电厂取排水口海域临时围堰施工技术

文章编号：1〇〇9-4539 (2020) 04-0丨55-05•其他*
电厂取排水口海域临时围堰施工技术
杨洪革
(中国铁建港航局集团有限公司第三工程分公司山东青岛266000)
摘要：本文采用理论计算、物模验证等措施初步确定围堰的结构形式，并严格按照方案进行施工。

通过实际应用证明，采用充填砂袋为堤心、扭王字块+栅栏板为护面、倒“T”型块压頂、钢板桩支护形成的临时围堰结构，能够达到阻水、破浪、防越浪、防管涌及止水的目的,且围堰整体稳定性高。

电厂取排水口海域临时围堰施工技术主要适用于以粉质黏土、粉土、粉砂、砂为主的临河、临海工程，也适用于粉土、粉砂及砂为主的湖泊围湖造地等基坑开挖工程。

关键词：临时围堰充填砂袋钢板桩施工技术
中图分类号：TM621 文献标识码： B DOI ：10. 3969/j. issn. 1009-4539.2020. 04.037
Construction Technology on Temporary Cofferdam for Outlets of Drawing Water
and Draining Water at Power Plant in Sea Area
YANG Hongge
(CRCC Harbour & Channel Engineering Bureau Group 3rd Engineering Co. Ltd., Qingdao Shandong 266000, China)
Abstract：This paper used theoretical calculations, physical model verification and other measures to initially determine the structure type of the cofferdam, and strictly followed the construction. The actual application proves that the sandbag is used as the embankment core, and the twisted king block adding the fence board is used as the protective surface. The temporary cofferdam structure formed by the M T M block jacking and the steel sheet pile slope protection can achieve the purposes of blocking water, breaking waves, preventing over-waves, preventing piping and stopping water. And the overall stability of the cofferdam is high. The construction technology of the temporary cofferdam in the water drawing and draining area of the power plant is mainly applicable to river and sea projects mainly composed of silty clay, silt, silt and sand. It can also be used for excavation and construction of foundation pits such as silt, silt and sand-based lakes.
Key words：temporary cofferdam；filling sandbag；steel sheet pile; construction technology
1引言
随着我国经济的持续快速发展，国家对节能和环 保日益重视，各行业对环保控制也越来越趋于规范, 并提出更高要求。

海水冷却成为火力发电厂采用的 主流技术，这对电厂临海工程建设中的临时围堰提出 了更高要求。

在大唐东营2 x1 000 MW新建工程海 水取排水工程取排水口临时围堰施工中，通过资料查 询、理论计算、物模试验等方式确定了 一种充填砂袋
收稿日期：2020-02-20
基金项目：中国铁建港航局集团有限公司科技立项(2018-B27)
作者简介：杨洪革（1975 -),男，山东烟台人，高级工程师，主要从事水 运工程施工管理工作；E-mail：369326855 @ 与钢板桩组合的围堰结构，并优化了工艺，采取了适 当的控制措施保证了施工安全，取得了良好的经济效 益及质量效果，为类似工程的施工提供参考。

2项目概况
大唐东营2 X1 000 MW新建工程海水取排水 工程在海陆交接处，需要破除原抛石混凝土护面的 防潮大堤，建造10孔3 m x3 m钢筋混凝土取水结 构、5孔3 m x3 m钢筋混凝土排水结构。

为创造钢 筋混凝土结构干施工条件，需要建造一条长约600 m 的临时止水围堰。

平面布置如图1所示。

围堰内基 坑开挖底标高为-7.1 m，围堰外侧海平面标高为
+ 1.0 m。

该围堰要求不仅泥面以上具有止水功3.3稳定性分析
能，还要求泥面以下也具有止水功能，同时还要求 采用易工水运工程结构CAD集成软件（土坡稳具备在钢筋混凝土结构深基坑开挖时的支护功能。

