蓄水反壓式圍井施工方案一、工程概況蓄水反壓式圍井是堤防管涌險(xiǎn)情搶護(hù)的關(guān)鍵措施，通過(guò)在管涌出口處構(gòu)筑封閉圍體，利用井內(nèi)水位形成反向水壓，降低滲流坡降，抑制土顆粒流失。本方案適用于堤防背水側(cè)管涌險(xiǎn)情處理，采用裝配式圍井結(jié)構(gòu)與分級(jí)反濾層結(jié)合的復(fù)合工藝，具有施工快捷、可重復(fù)使用、適應(yīng)復(fù)雜地質(zhì)條件等特點(diǎn)。設(shè)計(jì)圍井直徑8m，高度3.5m，采用六邊形單元圍板拼裝結(jié)構(gòu)，配套三級(jí)反濾系統(tǒng)及智能水位調(diào)控裝置，單井施工周期控制在6小時(shí)內(nèi)，滿(mǎn)足防汛搶險(xiǎn)應(yīng)急需求。二、施工準(zhǔn)備（一）材料準(zhǔn)備主體結(jié)構(gòu)材料單元圍板：高強(qiáng)玻璃鋼板，規(guī)格360mm×1000mm×8mm，單塊重量2.9kg，抗拉強(qiáng)度≥300MPa，沖擊強(qiáng)度≥40kJ/m2，每塊設(shè)置3個(gè)Φ7mm連接孔，孔間距150mm拐角面板：120°夾角六邊形結(jié)構(gòu)，與單元圍板配套，采用同材質(zhì)玻璃鋼制作連接件：M10不銹鋼螺栓（長(zhǎng)度50mm）、彈性橡膠墊片（厚度5mm，邵氏硬度60±5）密封材料：丁基橡膠止水帶（寬50mm，厚3mm）、聚硫密封膠（延伸率≥300%）反濾系統(tǒng)材料級(jí)配砂石：粗砂（粒徑0.5-2mm，含泥量≤3%）、瓜子片（粒徑5-10mm，壓碎值≤15%）、碎石（粒徑20-40mm，飽水抗壓強(qiáng)度≥30MPa）土工織物：短纖針刺非織造土工布，規(guī)格400g/m2，滲透系數(shù)1×10?3-1×10?1cm/s，CBR頂破強(qiáng)力≥3.2kN排水盲管：Φ100mmHDPE雙壁波紋管，環(huán)剛度≥8kN/m2，開(kāi)孔率≥2%輔助材料基礎(chǔ)處理：C25速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min，2h強(qiáng)度≥10MPa）、Φ12mm螺紋鋼（長(zhǎng)度2m，屈服強(qiáng)度≥335MPa）支撐系統(tǒng)：Φ48mm×3.5mm腳手架鋼管、十字扣件（抗滑承載力≥8kN）水位調(diào)控：Φ50mmPVC排水管（壁厚3mm）、浮球閥（控制精度±2cm）、手動(dòng)閘閥（DN50）（二）設(shè)備配置設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)液壓起吊裝置YQ-502臺(tái)額定起重量5t，工作半徑3m全站儀TS061臺(tái)測(cè)角精度1″，測(cè)距精度1mm+1ppm壓實(shí)度檢測(cè)儀K301臺(tái)測(cè)量范圍10-200MPa/m便攜式水泵QY-152臺(tái)流量15m3/h，揚(yáng)程10m發(fā)電機(jī)30kW1臺(tái)輸出電壓380V，連續(xù)運(yùn)行時(shí)間8h切割設(shè)備砂輪切割機(jī)1臺(tái)切割直徑≤50mm夯實(shí)工具平板振動(dòng)器1臺(tái)激振力≥20kN，振幅1.5mm（三）技術(shù)準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)勘察采用探坑法確定管涌群分布范圍，每個(gè)探坑深度≥1.5m，記錄涌水量（分級(jí)：小型Q<0.1m3/s，中型0.1-0.5m3/s，大型Q>0.5m3/s）、涌水含沙量（采用稱(chēng)重法測(cè)定，精度0.1kg/m3）地質(zhì)剖面測(cè)繪：重點(diǎn)記錄土層分布（黏性土/砂性土厚度、層面坡度）、地下水位埋深、透水層滲透系數(shù)（采用雙環(huán)注水法測(cè)定）設(shè)計(jì)參數(shù)復(fù)核圍井直徑計(jì)算：D=2×(H×K/i)?.?