水力充填圍堰施工綜合技術(shù)方案一、工程概況與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)1.1工程地質(zhì)水文條件本圍堰工程位于長江中游某水利樞紐配套項(xiàng)目，施工區(qū)域河床底質(zhì)為砂卵石層，平均水深6.2m，最大流速1.8m/s。根據(jù)2025年最新水文數(shù)據(jù)，施工期最高水位（含浪高）為23.5m，設(shè)計(jì)圍堰頂高程取24.2m，滿足高出最高水位0.7m的安全要求。堰體軸線呈圓端形布置，總長186m，其中直線段長120m，上下游半圓端半徑33m，堰頂寬度確定為4.5m（機(jī)械作業(yè)需求），內(nèi)坡腳距基坑邊緣2.0m，確保基礎(chǔ)施工空間。1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)目迎水面背水面心墻邊坡坡度1:2.51:2.0垂直材料類型編織袋裝卵石編織袋裝粉質(zhì)黏土膨潤土改性黏土壓實(shí)度要求≥90%≥93%≥96%防滲系數(shù)<1×10??cm/s<5×10??cm/s<1×10??cm/s二、施工準(zhǔn)備工作2.1材料準(zhǔn)備與檢測防滲心墻材料：選用蒙脫石含量≥70%的鈉基膨潤土，與當(dāng)?shù)胤圪|(zhì)黏土按3:7比例摻合，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室擊實(shí)試驗(yàn)確定最優(yōu)含水率18.5%，最大干密度1.78g/cm3。每批進(jìn)場材料需進(jìn)行顆粒分析、液塑限聯(lián)合測定及滲透系數(shù)試驗(yàn)。堰體填料：迎水面采用5-10cm級(jí)配卵石，飽和抗壓強(qiáng)度≥30MPa；背水面采用黏粒含量25-30%的粉質(zhì)黏土，有機(jī)質(zhì)含量≤5%。土袋選用聚丙烯編織袋，規(guī)格為80×45cm，抗拉強(qiáng)度≥1.5kN/m，縫制線采用滌綸高強(qiáng)線，針腳密度不低于4針/cm。排水系統(tǒng)：采用Φ150mm軟式透水管（外包土工布滲透系數(shù)1×10?3cm/s），布置于堰體與基坑交界處，縱向間距5m，連接至集水井。2.2設(shè)備配置設(shè)備類型規(guī)格型號(hào)數(shù)量用途長臂挖掘機(jī)PC360-8（6m斗桿）2臺(tái)水下清基、土袋堆砌振動(dòng)碾YZ18JC（18t）1臺(tái)心墻壓實(shí)泥漿泵3PN（揚(yáng)程25m）4臺(tái)水力充填、排水全站儀TrimbleS91套軸線及高程控制測斜儀CX-03（精度0.1°）2臺(tái)堰體位移監(jiān)測2.3場地布置料場規(guī)劃：在圍堰上游300m處設(shè)置黏土料場（儲(chǔ)量5000m3），下游200m處設(shè)置卵石料場（儲(chǔ)量8000m3），各配備200m2防雨棚及篩分設(shè)備。施工道路：利用既有堤頂?shù)缆吠貙捴?m，采用20cm厚級(jí)配碎石基層+15cm厚C20混凝土面層，設(shè)置錯(cuò)車道3處。臨時(shí)設(shè)施：布置材料倉庫（300m2）、實(shí)驗(yàn)室（50m2）、設(shè)備維修間（80m2）及施工人員生活區(qū)（配備200kW柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源）。三、關(guān)鍵施工工藝3.1水下清基處理采用GPS-RTK定位系統(tǒng)，先由潛水員水下探摸，標(biāo)記河床表面大于0.5m的孤石及樹根位置。