围堰施工专项方案.docx
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围堰施工专项方案
苏南运河镇江段三级航道整治工程
SNZJ-10标
围堰专项施工方案
编制人：
审核人：
编制单位：
（盖章）
编制日期：
二◦一一年七月六日
围堰专项施工方案
一、项目概述
苏南运河镇江段三级航道整治工程，1988年至1992年期间整治完成，整治后的航道尺度为：
航道底宽》40m斜坡段口宽》70m驳岸段口宽》60m最小设计水深2.5m,最小弯曲半径》600m跨河桥梁通航净高》7m净宽》50。
整治后由于航运发展迅猛，船舶量急增，船舶大型化发展，船舶航行由设计的双线航行发展到四线航行,加之该段土质条件特殊,呈现流砂土现象,以致该段预制砼护坡毁坏严重,护坡多处土体被冲刷掏空,导致坍塌严重。
我公司中标的SNZJ-10合同段，起讫里程桩号为24k+595-26k+156,工程范围全长1561米。
主要工程内容为土方开挖、围堰构筑、驳岸施工、土方回填、二级护坡、疏浚土方,以及为实施以上工程所必须的临时工程的施工与缺陷修复。
计划工期为16个月。
本合同段全线开挖A型护岸水上方3561.2延米，水下方约为69万方，回填土方A型护岸3561.2延米。
一级护岸：
新建空腔式C20素砼重力式护岸（A型）3561.2m,护岸底板采用C20砼，压顶采用C25砼。
软基处理分别采用水泥搅拌桩、钢筋混凝土方桩、换填块石三种形式。
二级坡采用厚度120mm勺C15生态混凝土护坡。
二、航道概况
本河段整治标准为四级，一般河段底宽B=40m两岸采用1:
3的砼预制块护坡，1997年苏南运河全面整治完成后，船舶流量迅速增长，大吨位、大船舶流量产生较大的航行波与船撞力，对驳岸和护欧及河床造成较大的影响，本航段两岸预制砼护坡损坏较为严重，沿线多处发生护坡坍塌至▽4.1（85国家高程基面，以下同）平台。
根据调查，苏南运河河床在动水作用下，沿航道中心线一般均被冲刷成宽
2-5米，深0.5〜2m的深槽，而航道两侧坡脚附近则淤高了1〜3m左右，故该段现状航道底宽在30〜35m左右。
三、地形、地貌及工程地质概况
苏南运河镇江段属于高亢平原工程地质区，其中丹阳以北的运河两岸为平缓的岗地，时有残丘出现，在地貌上属于长江漫滩一级阶地类型，系堆积侵蚀而成
由于水流侵蚀切割作用，往往形成陡坎突变的景象，地面标高在▽10.0左右。
根据江苏省交通规划设计院提供的《苏南运河镇江段三级航道整治工程地质勘察报告》，本标段特殊土类型与特征如下：
所属类型：
区内主要特殊土为软土，对应的主要层位为1—2层，1—2b层
和2—2层，软土的主要成因为冲湖积成因。
土性特征：
1—2淤泥质（粉质）粘土，灰色，流塑，高压缩性。
1—2b淤泥，灰色，灰黑色，夹腐植物，流塑，高含水率，高压缩性。
2—2淤泥质（粉质）
粘土，灰色，局部夹腐植物，流塑，中等〜高压缩性。
四、水文
根据江苏省1960〜1985年水文资料的分析表明：
汛期为每年的5~9月，枯水期为10月〜次年的4月。
长江最高水位为^5.65（1974年8月，国家85高程基准，下同），最低水位▽-0.76（1979年1月）。
苏南运河最高水位5.73米（1931年8月），最低水位0.3米（1970年1月）；丹金溧漕河最高水位5.15米（1956年），最低水位0.5米（1970年1月）。
受人为水利设施条件控制，苏南运河镇江段水位明显受潮汐作用而波动。
