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摘要：针对江南地区特殊的地质条件，西气东输工程项目经理部采用无土围堰技术穿越中小型河流。从施工实际情况看，其技术劳动强度低，施工速度快，材料可重复利用，节约大量施工成本的优势，具有一定的推广价值。
关键词：西气东输 无土围堰技术 中小型河流
1、引言
举世瞩目的西气东输工程，是国家西部大开发的标志性工程。西气东输工程施工难度之大，工艺要求之严格，沿途环境之复杂，是我国管道建设史上前所未有的，与常规管道建设相比，发生了“质”的变化。管壁的加厚、管径的增加、输气压力的加大，带来了施工组织管理、工程技术管理、施工人员设备配置等一系列根本变化，对工程的项目组织管理、有效运行提出了更高的要求。管道一公司西气东输工程江苏项目经理部所施工的西气东输工程第二十五标段及常州-长兴支干线管道所经区域属于典型的江南水网，这里河流、水塘密集，其余所经地段大部分为水田。穿越河流、鱼塘工程量大，地质条件差，一方面施工作业带修筑困难，需投入人力、设备、机具多，增加了管线施工的难度；另一方面江苏地区经济发达，人口稠密，地面附着物相当多，对自然环境的保护和地貌恢复需要给予更高的重视。针对特殊的地质条件，从保护自然环境出发，管道一公司西气东输工程江苏项目经理部积极探索新工艺，采用无土围堰技术穿越中小型河流取得了成功。
2、无土围堰技术
无土围堰技术是不采用常规方式以土石方堆砌挡水墙体，而以钢结构连接形成围堰的承压骨架，辅以钢摸板或者木板等支撑作成围堰的堰体，在其迎水面用防水材料作为堵截水流的材料，经过防渗漏处理后阻断围堰外部的水进入围堰内部，排去堰内积水后，实施管理施工等作业的围堰技术。挡水桩与支撑桩均需人工打入河底一定深度，以确保围堰具有一定的抵抗水力作用的能力，而且两排桩分别纵向连成排、横向连成行。
该技术的优点是：不需要取运和清理大量土石方，工作量小；施工费用较低，不会对自然环境造成较大的破坏；施工材料易得，可以重复利用；施工速度快，可节约大量施工时间；不会造成环境污染，不会淤泥堵塞河道。
3、施工工序及要求
3.1确定围堰位置
采用无土围堰之前，应首先确定围堰位置。详细了解施工图，根据平面图用经纬仪确定管线穿越位置并作好标记，在管中心位置埋设木桩或水泥桩加以标示，然后参考管线穿越断面图中管道埋设、管沟开挖坡度、宽度以及河床表面需清理的淤泥层面积、厚度等参数计算开挖土石方量，并依此确定围堰之间的距离，计算时必须考虑到开挖管沟时管沟塌方、土石方回淤以及能够堆积的高度，确保施工时开挖出来的土石方能在围堰内堆积而不影响管道穿越施工时的机械行走、管段焊接、防腐检漏、管道下沟等活动，也不会造成环境污染。
3.2做围堰骨架
确定围堰位置后，做围堰骨架。沿河宽度方向设挡水桩和支撑桩，靠围堰外侧的是挡水桩，靠内侧的是加固支撑桩，每排桩沿河宽度方向成一行，每根桩间距大约为1米。两排桩之间的距离根据水深度和桩长度适当调整以增大其支撑力，增加围堰的稳定性。
遇到河底土层较硬时，可将桩底端部制作成斜口或尖头，设桩时，要求将桩打入河床一定深度，以防止排去围堰中积水后围堰垮塌。一般施工时打入硬塑层深度约为0.5m。
3.3铺设支撑板
