云刚 中交四航局第五工程有限公司

红花水利枢纽是柳江干流规划中最下游的一个梯级，坝址位于柳州市柳江县红花村附近，距柳江县直线距离约22km，红花水利枢纽拟建的二线船闸位于一线船闸的左侧台地上，两个船闸的轴线距离为120m。施工作业区域狭长，施工环境复杂，本文重点介绍项目扩建船闸工程的施工导流关键技术。

1.工程概况

红花水利枢纽的二线船闸等级为Ⅱ级，船闸的有效尺寸为280m×34m×5.8m。设计代表船型为2000t货船、一顶2×2000t船队，兼顾3000吨级货船，船闸等级是Ⅱ级。设计洪水标准为100年一遇，相应上游水位86.34m，下游水位86.04m；船闸的正常蓄水位为77.5m，汛前预泄水位为72.5m；上游水位为91.52m，下游水位为91.22m。柳江是西江水系第二大支流，流域径流由降水形成，汛期4月～9月径流量约占全年81.5%，枯期10月～翌年3月径流量平均仅占18.5%，最枯月平均流量一般出现在每年的12月至次年2月、尤其以1月份最多。项目位于红花水利枢纽坝址左岸上下游约2km范围内，主要为丘陵地形。

2.红花枢纽设计

红花枢纽主要包括船闸交通桥、场内交通桥、上游导航墙、上下闸首、闸室、下游导航墙、下游引航道、护坡、隔流堤、靠船墩、边坡防护等结构。船闸平面布置图见图1。

图1 船闸平面布置图

红花水利枢纽二线船闸位于红花水利枢纽的左岸、已建一线船闸的左岸岸坡上，地形较高，红花水利枢纽为大流量低水电站，利用红花水利枢纽泄水闸及厂房导流。导流方式如下：

（1）利用上游岸坡预留土坎作为上游引航道纵向围堰，结合主体段上游横向围堰，形成上游引航道基坑，施工上游引航道部分。

（2）在上游引航道开挖过程中预留土坎形成主体段上游横向围堰；在一线船闸辅导航墙后修建混凝土纵向围堰，同时适当加高上游横向围堰至上游纵向混凝土围堰之间左岸至上游预留土坎围堰设计高程，组成上游主体纵向围堰；对一线船闸闸室边墙采用麻袋土加高、在一线船闸下闸首至二线船闸副导航墙之间新建下游纵向混凝土围堰，同时加高下游纵向混凝土围堰至主体段下游横向围堰之间的左岸低矮岸坡，共同组成主体段下游纵向围堰；在下游引航道开挖中形成主体段下游横向围堰。

（3）利用下游岸坡预留土坎形成下游引航道纵向围堰，与主体段下游横向围堰形成下游引航道基坑，施工下游引航道部分。围堰平面布置如图2所示。

图2 围堰平面布置图

围堰导流特性表见表1。

表1 围堰导流特性表

3.施工方法

3.1 石渣土填筑施工

围堰回填石渣土施工时按照一定的高程进行分层填筑，结合且衔接上麻袋粘土及钢筋石笼护坡的施工，保证施工工作面的互补。回填石渣土的断面尺寸按照有关施工设计图纸的规定。围堰的填筑分层进行，每层的压实度应该大于93%，分层厚度控制在30～40cm。碾压方向与坝轴线方向平行，行进速度小于行走速度小于4km/h。

3.2 水上混凝土围堰施工

水上混凝土围堰分两种，一种为混凝土围堰一半在水下一半在水上的围堰，另一种为干地施工的全部在水上的围堰。第一种水上混凝土施工需等到围堰水下部分施工完成，结构露出水面后才能进行施工，第二种需等开挖至结构底基面后，再进行围堰施工。水上混凝土围堰，采用履带吊或汽车吊进行模板安装作业，安装模板时，注意结构角点及模板垂直度，模板安装完成经监理验收合格后，即可浇筑混凝土。水上混凝土采用三级配混凝土，入仓方式采用履带吊配卧罐，混凝土用混凝土罐车运抵至仓面后，卸入卧罐中，采用履带吊吊起卧罐入仓。

3.3 麻袋土围堰施工

麻袋土围堰施工工艺流程为：测量放样→地面清理→麻袋土堆放→场地清理→验收。在土围堰施工过程中，测量人员随时测量两侧填筑的断面尺寸，保证堰体的断面尺寸与设计保持一致。一线边闸墙段麻袋土围堰需将原边闸墙顶面杂物清理干净，下游主体基坑麻袋土围堰表面用挖掘机做成向中间略低两边高再进行堆放。麻袋土由人工进行堆填和码放，人工装填麻袋的填充量单袋不得超过袋装容量的40%，袋口用绳子绑扎好，开口朝内放置。麻袋的码放确保每个麻袋错缝搭接严禁出现水平或竖直通缝，麻袋不能出现卷曲现象，必须按照设计坡比进行码放。