运河沿线地下潜水层顶部的埋深一般为2〜5米，潜水层厚度一般为6〜8米。
苏南运河镇江段设计水位根据《苏南运河镇江段三级航道整治工程初步设
计》（2007年12月报批稿）中的设计水位进行确定。
设计最高通航水位取二十
年一遇水位，最低通航水位采用
98%保证率。
其设计特征水位如下：
设计最高通航水位：
▽5.1；
设计最低通航水位：
▽0.6；
常水位：
▽2.1。
五、分阶段施工工期安排
1、2011年7月31
日前完成试验段围堰，试验段围堰桩号暂定
25K+000-25K+150（左岸）。
2、2011年9月开始构筑其他段落围堰，围堰构筑进度根据施工进度协调安排，具体新建围堰桩号见下节。
3、所有围堰预计2012年3月全部构筑完成，2012年5月开始拆除围堰，2012年6月围堰拆除结束。
六、围堰构筑方案
苏南运河是国家的重要水运通道，按招标文件的要求，本项目须采用不断航的施工方案，在施工期须保证通航水面宽度始终不小于45米。
苏南运河航行船舶较多，且船型大，水流、船行波对围堰的冲刷大，且施工工期较长，围堰跨越洪水期，施工围堰须牢固，需对堰体的土质加以选择，并考虑防渗要求。
具体措施：
1、本河段围堰主要采取四种结构形式：
1留置围堰
2草袋土围堰（主要存在于留置围堰的内部局部地段）
3单排木桩围堰
4双排木桩围堰。
现场根据地形条件采用不同的围堰形式，减少对航道的占用；
2、在围堰构筑中，项目部将对堰体的土质加以选择，采用粘土，并用挖机分层压实。
在水位变动区以上，我部采用草袋土护面防水流冲刷。
3、围堰分段构筑，每隔200米左右筑一分隔坝，提高围堰的稳定性。
同时，在软基处理段砼基础浇筑中，每隔100米左右，在底板下浇一条止水带，避免因底板下的换填块石和级配碎石垫层形成一条贯通的透水带。
4、围堰形成后，在围堰上下游设一警示牌，提醒过往船舶小心驾驶，晚间在围堰迎水侧悬挂红灯，避免船舶冲撞围堰。
5、堰构筑至设计标高后，项目部将派专人对围堰定期进行检查维护，特别是在雨季、汛期，要安排人员日夜值班看守，遇有险情及时加固抢修，以确保基坑开挖工作的顺利进行。
6、围堰结构形式
1留置围堰
本工程为航道拓宽，大部份新建驳岸前沿线离原护坡河口线较远，基坑开挖
后，在老护坡保持完好地段，新建护岸前沿线距离老护坡顶格梗前沿线超过11
米，则会自然形成留置围堰，围堰既牢固，又能保证在施工期通航水面宽度始终不小于45米。
2草袋土围堰
在留置围堰中的老护坡前口少量坍塌，原平台大部分仍然有所保留的地段，可以构筑草袋土施工围堰，构筑时应结合驳岸基槽土方开挖，利用基坑开挖出的土方来进行，构筑前，应先进行适当清淤和拆除原护坡砼预制块，围堰土方应用
挖掘机分层压实。
根据本项目现场情况，计划围堰顶宽不小于3.5米，顶高程▽3.5米，迎水面边坡1:
3，背水面边坡1:
1.5~2.5，迎水面在水位变动区用草袋土防护，防止水流冲刷，围堰构筑应不影响航道船舶的正常航行。
如下图所示。
原河道
图1草袋土围堰构筑示意图
草袋土围堰主要位于留置围堰内部的局部坍塌地段，一般处于长度几米或者
几十米左右的区域。
3双排木桩粘土围堰
当新建护岸前沿线距离老护坡顶格梗前沿线不足8米，或者虽然超过8米，
但是老护坡平台基本全部坍塌，甚至坍塌至原二级护坡位置，或者当墙前水深较深时，特别是在与原有砖瓦厂码头、砂库码头、海事码头等衔接的地段，为减小占用航道区域，缩小围堰体积，保证码头的正常运营，可采用双排木桩围堰。