围堰支撑骨架施工结束并确认其牢固后，铺设支撑板。由于防水材料是柔性材料，只能起到防渗漏作用，所以必须铺设承受全部压力的支撑板。为防止防水材料受力破损，支撑板应该具有一定的强度并不得有大的突起和大的孔洞，否则在水力作用下，防水布在这些部位极易损坏。根据现场实际情况可以选用钢模板、木板以及竹排添加稻草或编织物等软材料衬垫等方法。所有支撑板都绑扎在挡水桩及其连接杆件上，绑扎时不能留下尖锐突起。
3.4防渗水措施
完成支撑板安装后，用防水布作为隔水层铺设在支撑板前面，并通过防渗漏处理，最终形成围堰，其中防渗漏是关键。
根据河水深度、宽度选用的防水布，因现场处理接头无法保证其防渗漏能力，所以要求一道围堰使用一整块布。铺设时，将防水布展开，把他的一边压入河底淤泥之中，宽度约0.7m，并在其上面压上部分泥土，利用淤泥的作用来防止渗漏能力，该部分处理的好坏直接影响围堰的防渗漏能力，施工中应予以重视，所覆盖泥土不得有石块等硬物，以防止损坏防水布，防水布另一边搭在支撑板上并超过支撑板一定宽度，加以适当绑扎，避免落入水中。铺设防水布时，在长度和宽度方向均应保留一定的余量，不得张紧或受力。
3.5其他
围堰全部作好后，采用潜水泵向围堰外抽水，抽水时应密切注意围堰是否有险情，如有问题应及时进行处理，然后才能继续作业，这对保证围堰及施工安全极为重要。
排完积水，及时组织清理淤泥和开挖管沟，并注意将泥土首先堆积在围堰挡水桩与加固支撑桩之间，起到加固围堰、防止塌堰的作用。管段最好在河岸上预制，在管沟开挖完成后，通过挖发送沟用水浮法拖管过河、排水沉管或其他方式将管段就位，然后进行管沟回填，具体施工时按照设计图纸和相关规范要求执行。完工之后，拆除围堰、清理现场，进行水工保护等后续工作。
4、应用实例
西气东输常州—长兴支干线工程五龙港河穿越位于桩号KA024-KA025之间，根据现场勘察，河流水面宽70m，水深3m，淤泥深2m左右，为通航河流。河流两侧各有一个鱼塘，西侧鱼塘宽151m，东侧鱼塘宽119m，淤泥深1.5m左右，总体穿越长度340m。针对穿越段的工程特点，决定采用无土围堰技术穿越。
根据实际情况，确定使用钻杆作为挡水桩、木板作为支撑板，首先在陆地进行预制，使用槽钢及角铁与钻杆构成一个稳定的钢结构，中间使用木板填充，每个钢结构两边均有凹凸槽，便于连接。钻杆长为6m，钢结构长为4m、宽为1.2m。
首先，使用自制浮船上的落锤将预制的支撑结构打入河里，然后在支撑板后每隔10m安装一个钢结构箱体，为增加堰体的承载力在箱体的四角打入四根钻杆，其余部位支撑桩采用6m的木杆，共采用三排，每排之间使用木杆进行横、竖向连接。无土围堰结束后，使用水泵排除堰内积水，管线采用拖管法过河。
5、结语
无土围堰技术是一种新型实用的作业技术，它不象普通土石方围堰那样需要大量土石方的运输、填埋、清理工作，不会造成河道等水域淤塞。普通土石方围堰在管道施工结束后需对围堰进行清理，由于清理的难度相当大，清理效果常常不能令人满意，会造成河道淤积加重，破坏环境。因此无土围堰技术在日益重视水土保持和环境保护工作的今天更显示了其优越性。采用该技术劳动强度低，施工速度快，材料可重复利用，可以节约大量施工成本，所以是一种具有一定推广价值的施工技术。
