趙文成

現(xiàn)代水利工程中，導(dǎo)流施工是必不可少的一環(huán)，常見的導(dǎo)流施工技術(shù)有涵管法、明渠導(dǎo)流及隧洞導(dǎo)流等，而且隨著現(xiàn)代水利工程科技發(fā)展，導(dǎo)流施工技術(shù)也在不斷進(jìn)步?；诖耍恼陆Y(jié)合某水利工程實(shí)例，針對(duì)其明渠導(dǎo)流降水施工進(jìn)行了論述，以期為水利事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)一力量。

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)的水資源短缺問(wèn)題比較嚴(yán)峻，且南北水資源不協(xié)調(diào)。興建水利工程可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的合理化利用，也可以在一定程度上保護(hù)水資源。

為保障水利工程如期保質(zhì)的完成建設(shè)任務(wù)，導(dǎo)流降水施工是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，可以有效減小水流對(duì)整個(gè)水利工程的影響，方便后續(xù)施工。因此，水利工程建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需要選用合適的導(dǎo)流降水施工技術(shù)，為整個(gè)水利工程高效優(yōu)質(zhì)的開展提供保障。

一、工程概況

某水利樞紐工程由船閘、節(jié)制閘和跨河交通橋組成，新建節(jié)制閘設(shè)置在主河道內(nèi)，為形成干地施工條件，需要將河水進(jìn)行導(dǎo)流，因主河道右側(cè)具有寬闊的灘地，因此選用導(dǎo)流明渠進(jìn)行導(dǎo)流。導(dǎo)流明渠設(shè)置在節(jié)制閘右側(cè)灘地內(nèi)，全長(zhǎng)2380.46m，設(shè)計(jì)過(guò)流能力為枯水季節(jié)20年一遇，設(shè)計(jì)流量1500m3/s。原始地面高程為72.0m～73.0m，進(jìn)水口底部高程62.5m，出水口底部高程60.5m，渠底寬30m，邊坡1:2.5，在高程66.5m和71.0m處各設(shè)置一道3m平臺(tái)，上口寬約94.5m～104.5m。

導(dǎo)流明渠護(hù)砌：高程71.0m以上部分的坡面不再護(hù)砌；高程71.0m～66.5m之間的坡面，采用模袋砼護(hù)砌；高程71.0m、66.5m各設(shè)兩個(gè)平臺(tái)，各設(shè)一道混凝土灌砌塊石格梗；進(jìn)口段渠底采用預(yù)制鉸鏈?zhǔn)巾蓬A(yù)制塊護(hù)砌（厚度不小于150mm）、其余渠底采用砂肋軟體排護(hù)砌；進(jìn)口段66.5m～60.5m以下邊坡采用預(yù)制鉸鏈?zhǔn)巾蓬A(yù)制塊護(hù)砌（厚度不小于150mm）、其余部分采用模袋混凝土護(hù)砌。

導(dǎo)流明渠設(shè)計(jì)開挖土方共161.6萬(wàn)m3，疏浚方共26.1萬(wàn)m3，模袋混凝土護(hù)坡為1.76萬(wàn)m2，砂肋軟體排護(hù)底1.24萬(wàn)m2，灌砌塊石格梗0.12萬(wàn)m3，鉸鏈?zhǔn)交炷令A(yù)制塊護(hù)坡0.5萬(wàn)m2。

二、明渠導(dǎo)流降水方案設(shè)計(jì)

導(dǎo)流明渠全長(zhǎng)2380m，渠底坡度為1%，渠底高程為62.5～60.5m，因臨近主河道，地下水位極高，且地質(zhì)條件均為粉砂，開挖至高程66.5m時(shí)已出現(xiàn)明水，必須采取有效的降水措施方能保證導(dǎo)流明渠開挖及護(hù)砌施工。按照現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，將導(dǎo)流明渠劃分為上、中、下游三段，分別采取不同的降水措施。即，在導(dǎo)流明渠上游（樁號(hào)K0+000～K1+030）段，因開挖深度小，距河道較遠(yuǎn)，只采用管井降水方案；導(dǎo)流明渠中游（樁號(hào)K1+030～K1+940）段，充分利用船閘永久防滲體（多頭小直徑深層攪拌樁）進(jìn)行截滲，采用截滲加管井的組合降水方案；在導(dǎo)流明渠下游（樁號(hào)K1+940～K2+380）段，充分考慮工期及造價(jià)因素，決定采用12m拉森鋼板樁進(jìn)行截滲，拉森鋼板樁與船閘永久防滲體連接，在導(dǎo)流明渠開挖范圍內(nèi)形成半包圍防滲，待導(dǎo)流明渠施工完成后拔除，拉森鋼板樁防滲體軸線長(zhǎng)度約為700m，此段采用截滲加管井的組合降水方案。降水井布置情況見表1。