围堰构筑前，先用全站仪测放围堰位置，对构筑原河床进行必要的检查，采
用水上挖泥船清理围堰位置的淤泥和预制块，确保建成的围堰不透水。
围堰顶标
高3.5m，顶宽4.0m，围堰两侧采用长不小于6m,间距0.5m的圆木桩，确保木桩进入土层至少2米，桩两侧横向绑扎木桩联结成整体，两排桩之间每隔3米设置一道用①8钢筋对拉杆；桩内侧绑扎竹篱，为防止水土流失，竹篱表面覆上土工布，再在桩内侧填土夯实。
采用挖机打桩，木桩施工结束后绑扎覆有土工布的竹篱巴。
土方采取反铲挖掘机挖土至泥驳船上，运至围堰处由抓斗挖泥船挖填构筑。
围堰构筑出水面后，自然沉降一段时间后，水面以上的围堰应分层填筑和夯实，直至填筑到设计标准。
如下图所示。
图2木桩围堰构筑示意图
4单排木桩粘土围堰
当新建护岸前沿线距离老护坡顶格梗前沿线为8-11米范围时，或者虽然超
过11米，但是局部坍塌后水深较大，又不宜构筑草袋土围堰时，则构筑单排木桩围堰。
具体做法为：
在老护坡顶格梗前3米左右的地方首先清除河底淤泥和杂质，然后用挖泥船挖机或岸上挖机反铲斗打桩，桩入泥土深度一般为1.5米~2.0米，桩距为50厘
米，木桩纵向紧固采用木桩铅丝绑扎；木桩横向坚固为：
在老护坡后每隔5米打一根粗木桩（梢径14cm以上，桩长6m以上），然后再与木桩用粗铅丝连接坚固，然后先在木桩围堰上绑扎竹篱笆再铺设彩条布，然后利用基坑开挖土方在木桩围堰与原护坡之间进行土方充填，当土方充填过水面时应逐层碾压夯实直至标高3.5米。
由于各处新驳岸前沿线距老护坡压顶线的距不等，大于10米时，木桩采用6米木桩，8~10米时采用5米木桩
本工程需进行围堰构筑的地段和形式为:
序号
地段
围堰形式
备注
3
左岸24K+595~24K+700
单排木桩粘土围堰
5米木桩
4
左岸25K+100~25K+750
单排木桩粘土围堰
5米木桩
7
右岸24K+595~24K+620
单排木桩粘土围堰
5米木桩
8
右岸24K+620~24K+890
双排木桩粘土围堰
6米木桩
9
右岸25K+120~25K+270
双排木桩粘土围堰
6米木桩
10
右岸25K+310裹头30米
双排木桩粘土围堰
6米木桩
11
右岸25K+550~25K+630
单排木桩粘土围堰
5米木桩
12
右岸25K+630~26K+160
双排木桩粘土围堰
6米木桩
其余施工地段为不构筑人工围堰的留置围堰
围堰构筑至设计标高后，要组织专人对围堰定期进行检查维护，特别是在雨季、汛期，要安排人员日夜值班看守，遇有险情及时抢修，以确保基坑开挖工作的顺利进行。
为应付紧急情况，项目部将编制防汛应急预案，成立防汛领导小组和应急队，项目部并将预备一些木桩、草袋、铅丝和彩条布等防汛物资，随时准备抢修加固围堰。
本工程范围内共有作业码头4座，由于采用不断航施工，本工程在围堰构筑施工时势必与码头进出装卸船舶发生矛盾，有可能出现堵挡现象，因此在我构筑与码头相连部位围堰时，请海事部门协助维护，以确保航道的畅通。
护岸工程构筑施工围堰的土方结合水上土方开挖进行。
首先在构筑▽3.1米
平台时，表层含杂质、树根土方由挖掘机开挖，推土机推至临时堆土区，然后用素土进行围堰构筑。
为防止围堰渗水，在粉砂土地段，▽3.1米平台构筑完毕后，即开始布设双
排轻型井点降水设备，前排井点距离压顶前沿线6米，后排井点距离压顶前沿线12米，采用7.5KW电机、分管长度3-6米轻型井点降水设备。