3.4 钢筋石笼施工

钢筋石笼施工主要考虑为防止施工过程中碴石滚入航道和基坑内及围堰和混凝土能同时施工，以保证混凝土结构在洪水季节可连续施工。回填碴石到钢筋石笼的设计底高程时即可进行施工，布设一层钢筋石笼相邻二个钢筋石笼应进行绑接牢固，钢筋石笼压脚轴线方向垂直。

钢筋石笼的施工顺序：钢筋笼加工制作→运输至现场→现场摆放→投放块石→封闭钢筋笼上部。

钢筋笼制作加工完后，采用汽车吊吊装至运输车辆上运输至现场，在装石过程中必须始终保持钢筋笼的原状不允许变形，笼盖和笼体必须吻合。采用挖掘机配合人工进行投放，对于挖掘机投放不到位的采用人工进行投放，以加快施工进度。先摆放最底层钢筋笼，然后分层碾压中间及背水面测围堰石渣土料平至钢筋笼顶后，再摆放上一层钢筋笼依次进行，至围堰设计顶高程。

3.5 模袋混凝土护坡

模袋混凝土护坡用于下游引航道左岸末端围堰外侧，高程64m以下水下强风化、全风化岩及土质边坡上。下游引航道左岸末端围堰填筑完成，对于坡面凹坑和原河床不平整处，采用石渣料回填并压实。在模袋混凝土铺设的过程中，所有模袋的注入口需要扎紧，采用人工自上而下的进行滚铺，顺坡进行，边铺边用锚固桩固定。迎水面模袋铺设需采用定位船作为施工平台，配合潜水员在水下进行作业。坡面锚固采用钢筋固定，锚固钢筋的间距根据试验进行确定，从上游往下游进行模袋的铺设，前一块模袋的搭接布应该在在后一个单元模袋布的下方，两个搭接布采用手提缝纫机缝制在一起，确保整片模袋的完整性。

灌注混凝土由潜水员在水下将灌浆管插入灌浆孔内，冲灌过程也需潜水员负责检查水下模袋充填情况，辅助混凝土流动，直到充满为止。混凝土的充灌原则按照先标准断面后异形断面、先左右后中间、先下面后上面、先上游后下游的原则进行。

模袋混凝土充灌是整个施工过程的关键工序，施工过程充灌方法和程序如下：

①模袋混凝土浇筑以前，需要用水泥浆先进行管路润滑，用清水洗干净管路，同时也要润滑模袋内壁。

②泵送的软管应该插入到模袋灌浆液面以下不小于30cm;

③模袋铺开后检查无误通知生产混凝土；

④每个模袋除了已经设置有的4个充灌口之外，再加设2个备用充灌口，一次充灌不满，则打开备用充灌口，再进行灌填，以模袋内充灌密实混凝土为原则；

⑤根据混凝土的和易性，随时观察模袋中混凝土的流动状态，如果出现阻塞现象，可以采用人工辅助挤压的方式，确保模袋混凝土充灌的饱满度达到设计要求；

⑥各个单元的模袋混凝土要进行连续充灌，保证整体性；

⑦模袋中的混凝土灌注接近饱和的时候，暂停灌注几分钟，等待袋中的气体排放完毕后，再继续灌注至饱满；

4.注意事项

（1）围堰填筑的粘性土的铺料和碾压必须连续进行，日降雨量大于5mm时，应停止填筑；

（2）麻袋及麻袋土围堰填筑用土其干容重不小于1.7g/cm，渗透系数≤1×10cm/s，单袋不能超过袋装容量的40%；

（3）模袋铺设施工中需要顺着水流的方向预留横向的收缩量，一般收缩量通过试验确定，通常按照6%进行预留；

（4）充灌的过程中，可以采用2.5mm的空心探针，插入模袋中辅助进行气体排放，保证模袋混凝土充填饱满。

5.结束语

红花二线船闸在施工之前，就考虑了特殊工况对工程施工的影响，精心组织，合理安排船闸的施工，尤其是模袋工程的施工，保证船闸在原有一线船闸附近安全的实施，内河的发展带来船闸的不断新建，尤其是城市化进程推进的过程中，水运经济的促进作用越来越重要，在原有船闸基础上扩建或者新建船闸的工程案例越来越多，今后类似的工程也会必然出现，总结红花二线船闸的施工经验供类似工程项目建设参考。