表1 降水井直徑、井深、數(shù)量

排水系統(tǒng)：降水井采用2.2kw水泵，抽水管采用50mm硬塑料管與泵連接，井外排水管采用Φ50mm軟塑管，沿導(dǎo)流明渠兩側(cè)渠頂布置尺寸為1200*1000（mm）的排水明溝各一道，降水井內(nèi)地下水經(jīng)水泵提升至排水溝，排水溝底坡度為1%，經(jīng)匯流后自然排水進(jìn)入河道。

三、明渠導(dǎo)流降水施工

1.施工前準(zhǔn)備

為保障此次水利工程明渠導(dǎo)流降水施工達(dá)到預(yù)期效果，施工前的準(zhǔn)備工作必須做充足。首先，深入現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)其地質(zhì)條件、地下管網(wǎng)分布情況、四周建筑物情況及上方高壓線情況等做詳細(xì)全面的調(diào)查，并制成相應(yīng)的勘測(cè)報(bào)告，在必要位置做醒目標(biāo)識(shí)。其次，結(jié)合勘測(cè)報(bào)告編制明渠導(dǎo)流降水施工計(jì)劃方案，明確基礎(chǔ)標(biāo)高、技術(shù)措施、機(jī)具及相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等，并做好技術(shù)交底。最后，做好“三通一平”，引測(cè)及定位高程點(diǎn)、坐標(biāo)點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)等，以此來(lái)保障后續(xù)明渠導(dǎo)流降水施工工作順利開展。

2.施工方法

（1）測(cè)量定位

具體施工前，依據(jù)施工圖紙，測(cè)放降水井的中心點(diǎn)。正常情況下，控制降水井位偏差＜0.5m，若有障礙物影響而導(dǎo)致井位偏差過(guò)大的情況下，要對(duì)不利點(diǎn)的降深進(jìn)行驗(yàn)算。同時(shí)，也要對(duì)每個(gè)降水井位置做明顯的標(biāo)志，若有需要的話，也可將鋼纖打入地下30cm，并灌注石灰粉，以此來(lái)做標(biāo)記。

（2）鉆孔定位

將井位點(diǎn)當(dāng)做中心、以直徑700mm畫圓，并往下挖開0.5m，以此作為井口。繼續(xù)挖到原狀土后為止，且查看確認(rèn)地下沒(méi)有管線或構(gòu)筑物之后再開始放護(hù)筒，安放好護(hù)筒后，在其外側(cè)填筑粘土，以封隔表層雜填土，避免鉆井沖洗液出現(xiàn)漏失。

（3）樁機(jī)就位

待樁機(jī)就位后，及時(shí)利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行找平，以保障樁機(jī)鉆進(jìn)施工中的穩(wěn)定性及安全性。并且也要保證起落鉆塔足夠的平穩(wěn)及準(zhǔn)確。鉆機(jī)就位后，其偏差要嚴(yán)控在20mm以內(nèi)，并控制鉆塔垂直度偏差值要＜1%。

（4）鉆井

鉆井施工過(guò)程中，必須實(shí)時(shí)查看沖洗液的流失及耗損情況，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充一些水，使得孔內(nèi)水位始終高于地下水位，可以有效保證孔壁的穩(wěn)定性?？刂茮_洗液面到井口距離小于1m，必要的情況下，可以加入一定量的泥土制成泥漿，以防沖洗液漏失，進(jìn)而避免出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象。若鉆井期間出現(xiàn)了塌孔或斜孔問(wèn)題，必須第一時(shí)間進(jìn)行處理。發(fā)生縮孔的時(shí)候，要注意提動(dòng)鉆具來(lái)對(duì)孔壁進(jìn)行修擴(kuò)，嚴(yán)控每次的沖擊時(shí)間不可太長(zhǎng)，以防出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。采取反循環(huán)方式向下進(jìn)行鉆孔，鉆到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的深度并深入0.50m～1m時(shí)為止。

（5）換漿

待鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，將鉆具提升約0.5m，并往孔內(nèi)注清水，啟動(dòng)反循環(huán)砂石泵進(jìn)行換漿作業(yè)，利用抽筒把鉆孔底部的稠泥抽出去，并加入清水進(jìn)行稀釋，直至泥漿密度達(dá)到1.05g/cm3，粘度達(dá)到18～20s，且泥漿不染手后為止。此外，換漿作業(yè)過(guò)程中要及時(shí)把排出的泥漿清理運(yùn)到指定地點(diǎn)。