定模块)对极限工况（围堰外侧极端水位2.88 m+围
图1临时围堰平面布置3围堰结构确定与分析堰内侧基坑开挖至最低处-7.1 m)进行验算,在不考 虑钢板粧作用条件下，围堰稳定性满足要求。

同时对 围堰进行物模试验(见图3),结果表明围堰模型在模 拟的百年一遇水位最不利工况下是稳定的[2]。

图3围堰物模试验
3.1围堰结构形式比选
该地区砂源丰富，优先考虑袋装砂结构形式。

该结构机械化程度高、施工速度快、整体性能良好、结构安全、可以就地取材、能有效节约工期、填筑拆 除简易m。

目前常用袋装砂临时止水围堰的结构 形式主要有充填砂袋+黏土芯墙结构、充填砂袋+ 高压旋喷桩墙结构、充填砂袋+混凝土防渗墙结构 及充填砂袋+钢板粧结构。

由于本地区黏土资源 缺乏，高压旋喷桩及混凝土防渗墙结构施工易对充 填砂袋造成破坏且后期拆除难度大,经研究本围堰 最终采用充填砂袋+钢板粧结构。

3.2围堰断面形式确定
考虑到本地区东北风盛行导致的增水，围堰顶 标高设置为+5.0 m,原泥面以上就地取材，采用充 填砂袋阻止原泥面以上的海水流人，原泥面以下采 用钢板桩阻止海水渗入。

围堰外侧采用扭王字块 与栅栏板进行消浪护面，围堰顶采用倒“T”型混凝 土块增加围堰稳定性。

围堰结构见图2。

图2临时围堰断面（单位:mm>4施工工艺
本项目采用的电厂取排水口海域临时围堰施 工工艺流程如图4所示。

图4围堰施工工艺流程
4.1放线定位
现场测量放线使用G PS对围堰堤身进行精准定位，每40 ~50 m设置一处放样点，采用钢钎标记
充填袋体内外边线，然后根据放样点加密袋体边线,间距约4 ~6 m,确保充填袋铺设边线位置准确。

4.2拆除坡脚护面
采用挖掘机拆除原防潮大堤的护面块体及块 石，将拆除的块体及块石堆在附近护面块体上面，以备后期恢复时充分利用。

4.3充填袋施工
(1) 充填袋制作
充填袋采用250g/m2的土工织物，加工成长方形，其尺寸宽度以护堤坡长断面为准，同时考虑增
加3%富裕量以备充灌时收缩量的储备[3]。

袋体长度宜在30 ~ 50m之间，为了利于错缝以及合理利用
施工时间，相同宽度的袋体可加工成2或3种长度，以利施工布置的灵活性。

根据经验，该工程袖口布设初定为20m2左右一个。

袖口原材料材质相同，袖口直径0.3m，伸出袋体0.5m或0.6m,袖口和
袋体采用丁缝连接。

(2) 充填袋体铺设
水下部分充填袋体铺设用150 m3/h自航驳船，潜水员配合；出水后用人工铺设，铺设第一层土工袋前，应先将基底找平，局部高差不大于20 cm。

水下施工的充填袋铺设应在满足小驳吃水条 件下进行。

充填袋两端先定位于小驳上，铺设时将 袋体一端固定在定位桩上，用砂袋压稳固定。

充填 袋平缓展开并不断拉紧，潜水员根据放出的边线和 中线随时调整充填袋的位置以保证能够满足设计 要求。

铺设位置满足要求后应及时进行充填。

充填袋出水后，上面袋体可采用人工铺设。

充 填袋铺设时应垂直于围堰轴线，上下层袋体应错缝 铺设。

在同一层上的相邻两个袋体之间需要预留 富裕空间，以便充填后两个袋体间靠紧，且无通缝，如有应及时填塞好。

(3) 袋体充填
袋体充填时采用陆上高压水枪进行水力造浆、泥浆泵抽砂充填。

施工方式为分段分层、整体推 进，呈台阶状进行充填施工，在不同层袋体上形成 不同的工作面，并且要乘潮施工，在不同潮位情况 下，均可充填水位线以上部分，保证施工效率。