但是，由于无土围堰抵抗水力作用的能力受到技术本身的限制，其承受力有限，所以在中小河流、沟渠、水塘等水较浅、水流速度慢的地方大有用武之地，而在水流速度较快或者在穿越地段水较深、淤泥过厚、河床过软以及岩石类河床等情况下，该技术的使用则受到限制。
关键词：西气东输 无土围堰技术 中小型河流
1、引言
举世瞩目的西气东输工程，是国家西部大开发的标志性工程。西气东输工程施工难度之大，工艺要求之严格，沿途环境之复杂，是我国管道建设史上前所未有的，与常规管道建设相比，发生了“质”的变化。管壁的加厚、管径的增加、输气压力的加大，带来了施工组织管理、工程技术管理、施工人员设备配置等一系列根本变化，对工程的项目组织管理、有效运行提出了更高的要求。管道一公司西气东输工程江苏项目经理部所施工的西气东输工程第二十五标段及常州-长兴支干线管道所经区域属于典型的江南水网，这里河流、水塘密集，其余所经地段大部分为水田。穿越河流、鱼塘工程量大，地质条件差，一方面施工作业带修筑困难，需投入人力、设备、机具多，增加了管线施工的难度；另一方面江苏地区经济发达，人口稠密，地面附着物相当多，对自然环境的保护和地貌恢复需要给予更高的重视。针对特殊的地质条件，从保护自然环境出发，管道一公司西气东输工程江苏项目经理部积极探索新工艺，采用无土围堰技术穿越中小型河流取得了成功。
2、无土围堰技术
无土围堰技术是不采用常规方式以土石方堆砌挡水墙体，而以钢结构连接形成围堰的承压骨架，辅以钢摸板或者木板等支撑作成围堰的堰体，在其迎水面用防水材料作为堵截水流的材料，经过防渗漏处理后阻断围堰外部的水进入围堰内部，排去堰内积水后，实施管理施工等作业的围堰技术。挡水桩与支撑桩均需人工打入河底一定深度，以确保围堰具有一定的抵抗水力作用的能力，而且两排桩分别纵向连成排、横向连成行。
该技术的优点是：不需要取运和清理大量土石方，工作量小；施工费用较低，不会对自然环境造成较大的破坏；施工材料易得，可以重复利用；施工速度快，可节约大量施工时间；不会造成环境污染，不会淤泥堵塞河道。
3、施工工序及要求
3.1确定围堰位置
采用无土围堰之前，应首先确定围堰位置。详细了解施工图，根据平面图用经纬仪确定管线穿越位置并作好标记，在管中心位置埋设木桩或水泥桩加以标示，然后参考管线穿越断面图中管道埋设、管沟开挖坡度、宽度以及河床表面需清理的淤泥层面积、厚度等参数计算开挖土石方量，并依此确定围堰之间的距离，计算时必须考虑到开挖管沟时管沟塌方、土石方回淤以及能够堆积的高度，确保施工时开挖出来的土石方能在围堰内堆积而不影响管道穿越施工时的机械行走、管段焊接、防腐检漏、管道下沟等活动，也不会造成环境污染。
3.2做围堰骨架
确定围堰位置后，做围堰骨架。沿河宽度方向设挡水桩和支撑桩，靠围堰外侧的是挡水桩，靠内侧的是加固支撑桩，每排桩沿河宽度方向成一行，每根桩间距大约为1米。两排桩之间的距离根据水深度和桩长度适当调整以增大其支撑力，增加围堰的稳定性。
遇到河底土层较硬时，可将桩底端部制作成斜口或尖头，设桩时，要求将桩打入河床一定深度，以防止排去围堰中积水后围堰垮塌。一般施工时打入硬塑层深度约为0.5m。
3.3铺设支撑板