（6）下管

該項(xiàng)目中降水井用的井管是無(wú)砂混凝土管，開始下管前先對(duì)井管進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保沒(méi)有殘缺、斷裂和彎曲等后再使用。接著在第一節(jié)井管上連接好混凝土托底，再在外側(cè)對(duì)稱的擺放3根寬度30mm的竹條，并纏繞兩圈鐵絲固定牢固竹條。然后把鋼絲繩一頭固定在井字架上，另一頭套住井管上，慢慢將井管提起就位待穩(wěn)定后再緩慢下放。井管要放于井孔的正中間，不能傾斜，并固定好。然后開始下放第二節(jié)井管，這個(gè)過(guò)程中要注意輕緩下放及公母接口，并在接頭部位粘貼玻璃絲布，防止井管中進(jìn)入雜物堵塞管道，且在豎向上使用2～4根寬度30mm的竹條對(duì)井管進(jìn)行固定，避免上下井管錯(cuò)位。以此類推直到所有井管都安放好，且井管的頂部應(yīng)高出地表約30mm，以防雨水、泥沙或其他雜物流進(jìn)井管內(nèi)。井管的過(guò)濾部位要安放到含水層。

（7）填料

所有井管都下好后，要及時(shí)順著井孔周圍進(jìn)行均勻連續(xù)的填料，把泥漿擠出井孔。填料過(guò)程中要注意：①填入碎石時(shí)要少量緩慢填入，避免把井管沖歪，且要選擇粒徑2mm～5mm，含泥量＜5%的碎石，②待填至距井口有1.50m距離的位置后，使用粘土把其封嚴(yán)，避免地表水或雨水流入產(chǎn)生不利影響。③填筑濾料的過(guò)程中，要實(shí)時(shí)測(cè)量填筑濾料的高度，如果填入量和計(jì)算量不相符的時(shí)候，要第一時(shí)間查明原因進(jìn)行相應(yīng)處理。填料施工要用鐵鍬下料，不能用裝載機(jī)直接進(jìn)行填料，避免出現(xiàn)分層不均勻或?qū)茉斐蓻_擊，且填料施工要一次連續(xù)做完。

（8）洗井

降水井完工后，要利用污水泵對(duì)井進(jìn)行反復(fù)恢復(fù)性抽洗，直到水清砂凈的時(shí)候?yàn)橹埂?/p>

（9）抽水設(shè)備及控制線路安裝

安裝潛水泵之前，要全面細(xì)致的檢查水泵質(zhì)量及其控制系統(tǒng)，確保其電動(dòng)機(jī)、螺栓、潤(rùn)滑油及電纜接頭等各部位無(wú)質(zhì)量問(wèn)題，并預(yù)運(yùn)轉(zhuǎn)3min～5min后依然沒(méi)有問(wèn)題后再使用。每口井利用尼龍繩安設(shè)一臺(tái)潛水泵，安裝過(guò)程中要注意做好水泵、電纜及接頭的絕緣措施，鋪設(shè)電纜及電閘箱，并給每臺(tái)水泵都配上一個(gè)控制開關(guān)及漏電保護(hù)系統(tǒng)。順著深井排水管路布置主電源線。并就近將排水管和排水渠或下水道相連。抽水設(shè)備及控制線路安裝好后，做抽水試驗(yàn)，試驗(yàn)各設(shè)備均正常且各管路均沒(méi)有漏水后，再正式投入使用。

（10）水位觀測(cè)

在抽水前及抽水期間，對(duì)地下水位進(jìn)行觀測(cè)，抽水初期應(yīng)每日早7點(diǎn)和晚7點(diǎn)分別觀測(cè)1次，待水位穩(wěn)定之后要每日觀測(cè)1次。

（11）封井

做完上述降水工程施工后，及時(shí)填入碎石，并澆筑厚度為100mm的C20混凝土，封堵井口。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，明渠導(dǎo)流降水工程施工作為水利工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量好壞對(duì)整個(gè)水利工程有著很大的影響。因此，水利施工單位要重視和加強(qiáng)明渠導(dǎo)流降水工程施工的質(zhì)量管控，做好前期準(zhǔn)備工作，并嚴(yán)控施工各環(huán)節(jié)質(zhì)量，切實(shí)提高施工質(zhì)量，推動(dòng)整個(gè)水利工程建設(shè)高效優(yōu)質(zhì)開展。