为了保证分管滤头低于底板底标高1.5米以下，布设前，先用挖掘机在布管位置开挖宽2米、深1.5米的沟槽，沟槽的作用一方面是降低分管滤头高程，另一方面是汇聚冲孔水流,保证作业面干地施工。
洪水期围堰（含留置围堰）顶高程为^4.6米，水位过高时，可在顶部用装土土工布袋加高。
基坑内侧底部四周设置排水沟和集水坑进行明排水。
驳岸工程施工完毕后，围堰用挖泥船清除。
七、稳定性验算（仅对洪水期施工围堰进行验算）
围堰的坡比设置：
迎水面1：
3,背水面1：
2.5
围堰顶高程▽4.6米（按洪水期最不利状态考虑），围堰顶宽设置^3.5米。
背水面的边坡稳定，依据基坑开挖边坡坡比设置，其1：
2.5--1:
2.0是安
全的。
其迎水面边坡坡比按1：
3设置，洪水期水位按^4.1米考虑。
应按照有水渗流时土坡稳定计算进行，此渗透仅考虑迎水面向背水面渗流的单向渗流，因施工时采取干施工，基坑水位是受到措施控制的。
动水力DD=GdA=wIA
Gd—作用在单位体积土体上的动水力KN/m3
w—水的容重KN/m3
A—假想滑动土体在浸润线以下部分的面积m2
I—在面积范围内的水头剃度平均值
为简化计算，在此不再将其按土层分层（即条分），仍选定2-1层（粉土）作为代表土层计算校核。
贝UK=MMs=l（tgWcos+CI）/（RWsin+
D）
其中：
|=h=4.1+2.6=6.7米
根据计算得知：
K=1.42，仍是稳定的。
顶宽之所以设置成3.5米，一是考虑船行波会对围堰迎水面产生冲刷及施工期内暴雨冲刷等，因此，在局部施工段根据实际情况还将采取土工织物护面的办法（如袋装土、土工布等），据此，对其进行抗倾稳定验算：
作用在迎水面上的静力压力合力为：
2
W=Wh/2=0.5X9.81X6.7X6.7=220.19KN/m
考虑动船行驶，动力系数Kd取1.25
则Wd=159.36X1.25=275.23KN/m
土体重量：
W1=3.5X7.2X17.6=443.52KN其重心在几何形心处
土体重量W2=18-2X7.2X17.6=1140.48KN其重心在几何形心处
土体重量W3=21.6-2X7.2X17.6=1368.58KN其重心在几何形心处
则土体总重为W=Wi+W2+W3=2952.58KN
W的重心形心如图
对A点抗倾覆力矩为W抗=WX18.3=54032.14KNm
对A点的倾覆力矩为W倾=WdX2.4=382.46KNm
W抗>>W倾故安全！
八、安全措施
在构筑围堰时每隔200米构筑一道分隔坝，以提高围堰的稳定性。
为防止船舶撞击围堰，围堰两端要设防撞墩，沿线每200米设置警示标志，夜间设警示灯光信号，现场购置适量围堰构筑材料如：
木桩、编织袋、彩条布等,以便抢救使用。
项目部将派专人对围堰进行看守和定期进行检查维护，特别是在雨季、汛期,安排人员日夜值班看守，遇有险情及时加固抢修，以确保围堰的安全。
由于该段土质的特殊性，如何防止管涌和流砂的发生非常重要。
一旦发生流砂，围堰将在几分钟内垮塌，这将对基坑内的施工人员生命安全带来重大威胁，同时还会造成重大经济损失和工期损失，因而制订好围堰防护及应急预案非常重要。
通常最可能发生流砂的部位是分管布设的位置，最可能发生流砂的时间是分管拔除后的1-3天内。
因而在分管拔除后应及时进行墙前墙后的回填，墙前最好回填至水位下1米左右。
管涌在基坑开挖的过程中就随时可能发生，但管涌没有流砂危险性大，主要是现场观察和掌握，一旦有冒浑水的管涌情况就必须立即停止基坑开挖，对管涌位置进行覆盖，并用挖掘机或挖泥船在围堰外围切断渗流路径。