，其中H為設(shè)計(jì)水頭差（m），K為滲透系數(shù)（m/s），i為允許坡降（管涌土取0.15-0.25）反濾層厚度：按照《堤防工程施工規(guī)范》SL260要求，單層厚度≥30cm，總厚度≥90cm穩(wěn)定驗(yàn)算：采用圓弧滑動(dòng)法驗(yàn)算圍井在1.2倍設(shè)計(jì)水位下的抗滑穩(wěn)定性，安全系數(shù)≥1.25三、施工流程（一）基礎(chǔ)處理場(chǎng)地平整清除管涌區(qū)直徑10m范圍內(nèi)的雜物、植被及浮土，采用人工配合小型壓實(shí)機(jī)械（平板振動(dòng)器）進(jìn)行表面處理，壓實(shí)度≥90%對(duì)于軟土地基（承載力特征值fak<80kPa），采用換填處理：挖除表層30cm軟弱土，換填級(jí)配砂石（含碎石30%），分層夯實(shí)（每層虛鋪20cm，壓實(shí)度≥93%）混凝土墊層沿圍井輪廓線(xiàn)澆筑環(huán)形C25速凝混凝土墊層，寬度50cm，厚度15cm，內(nèi)側(cè)設(shè)置Φ12mm鋼筋網(wǎng)（間距200×200mm）墊層施工采用鋼模板支護(hù)，表面平整度誤差≤5mm/2m，高程偏差控制在±30mm內(nèi)混凝土初凝后及時(shí)覆蓋土工布灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥4h（二）圍井組裝放線(xiàn)定位以管涌中心點(diǎn)為圓心，按設(shè)計(jì)直徑彈出圍井外壁輪廓線(xiàn)，每隔1.5m設(shè)置控制樁采用全站儀測(cè)定圓周上6個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)（對(duì)應(yīng)六邊形頂點(diǎn)），確保半徑誤差≤50mm，內(nèi)角偏差≤0.5°單元圍板安裝從基準(zhǔn)點(diǎn)開(kāi)始，采用"角-邊-角"安裝順序，先固定6塊拐角面板，再依次拼裝標(biāo)準(zhǔn)圍板圍板連接：螺栓穿入前涂抹螺紋密封膠，采用扭矩扳手緊固（扭矩值25-30N·m），相鄰圍板接縫處粘貼丁基橡膠止水帶，外側(cè)打聚硫密封膠垂直度控制：每安裝3塊圍板用線(xiàn)錘檢查一次，允許偏差≤1°/m，累計(jì)偏差≤5°分層增高圍板安裝分3層進(jìn)行，每層高度1.2m，層間設(shè)置水平連接角鋼（L50×5mm），通過(guò)M8膨脹螺栓與下層圍板固定第二層安裝時(shí)，圍板內(nèi)側(cè)加裝Φ48mm鋼管斜支撐（間距1.8m），支撐一端與圍板連接耳板鉸接，另一端錨固于墊層混凝土（埋深50cm）頂部設(shè)置Φ10mm鋼絲繩環(huán)向加固（預(yù)拉力5kN），通過(guò)花籃螺栓調(diào)節(jié)張力（三）反濾系統(tǒng)施工級(jí)配反濾層底層（粗砂層）：鋪設(shè)厚度30cm，采用人工攤鋪，表面平整度≤30mm，鋪設(shè)范圍超出圍井內(nèi)壁50cm中層（瓜子片層）：厚度30cm，粒徑5-10mm，與粗砂層界面鋪設(shè)一層土工布（搭接寬度≥20cm，采用縫接法連接）上層（碎石層）：厚度30cm，粒徑20-40mm，表面設(shè)置Φ100mm排水盲管（環(huán)向布置，間距1.5m），盲管外包土工布（200g/m2）土工織物鋪設(shè)采用"U"形鋪設(shè)法，底層土工布延伸至圍井壁高度1/2處，頂部反包碎石層50cm，采用不銹鋼卡扣固定（間距30cm）土工布搭接寬度：縱向≥15cm，橫向≥20cm，搭接處采用雙線(xiàn)縫接（針距5mm），縫接強(qiáng)度≥母材強(qiáng)度的80%排水系統(tǒng)安裝在圍井壁1.5m高度處預(yù)留Φ50mm排水孔（每個(gè)側(cè)面1個(gè)），安裝PVC排水管及浮球閥，控制井內(nèi)水位低于圍井頂0.5m排水管出口設(shè)置消能設(shè)施（采用Φ300mm×500mm磚砌消力池，內(nèi)填碎石），防止沖刷下游土體（四）水位調(diào)控系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝置井內(nèi)設(shè)置投入式液位計(jì)（測(cè)量范圍0-5m，精度±1cm），數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至現(xiàn)場(chǎng)控制柜安裝滲流量監(jiān)測(cè)儀（電磁流量計(jì)，量程0-1m3/s，精度±0.5%），監(jiān)測(cè)管涌水量變化自動(dòng)調(diào)控當(dāng)井內(nèi)水位超過(guò)設(shè)定值（設(shè)計(jì)水位+10cm）時(shí)，浮球閥自動(dòng)開(kāi)啟排水；低于設(shè)定值（設(shè)計(jì)水位-10cm）時(shí)，關(guān)閉排水閥配置手動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，緊急情況下可通過(guò)閘閥人工控制水位，閘閥操作桿高度1.2m，設(shè)置明顯操作標(biāo)識(shí)四、質(zhì)量控制（一）主控項(xiàng)目圍井結(jié)構(gòu)直徑偏差：±100mm（全