袋体充填饱满度宜为85%，厚度按照实际情况 可取400 ~600 mm范围（见图5)。

充填顺序为“先 四角，后主体”，逆潮流方向充填，并注意观察出泥 管口情况。

在充填袋体过程中，需要人工在顶面往 复行走，踩踏密实，尽可能加快排水，使袋体充填平 整，并注意防止爆袋[4]。

图5充填袋施工
4.4 土工布铺设及石料抛填
人工铺设400 g/m2的土工布，并采用袋装砂压 载，袋装砂横向间距2~3m、纵向间距4~6m。

碎 石垫层采用水上运输，皮带机打人、挖掘机摊铺。

其它块石采用方驳运至施工现场，挖掘机进行 抛填。

首先抛填挤淤块石，然后抛填堆石棱体，再 抛填堤心石、垫层块石。

4.5钢板桩施工
根据抗渗流计算，围堰止水采用拉森IV型钢板 桩，长15 m。

钢板桩打设主要采用两种方式，一是 防潮大堤结合处，每侧长度约20 m的钢板桩采取陆 上打设;二是其它钢板桩采取水上打设。

内侧第二 排-4. 0 m处钢板桩打设，待基坑开挖至-4.0 m标 高后,与取水结构物基础水泥搅拌桩同时施工。

(1) 钢板桩吊装
钢板桩经由驳载码头，用船运至设计位置。

钢 板桩采用两点吊，在吊装过程中注意对钢板桩的保护。

(2) 导架、导梁安装
为保证桩位精确及垂直度，防止钢板桩屈曲变 形，并提高桩的贯入能力，需要设置一定刚度的、坚 固的导架[5]，8卩“施工围檩”。

导桩选用<j)6〇C m、壁 厚8 mm的钢管桩，长度为12 m。

钢管采用液压振 动锤打设。

选用边线顺直的钢板桩作为导梁，安装在导桩 的水平撑上，采用临时焊接连接。

(3) 钢板桩打设
施工时从两侧岸边向中间打设,控制第一根钢 板桩边桩的定位、垂直度，是保证围堰位置及后期 钢板桩施工的关键技术[6]。

第一根钢板桩插桩时，确保桩体呈垂直状态，插桩稳定后，精确复测桩位及垂直度。

满足要求 后,严格控制沉桩位移量，间断性打设，小位移量打 桩，密切复测钢板桩垂直度[7]。

后续钢板桩打设，起吊后使用人工协助插人前一根钢板桩锁口。

钢板桩沉桩时，采用全站仪 测量控制，如出现倾斜情况，可用轴线修正法，若 出现较大倾斜，要用钢丝绳拉住粧身，边拉边打逐 步纠正。

当偏斜过大不能用拉挤的方法调整时，须拔出重打。

钢板粧在合龙时,两侧锁口如不在一条直线上 的修正措施：在合龙前几组时，将钢板桩插人导梁 内，再逐一沉桩。

同时提前准备一批异形钢板桩用 于合龙时修正钢板桩上下锁口不直的情况。

(4)钢板桩拔除
基坑施工完毕要拔除钢板粧，拔桩顺序与打桩 顺序相反。

可先用振动锤将板桩锁口振活以减少 土的阻力，然后边振边拔[8]。

对较难拔出的板桩可 先用振动锤将桩振打下沉100 ~ 300 nun，再与振动 锤交替振打、振拔[9]。

4.6钢管桩支撑体系
临时围堰北侧永临结合段，因取水结构物紧邻 第二排钢板桩，基坑预留宽度受限。

在结构物施工 过程中，临时围堰遭受多次强风浪侵袭，个别部位 钢板桩出现轻微倾斜。

为确保基坑边坡稳定性，保 证施工安全，故在临时围堰北侧永临结合段第二排 钢板桩内侧增设钢管桩支撑体系。

钢管桩支撑体系采用长度为15 m的4)800 m m 钢管桩加固，钢管桩间距3.0 m。