围堰支撑骨架施工结束并确认其牢固后，铺设支撑板。由于防水材料是柔性材料，只能起到防渗漏作用，所以必须铺设承受全部压力的支撑板。为防止防水材料受力破损，支撑板应该具有一定的强度并不得有大的突起和大的孔洞，否则在水力作用下，防水布在这些部位极易损坏。根据现场实际情况可以选用钢模板、木板以及竹排添加稻草或编织物等软材料衬垫等方法。所有支撑板都绑扎在挡水桩及其连接杆件上，绑扎时不能留下尖锐突起。
3.4防渗水措施
完成支撑板安装后，用防水布作为隔水层铺设在支撑板前面，并通过防渗漏处理，最终形成围堰，其中防渗漏是关键。
根据河水深度、宽度选用的防水布，因现场处理接头无法保证其防渗漏能力，所以要求一道围堰使用一整块布。铺设时，将防水布展开，把他的一边压入河底淤泥之中，宽度约0.7m，并在其上面压上部分泥土，利用淤泥的作用来防止渗漏能力，该部分处理的好坏直接影响围堰的防渗漏能力，施工中应予以重视，所覆盖泥土不得有石块等硬物，以防止损坏防水布，防水布另一边搭在支撑板上并超过支撑板一定宽度，加以适当绑扎，避免落入水中。铺设防水布时，在长度和宽度方向均应保留一定的余量，不得张紧或受力。
3.5其他
围堰全部作好后，采用潜水泵向围堰外抽水，抽水时应密切注意围堰是否有险情，如有问题应及时进行处理，然后才能继续作业，这对保证围堰及施工安全极为重要。
排完积水，及时组织清理淤泥和开挖管沟，并注意将泥土首先堆积在围堰挡水桩与加固支撑桩之间，起到加固围堰、防止塌堰的作用。管段最好在河岸上预制，在管沟开挖完成后，通过挖发送沟用水浮法拖管过河、排水沉管或其他方式将管段就位，然后进行管沟回填，具体施工时按照设计图纸和相关规范要求执行。完工之后，拆除围堰、清理现场，进行水工保护等后续工作。
4、应用实例
西气东输常州—长兴支干线工程五龙港河穿越位于桩号KA024-KA025之间，根据现场勘察，河流水面宽70m，水深3m，淤泥深2m左右，为通航河流。河流两侧各有一个鱼塘，西侧鱼塘宽151m，东侧鱼塘宽119m，淤泥深1.5m左右，总体穿越长度340m。针对穿越段的工程特点，决定采用无土围堰技术穿越。
根据实际情况，确定使用钻杆作为挡水桩、木板作为支撑板，首先在陆地进行预制，使用槽钢及角铁与钻杆构成一个稳定的钢结构，中间使用木板填充，每个钢结构两边均有凹凸槽，便于连接。钻杆长为6m，钢结构长为4m、宽为1.2m。
首先，使用自制浮船上的落锤将预制的支撑结构打入河里，然后在支撑板后每隔10m安装一个钢结构箱体，为增加堰体的承载力在箱体的四角打入四根钻杆，其余部位支撑桩采用6m的木杆，共采用三排，每排之间使用木杆进行横、竖向连接。无土围堰结束后，使用水泵排除堰内积水，管线采用拖管法过河。
5、结语
无土围堰技术是一种新型实用的作业技术，它不象普通土石方围堰那样需要大量土石方的运输、填埋、清理工作，不会造成河道等水域淤塞。普通土石方围堰在管道施工结束后需对围堰进行清理，由于清理的难度相当大，清理效果常常不能令人满意，会造成河道淤积加重，破坏环境。因此无土围堰技术在日益重视水土保持和环境保护工作的今天更显示了其优越性。采用该技术劳动强度低，施工速度快，材料可重复利用，可以节约大量施工成本，所以是一种具有一定推广价值的施工技术。
但是，由于无土围堰抵抗水力作用的能力受到技术本身的限制，其承受力有限，所以在中小河流、沟渠、水塘等水较浅、水流速度慢的地方大有用武之地，而在水流速度较快或者在穿越地段水较深、淤泥过厚、河床过软以及岩石类河床等情况下，该技术的使用则受到限制。