对于冒清水的管涌主要加强明水排除，不需要停止基坑开挖。
一旦发生流砂导致围堰垮塌，首先采用液压抓斗挖泥船切断渗流路径，然后再重新进行围堰构筑，最后进行排水和清淤。
八、应急预案
见《围堰防护应急预案》
围堰防护应急预案
为了保证SNZJ-10标围堰及施工作业人员的安全，确保我标工程实施的顺利，特制定如下围堰防护应急预案。
一、目的
为降低围堰坍塌等重大生产安全事故给人员带来危害，或对财产造成损失，避免由于突发事件造成混乱或由于职责不清造成指挥失灵、事态失控，结合本项目实际情况，制定本应急预案。
二、适用范围
适用于工程施工发生围堰坍塌等重大生产安全事故时的应急处理。
三、编制依据
1、《安全生产法》
2、《建设工程安全生产管理条例》
3、《职业健康安全管理体系规范》（GB/T28001—2001）
4、《关于防止施工坍塌事故的紧急通知》
5、《建筑工程预防坍塌事故若干规定》
6、《关于防止建筑施工模板倒塌事故的通知》（建建安（1993）第41号）
7、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）
四、应急预案组织机构
组长：
夏陈生
职责：
接到警报后，应迅速了解事故情况，作出指示决策，下达应急抢险命令。
副组长：
鲁明
职责：
根据组长下达的抢险命令，组织各专业抢险队开展抢险工作，并做好事故通报和事故处理工作，负责各抢险专业队之间的组织协调工作。
副组长：
许宗强、杨华锋
职责：
负责事故的接报，配合主管领导做好事故的评价及传递、上报等信息处理工作；做好事故现场记录、拍照、收集证据工作；根据领导指示、决策，做好上情下达，协调有关工作事宜；代表指挥部对外发布有关抢险进展情况、支援、求救信息。
成员：
王小磊、汤龙庆、王平、何进军、龚炳喜、高扣红。
职责：
现场具体指挥各专业队的抢修和救援工作。
五、应急措施
1、预防措施
为防止船舶撞击围堰，围堰两端应设置警示标志和防撞设施，夜间沿线设警示灯光信号（每200米一道），同时设专人巡视，发现问题及时抢修和处理。
2、抢险物资的配备
1）、通讯器材：
应急指挥部事先制定通讯联络方法，配备和设置通讯器材，如对讲机、移动电话、值班报警电话，并要求有人员熟悉使用方法；
2）、辅助工具：
应急照明、移动照明、扩音话筒、帐篷、雨具等其他工具。
事先配置并有适当数量的储存；
3）、抢修材料：
木桩400根、草袋2000只、编织袋1000只、材料布2000平方米；
4）、急救设备：
随时能投入抢修的挖掘机2台、推土机1台；汽车1辆（苏
L86377），船舶1艘，急救器材、药品、运送工具（担架、轮椅等）若干。
3、紧急情况处置程序
发现事故和事故征兆—报警—接报—发出抢修和救援命令—开始抢修和救
援一现场处置一结束紧急状态。
现场处置：
1）、管涌的处置
管涌在基坑开挖的过程中就随时可能发生，但管涌没有流砂危险性大，主要是现场观察和掌握，一旦管涌有冒混水的情况就必须立即停止基坑开挖，对管涌位置进行覆盖，并用挖掘机或挖泥船在围堰外围切断渗流路径。
2）、流砂的处置
一旦发生流砂导致围堰垮塌，首先采用液压抓斗挖泥船切断渗流路径，然后再重新进行围堰构筑，最后进行排水和清淤。
3）坍塌处理（包括船舶碰撞）
清理坍塌现场，抢救人员，对坍塌范围前后进行支护加固，以防止坍塌
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