在钢板桩之间采 用圆钢管进行支撑，钢管桩主要采用60 t液压振动 锤沉桩。

4.7倒“T”型块施工
海上部分倒“T”型块采用200 t起重船安装，最 大起重幅度22 m;陆上部分采用100 t履带吊安装。

倒“T”型块之间有3 cm的安装缝，采用高标号 砂浆封堵。

倒“T”型块与底部砂袋之间采用C20混 凝土封堵（需人工清除碎石垫层后，再浇筑混凝土），防止海水通过碎石垫层进人围堰。

4.8护面块体安放
护面块体主要包括3种型号，分别为2 t扭王字
块体、5 t扭王字块体、栅栏板。

栅栏板采用人工配
合履带吊安放，相邻高差小于150 mm，缝宽小于
100 mm;扭王字块体采用分区、定点随机安放，并逐
块做好安装记录。

扭王字块可按设计数量的95%
进行定点安放，然后再进行查漏补缺[1()]。

坡底扭王
字块体要与抛石棱体接触紧密，坡面块体斜向放置。

4.9控制要点及注意事项
(1) 充填袋体应分层铺设，堆叠整齐，上、下层 交错排列，不允许袋体与袋体之间留有缝隙、通缝；
袋体内水未完全滤出前，不宜在其上部充填；袋体
不得用锋利的石块堆压，以免割破袋布；袋体间的
空隙以袋装砂填补密实，以免形成管涌通道[11]。

(2) 在钢板桩插打过程中，当钢板桩的垂直度 较好时，一次将桩打到要求深度；当垂直度较差时，
分两次施打，即先将所有的桩打人约一半深度后，
第二次再打到要求深度[12]。

对较难拔出的钢板桩，
交替振打、振拔。

(3) 栅栏板应安放稳固、平顺，当需用二片石支 垫时，支垫的边脚数不得超过2处，且每处只能支垫
1层片石。

5围堰应用效果
大唐东营2 x 1 000 MW新建工程电厂取排水
临时围堰工程已完成（见图6),采用的充填砂袋+
钢板桩联合止水的方式止水效果较好，通过现场观
测统计，满足渗透值小于1m/d的要求，有效保证了
基坑内干施工条件。

图6临时围堰整体效果
扭王字块+栅栏板结构护面形式，有效抵御了
多次的风浪冲刷，降低了波浪的影响，堤顶倒“T”型
块进一步增强了堤身的稳定性。

通过增设钢管桩
支撑体系，确保了永临段围堰的整体稳定，均未发
生超规范要求的位移及变形。

围堰施工及使用期
间经历了十多次的风暴潮及三次强台风，堤身结构
稳定，围堰内部基本无渗水，为取排水结构物创造
了良好干施工条件。

6结束语
(1) 充填砂袋+钢板桩联合止水技术，采用充 填砂袋阻挡泥面以上海水进入，同时兼顾防止海浪
涌人，就地取材、造价低廉;钢板桩阻挡泥面以下地
下水渗人，并有效防止管涌形成，确保了围堰基础
的整体性,保证了深基坑施工的质量与安全。

(2) 充填袋堤心+预制块体防浪技术既能有效 抵抗风暴潮，保证堤身稳定，又便于后期拆除，降低
工程造价。

(3) 在永临结合段第二排板桩外侧采用钢管桩 强化支护体系，减少板桩变形，保证了围堰结构的
整体稳定。

(4) 围堰外侧水面以下采用栅栏板消浪，水面 以上采用扭王字块体消浪，在保证消浪效果的同时
又便于后期水面以下块体拆除。

参考文献
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(上接第丨45页）
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