站儀檢測(cè)，每30°測(cè)一點(diǎn)，取平均值）垂直度：≤H/500（H為圍井高度），采用激光投線(xiàn)儀檢測(cè)滲水量：≤0.1L/(m·h)（雨后或人工淋水后，觀察2h無(wú)明顯滲漏）反濾層級(jí)配組成：篩分試驗(yàn)通過(guò)率偏差≤5%（每層取樣3組，每組重量≥10kg）壓實(shí)度：≥93%（采用環(huán)刀法檢測(cè)，每層檢測(cè)點(diǎn)數(shù)≥5個(gè)）滲透系數(shù)：符合設(shè)計(jì)要求（現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)，每井檢測(cè)1次）（二）一般項(xiàng)目材料外觀圍板無(wú)裂紋、變形，表面平整度≤3mm/2m土工布無(wú)破損、無(wú)污染，搭接縫平整牢固連接件無(wú)銹蝕，緊固螺栓外露絲扣2-3牙安裝精度圍板接縫寬度：≤2mm（塞尺檢查，每縫檢測(cè)3點(diǎn)）支撐系統(tǒng)：斜支撐角度偏差≤3°，鋼管彎曲矢高≤L/1000（L為支撐長(zhǎng)度）排水孔位置：高程偏差±20mm，水平位置偏差±30mm五、安全措施（一）施工安全高處作業(yè)2m以上作業(yè)設(shè)置臨邊防護(hù)欄桿（高度1.2m，橫桿間距0.6m），掛密目安全網(wǎng)（網(wǎng)目密度≥2000目/100cm2）作業(yè)人員佩戴雙鉤安全帶（靜負(fù)荷測(cè)試≥15kN），攀登用具采用防墜器（制動(dòng)距離≤1.5m）用電安全現(xiàn)場(chǎng)采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，配電箱設(shè)置三級(jí)漏電保護(hù)（動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s）電動(dòng)工具使用前檢測(cè)絕緣電阻（≥2MΩ），電纜架空高度≥2.5m，嚴(yán)禁拖地浸泡（二）防汛應(yīng)急預(yù)警機(jī)制配備自動(dòng)水位報(bào)警儀（預(yù)警水位提前50cm），現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備2臺(tái)備用水泵（流量20m3/h）編制險(xiǎn)情應(yīng)急處置預(yù)案，每2小時(shí)檢查一次圍井沉降、位移（允許沉降≤50mm，水平位移≤30mm）物資儲(chǔ)備備用圍板20塊、止水材料50m、速凝混凝土3m3，存放于現(xiàn)場(chǎng)30m范圍內(nèi)的防雨棚內(nèi)配置應(yīng)急照明（柴油發(fā)電機(jī)1臺(tái)、手電筒10把）、救生衣10件、急救箱2套六、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（一）分項(xiàng)驗(yàn)收基礎(chǔ)工程墊層混凝土強(qiáng)度：試塊抗壓強(qiáng)度≥設(shè)計(jì)值的90%（每組3塊，共留置2組）地基承載力：采用平板載荷試驗(yàn)，實(shí)測(cè)值≥設(shè)計(jì)值（100kPa）圍井結(jié)構(gòu)密封性能：閉水試驗(yàn)（充水至設(shè)計(jì)水位，30min水位下降≤20mm）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性：側(cè)向水壓試驗(yàn)（分級(jí)加載至1.2倍設(shè)計(jì)水頭，持荷1h無(wú)塑性變形）（二）竣工驗(yàn)收功能測(cè)試水位調(diào)控：自動(dòng)控制水位波動(dòng)范圍≤±5cm，手動(dòng)操作響應(yīng)時(shí)間≤5min反濾效果：井內(nèi)排水含沙量≤0.1kg/m3（連續(xù)監(jiān)測(cè)24h）資料核查施工記錄：包括材料合格證、測(cè)量放線(xiàn)記錄、隱蔽工程驗(yàn)收單等檢測(cè)報(bào)告：第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的圍井結(jié)構(gòu)性能檢測(cè)報(bào)告、反濾層滲透試驗(yàn)報(bào)告七、運(yùn)行維護(hù)日常巡查每日檢查圍井變形（沉降觀測(cè)點(diǎn)每周測(cè)讀1次）、水位變化（每2h記錄1次）每周清理反濾層表面雜物，檢查排水孔通暢情況（采用通水試驗(yàn)）維修保養(yǎng)連接件每季度涂防銹漆1次，止水帶老化（硬度變化≥20%）及時(shí)更換水位調(diào)控系統(tǒng)每月進(jìn)行1