断面较大，施工期间，应安排专人对经过围堰周围的机动船只要求减速、限速行驶，以免对围堰造成损伤。

（9）围堰专职观测人员应有必要的报警设施，一旦发现险情，应能及时发出报警信号，使围堰内的施工人员能安全撤离，以免造成人身伤亡事故。

（10）鉴于围堰系水中倒土形成，根据以往施工经验，设计单位建议最终形成的围堰顶宽不小于4.0m，内外边坡不小于1：8。

3.自流钢管穿堤处的防渗处理

自流钢管共由三根管道组成，每根钢管的内径0.8m，管间距1.2m。由于自流钢管穿堤采用的是顶管法施工，施工时将对管壁附近的土体产生扰动，直接影响颍河左堤的渗透安全。根据水利部淮河水利委员会的审批意见，设计采用顺堤方向（横向）设置截渗墙及沿自流管方向（纵向）压密灌注水泥浆的措施处理。

（1）截渗墙

截渗墙总长50m，以自流管纵轴为中心对称布置，其施工应严格按《建筑地基处理技术规范《JGJ79—2002》进行。墙壁按照设计图纸要求采用粉喷桩（即深层搅拌桩），其加固剂采用P.032.5普通硅酸盐水泥，水泥掺入比15%。设计桩型为单轴水泥土搅拌桩，搅拌叶片直径为0.5m，咬合长度为0.2m，有效桩长19.3m（桩顶标高为34.80m，桩底标高为15.50m）。要求截渗墙水泥土的无侧限抗压强度≥0.5MPa，室内试块试验渗透系数≤A×10—6cm/s（1

水泥搅拌桩的施工中应有专人负责，全过程旁站水泥搅拌桩的施工过程并做好相关纪录。水泥搅拌桩开钻之前，应先调试设备并保证整个管道无堵塞现象。

为保证垂直度，要求设备就位后，必须平整，并确保施工过程中不发生倾斜、移动。要注意保证机架和钻杆的垂直度，其垂直度偏差不得大于1%。施工中采用吊锤观测钻杆的两个方向垂直度和用平水尺测量机架的调平情况，如发现偏差过大，应及时调整。桩机桩位必须对中，对中偏差不得大于2cm，桩径偏差不得大于4%。

当桩周土为成层土时，必须对相对软弱土层增加搅拌次数回增加水泥掺量。搅拌机操作者应与送粉工人保持密切联系，以保证搅拌机喷粉时连续供粉。因故需停粉时，须立即通知搅拌机操作者。成桩过程中因故停止喷粉，应将搅拌头下沉至停灰面1.0m处，待恢复喷粉时再喷粉搅拌提升。

冷却循环水在整个施工过程中不能中断，应经常检查进水回水的温度，回水温度不能过高。

截渗墙成墙时，应连续施工相邻桩，相邻桩的施工时间间隔不宜超过24h。如间隔时间太长，与相邻桩无法搭接时，应采取局部补桩或注浆等补强措施。

（2）压密注浆

注浆孔共三排，以引水管纵轴线为中心对称布置，垂直大堤方向间距1.5m，平行大堤方向间距1.4m。垂直大堤方向注浆长度为自颍河左堤临河侧坡脚至堤内补给水泵房的前墙，共计134.6m。注浆孔孔底高程按图纸要求，并进入到下层粘土层中深度不小于1.0m。

注浆孔的钻孔要求采用旋转式机械或振动引孔机引孔，孔径25mm。注浆用的水泥为P.032.5普通硅酸盐水泥，水泥浆的水灰比为0.8～1.5，在浆液拌制时加入水玻璃（其掺量应通过试验确定）、表面活性剂（掺量为水泥用量的 0.3%～0.5%）、澎润土（其掺量不宜大于水泥用量的 5%），注浆压力为0.5～1.0MPa。

注浆时应分排进行，由两侧向中间推进，隔孔注浆，以保证注浆质量。注浆检验时间应在注浆结束28d后进行，可选用标准贯入、静力触探对引水管周围扰动土层进行检测，测试加固前、后土体的物理力学性能及强度指标的变化，以确定加固效果。注浆检验点可为注浆孔数的2%～5%。当检验点合格率小于或等于80%，或虽大于80%但检验点的平均值达不到强度或防渗的设计要求时，应对不合格的注浆区实施重复注浆。加固后引水管周围扰动土体的物理力学性能及强度指标应不小于原始土样。

4.结语

该工程在施工过程中由于设计、监理和施工单位的高度重视与积极配合，土体围堰在汛期的挡水高度超过8.0m，但经过了洪水考验，安全度过汛期，保证了取水口建筑物的安全施工；穿堤自流管顺堤方向（横向）的截渗墙及沿自流管方向（纵向）压密注浆的防渗措施也按设计图纸要求完成，达到了土体防渗加固的目的，取得了预期效果。

参考文献

[1] 中华人民共和国水利部.水利水电工程施工组织设计规范（SL 303—2004）. 北京：中国水利水电出版社，2004

[2] 侯鸿飞. 水利工程施工与质量控制简析. 郑州：黄河水利出版社，2009