橋梁工程施工導流方案設計論文
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1施工導流
1．1導流標準及導流流量
由于本工程施工工期較短，圍堰高度較低，淹沒基坑對總工期影響較小，經濟損失較少，根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303－2004)，將本工程施工導流建筑物的級別確定為5級。當導流建筑物采用土石結構時，其洪水重現期為5～10年，當導流建筑物采用混凝土或漿砌石結構時，其洪水重現期為3～5年。根據本工程特點及施工進度安排，圍堰使用時間為一個枯水期，圍堰高度相對較低，導流時段較短。本工程施工圍堰選用土石結構，相應導流標準采用5年一遇重現期洪水。本流域位于歐亞大陸東部中緯度地帶，大陸性氣候明顯。工程所在區域多年平均降水量為566．1mm，降水量年際變化大，年內分配不均，主要集中在6～9月，占全年降水量的79．9%，最大年降水量為941．5mm(1977年)，最小年降水量為299．9mm(1989年)。結合水文資料分析，確定導流時段為10月～次年5月。本工程施工導流涉及的河道有2條，分別為永定新河和新引河。根據河道水文資料和河道主要功能的不同，具體分析確定河道的導流流量。永定新河是天津市一級重要行洪河道，是人工開挖河道，沿河匯入的河流和排水河道都有閘門控制，本流域洪水由暴雨形成，洪水與暴雨發生的時間相一致，大多在7、8兩個月。按照屈家店閘下泄流量系列，據此分析計算確定永定新河5年一遇洪水重現期流量為117m3/s，施工洪水位為1．60m。新引河也是人工開挖河道，主要是一條輸調水河道，每年春季均要承擔引灤向海河補水的任務，輸水流量20m3/s，每次補水時間20d左右。分析新引河屈家店(閘下)水文站2008～2010年的逐日水位觀測數據，2008年最高水位1．502m，最低水位－0．058m，平均水位0．812m。2009年最高水位1．412m，最低水位－0．278m，平均水位0．702m。2010年最高水位1．762m，最低水位－0．148m，平均水位0．812m。因此，本次新引河施工導流流量采用新引河輸水流量20m3/s。由2008～2010年逐日水位觀測數據可知，3年期間河道相應的水位值變化較小(最高水位1．412～1．762m，最低水位－0．278～－0．058m，平均水位0．702～0．812m)，由于新引河均在非汛期輸水，最高水位發生在本工程施工期。因此施工期圍堰擋水水位取1．762m較為安全，相應圍堰工程量增加較少，既經濟又安全。
1．2導流方式
樁號3+100處漫水橋所處位置永定新河側河床寬約194m，新引河側河床寬約124m，具備分期圍堰施工導流條件，而灘地較窄，寬約8m，無法利用灘地布置導流明渠，若布置導流明渠，則需拆除和恢復現有河道堤防。
1．3導流建筑物設計
本工程位于天津市北辰區境內，區域經濟社會發展速度較快，工程建設項目較多，且老舊建筑的拆除工程相對較多，因此區域內建筑渣土的產量比較大，渣料料源比較豐富，而土料相對比較缺乏。本次導流建筑物的設計應既考慮本工程的具體特點及要求，又能充分利用周邊現有資源條件。本工程施工圍堰采用的是土石混合圍堰型式，圍堰填筑料利用區域內產生的建筑渣土。永定新河側施工圍堰采用土石混合圍堰型式，縱向施工圍堰為一、二期共用。圍堰按枯水期5年一遇重現期洪水、導流流量117m3/s設計。根據水力計算，施工圍堰擋水水位為1．6m，堰頂高程為2．2m，圍堰最大堰高5．2m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶3．0。一期上游圍堰靠近雙街泵站排水出口，為防止泵站排水對圍堰堰體造成沖刷，采用編織袋土及彩條布對該區域圍堰迎水側進行防護。新引河側施工圍堰采用土石混合圍堰型式，縱向施工圍堰為一、二期共用。圍堰按新引河輸水期水位1．762m、導流流量20m3/s設計。根據水力計算，施工圍堰擋水水位為1．762m，堰頂高程為2．3m。一期橫向施工圍堰最大堰高為4．8m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶2．5。二期橫向施工圍堰最大堰高為3．5m，圍堰頂寬均為4．0m，邊坡1∶2．0。縱向施工圍堰最大堰高為3．5m，圍堰頂寬4．0m，邊坡1∶2．0。本工程施工導流采用分期圍堰導流方式，根據工程結構要求及特點，結合現場施工條件，共分2期圍堰。本工程縱向圍堰位置的選擇首先能保證在一期圍堰束窄河床后，剩余河道過水斷面能夠滿足導流流量的過流要求，并避免在導流期間對河道造成沖刷。其次，盡量增大一期圍堰圍護的寬度，以節省導流工程量，加快工程進度。第三，最好不占壓聯接墩位置，避免在施工聯接墩時產生深基坑問題。經水力計算，確定了本工程縱向圍堰的位置，分期圍堰采用矩形方式布置，縱向圍堰為一期圍堰和二期圍堰共用。
2總結
施工導流設計是水利水電工程設計的重要組成部分，它對工程造價、主體工程施工方案、工程所需工期等方面都有著重要的影響。因此，在工程設計過程中必須重視施工導流設計，需通過分析工程區域的地形、地質、水文氣象等自然特性，建筑物的布置及組成、型式、主要尺寸、工程量、對施工導流的要求等工程特點，工期要求、施工交通、當地建筑材料條件等施工條件，選擇合理的施工導流方案。本工程通過分析確定的施工導流方式經濟合理可行，它為主體工程的順利施工創造了有力條件。
作者：李浩霖 王建明 楊之穎 單位：天津市水利勘測設計院