使用長臂挖掘機(jī)帶液壓破碎錘清除障礙物，開挖深度至設(shè)計(jì)堰底以下1.0m。清基完成后，拋填30cm厚級(jí)配碎石找平層，采用平板振動(dòng)器（功率2.2kW）水下振搗密實(shí)，確保地基承載力特征值≥150kPa。3.2水力充填施工流程3.2.1土袋圍堰砌筑定位放線：在兩岸設(shè)置永久性控制點(diǎn)，采用全站儀按5m間隔測設(shè)圍堰軸線，打入Φ50mm木樁并掛設(shè)尼龍繩控制線。水上拋填：從上游端開始，采用"品字形"錯(cuò)縫堆碼，土袋裝填量為袋容量的2/3，袋口折疊后用U型鐵絲（Φ2.5mm）綁扎三道。水下部分采用挖掘機(jī)帶特制掛鉤吊放，潛水員輔助定位，每層堆砌高度控制在50cm，邊坡偏差不超過±5cm。合龍施工：當(dāng)上下游堰體進(jìn)至最后10m時(shí)，采用"階梯式"合龍法，每級(jí)臺(tái)階寬度2m，高度1m，同步對(duì)稱填筑，合龍段心墻采用速凝混凝土（初凝時(shí)間≤30min）封堵。3.2.2心墻水力充填泥漿制備：在岸邊設(shè)置3個(gè)5m×5m×2m泥漿池，采用高速攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速1500r/min）將膨潤土黏土與水按1:4配比攪拌成泥漿，經(jīng)Φ5mm篩網(wǎng)過濾后泵送至充填區(qū)。充填作業(yè)：采用Φ100mm注漿管（帶旋轉(zhuǎn)噴頭）分層充填，每層高度0.8m，管嘴距填筑面控制在1.0-1.5m，注漿壓力0.15-0.2MPa。充填完成后采用插入式振搗器（Φ50mm）梅花形布點(diǎn)振搗，間距1.2m，振搗時(shí)間30-45s。脫水固結(jié)：每充填3層后靜置48h，通過預(yù)埋的真空濾水管（間距2m）進(jìn)行負(fù)壓脫水（真空度≥80kPa），當(dāng)表面沉降速率≤2mm/d時(shí)方可進(jìn)行上層施工。3.3排水系統(tǒng)施工坡面排水：迎水面每10m設(shè)置一道Φ50mmPVC排水管，管長1.5m，外傾坡度5%，進(jìn)口處包裹雙層土工布（200g/m2）?；着潘貉鼗又苓呴_挖1m×1m截水溝，溝內(nèi)鋪設(shè)Φ150mm透水管，連接至4個(gè)集水井（2m×2m×3m），配備Φ100mm潛水泵（揚(yáng)程15m，流量50m3/h）進(jìn)行強(qiáng)排。四、質(zhì)量控制措施4.1過程檢測項(xiàng)目檢測項(xiàng)目頻率標(biāo)準(zhǔn)檢測方法心墻壓實(shí)度每500m21點(diǎn)≥96%環(huán)刀法（GB/T50123）滲透系數(shù)每單元工程1組<1×10??cm/s變水頭滲透儀土袋堆砌密度每20m1處≥1.6t/m3灌水法邊坡坡度每10m1點(diǎn)±5°坡度尺堰頂高程每20m1點(diǎn)±30mm水準(zhǔn)儀4.2防滲質(zhì)量控制心墻施工：采用雙輪銑槽機(jī)（銑輪直徑800mm）進(jìn)行接頭處理，銑削深度至已施工心墻以下0.5m，確保搭接寬度≥1.0m。施工完成后進(jìn)行鉆孔注水試驗(yàn)，單位吸水量≤0.5L/(min·m·m)。土袋接縫：相鄰?fù)链g隙采用膨潤土防水膩?zhàn)樱ㄑ由炻省?00%）嵌填，寬度≥5cm，厚度≥2cm，表面鋪設(shè)1.5m寬土工膜（HDPE，厚度1.5mm，耐靜水壓≥1.5MPa）。4.3變形監(jiān)測監(jiān)測點(diǎn)布置：沿堰頂軸線每20m設(shè)置1個(gè)沉降觀測點(diǎn)，上下游坡腳各設(shè)1個(gè)位移觀測點(diǎn)，采用全站儀按二等水準(zhǔn)精度進(jìn)行觀測，初始值觀測3次取平均值。監(jiān)測頻率：施工期每天1次，水位變化時(shí)段加密至每4h1次；運(yùn)行期每3天1次。當(dāng)水平位移≥5mm/d或累計(jì)沉降≥50mm時(shí)，立即停止施工并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。五、安全與環(huán)保措施5.1安全防護(hù)水上作業(yè)：施工船舶配備GPS定位系統(tǒng)和AIS避碰設(shè)備，作業(yè)人員穿戴救生衣（浮力≥75N）和安全帽，臨水側(cè)設(shè)置1.2m高防護(hù)欄桿（間距2m設(shè)立柱），掛設(shè)安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度5cm×5cm）。用電安全：配電箱采用防雨型（IP65），實(shí)行"一機(jī)一閘一漏保"，潛水作業(yè)設(shè)備配備雙回路電源，水下照明采用12V安全電壓。防汛應(yīng)急：儲(chǔ)備塊石200m3、編織袋5000條、柴油發(fā)電機(jī)（200kW）1臺(tái)，組建20人搶險(xiǎn)隊(duì)伍，編制詳細(xì)防汛預(yù)案并每月組織演練。5.2環(huán)境保護(hù)施工廢水：設(shè)置3級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理（pH值6-9，SS≤100mg/L）后排入河道。噪聲控制：晝間施工噪聲≤70dB（A），夜間≤55dB（A），破碎機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音罩，高噪聲作業(yè)避開居民休息時(shí)段（22:00-6:00）。植被恢復(fù)：施工完成后對(duì)臨時(shí)占地進(jìn)行表土回填（厚度≥30cm），撒播狗牙根與黑麥草混合草籽（配比7:3），覆蓋率≥90%。六、施工進(jìn)度計(jì)劃6.1關(guān)鍵線路施工準(zhǔn)備（15d）→水下清基（7d）→土袋圍堰堆砌（25d）→心墻充填（30d）→排水系統(tǒng)施工（10d）→圍堰驗(yàn)收（5d），總工期92d。其中心墻充填與土袋堆砌采用平行作業(yè)，可縮短工期15d。6.2進(jìn)度保障措施資源保障：材料儲(chǔ)備量滿足15d連續(xù)施工需求，設(shè)備備用率≥30%，高峰期投入作業(yè)人員80人（分3班制）。技術(shù)保障：提前進(jìn)行心墻充填工藝性試驗(yàn)，確定最優(yōu)施工參數(shù)；成立技術(shù)攻關(guān)小組，解決水下定位、脫水固結(jié)等關(guān)鍵技術(shù)問題。天氣應(yīng)對(duì)：收集近30年氣象數(shù)據(jù)，避開6-7月梅雨期施工心墻，暴雨來臨前完成坡面覆蓋（采用彩條布+沙袋壓蓋）。七、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗(yàn)收內(nèi)容外觀檢查：堰體輪廓清晰，坡面平整，無明顯鼓包、裂縫；土袋堆碼整齊，錯(cuò)縫嚴(yán)密，無松動(dòng)現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)尺寸：堰頂高程、寬度、邊坡坡度偏差均需符合設(shè)計(jì)要求，軸線偏差≤10cm。防滲性能：進(jìn)行注水試驗(yàn)，堰體滲漏量≤0.1L/(m·d)；心墻取樣檢測滲透系數(shù)≤1×10??cm/s。7.2驗(yàn)收資料需提交以下文件：①原材料出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告；②施工記錄（含測量放樣、充填量、壓實(shí)度等