?河堤改造擋水墻切割工程

在河堤改造工程中，擋水墻切割是拆除舊墻體、調整結構布局或進行加固的關鍵環節。由于擋水墻直接關系到防洪安全，且常處于臨水或地下水位高的環境，施工需兼顧結構穩定性、防水性及環保要求。以下從技術方案、施工流程到安全管控進行詳細梳理：

一、工程背景與應用場景

常見施工需求

墻體拆除重建：對老舊破損、防洪標準不達標的擋水墻進行整體或局部拆除（如漿砌石墻裂縫寬度＞10mm、混凝土墻露筋面積＞1㎡）。

結構改造：切割墻體增設排水孔、檢修通道，或為新防洪設施（如閘門、防洪閘）預留安裝空間。

加固銜接：拆除部分墻體以植入錨桿、注漿加固，或與新建擋水墻進行結構連接。

核心規范依據

《堤防工程設計規范》（GB 50286）：明確擋水墻拆除后臨時支撐結構的穩定性要求（安全系數≥1.3）。

《水利水電工程施工通用安全技術規程》（SL 398）：臨水作業需設置救生設備（如救生圈、救生衣），水深＞2m 時配備潛水員監測。

《防洪標準》（GB 50201）：切割后新建擋水墻的防洪能力需滿足流域防洪規劃要求。

二、擋水墻結構特性與施工難點

結構特點

材料多樣性：常見混凝土（厚度 0.8-2m）、漿砌石（塊石粒徑≥300mm）或鋼筋混凝土結構，部分墻體含防滲筋（如橡膠止水帶、鋼板止水片）。

復雜受力環境：承受水壓力、土壓力及滲透力，切割時易因應力失衡引發坍塌（如臨水側墻體失穩）。

水下作業風險：若擋水墻底部位于河床以下，需處理滲水、流沙或淤泥層，增加施工難度。

關鍵挑戰

防水防塌：切割過程中需防止河水倒灌或墻體垮塌，危及施工人員及周邊堤岸安全。

環保要求：避免切割碎屑、泥漿污染水體（如河道懸浮物濃度超標），需嚴格控制廢棄物排放。

臨時支撐設計：拆除部分墻體后，需確保剩余結構穩定（如采用鋼板樁、鋼管支撐臨時支護）。

三、施工技術要點

1. 前期準備與方案設計

地質與結構勘查

通過地質雷達探測墻體內部空洞、裂縫，用超聲波檢測儀確定混凝土強度分布；對漿砌石墻需檢查灰縫飽滿度（＜80% 時需加固）。

測量墻體臨水側水位變化，制定 “低水位施工” 方案（如利用枯水期作業，或通過圍堰、排水泵降低水位）。

切割方案制定

設備選型：

混凝土 / 鋼筋混凝土墻（厚度＞1m）：優先采用金剛石繩鋸（切割深度不受限），搭配液壓泵站（壓力≥40MPa）。

漿砌石墻：用液壓破碎鉗（破碎力≥1500kN）或鏈鋸（切割效率高），輔以人工鑿除松動石塊。

支撐與排水設計：

切割前在墻體兩側設置鋼板樁圍堰（入土深度≥2m），并安裝輕型井點降水設備（水位降至切割面以下 0.5m）。

對需保留的墻體部分，用型鋼支架（間距≤1.5m）進行臨時支撐，支架頂部與墻體間墊橡膠板減震。

2. 施工流程（以混凝土擋水墻拆除為例）

安全防護與導流

在作業區域上下游 50m 設置警示浮標及防護網，配備救生艇及應急照明（夜間照度≥150lux）。

若需導流，開挖臨時排水溝（斷面尺寸≥1m×1m），安裝排水泵（排水量≥50m3/h）。

切割與破碎

繩鋸切割：

沿切割線鉆 Φ50mm 導向孔（間距 300mm），穿入金剛石繩鋸，以 0.3-0.5m/min 速度切割，冷卻水流量≥20L/min。

對含止水帶的墻體，先人工鑿除止水帶兩側混凝土，暴露止水帶后用氧乙炔切割分離。

破碎清運：

切割塊體用液壓破碎錘破碎至≤0.5m3，裝載機配合自卸車運至指定棄渣場（距河道≥200m）。

破碎過程中噴灑抑塵劑（水霧粒徑≤80μm），防止粉塵污染。

基礎處理與銜接

清理切割面松散混凝土，露出新鮮骨料，用高壓水槍沖洗（壓力≥15MPa）。

若新建擋水墻需與舊墻連接，在切割面植入鋼筋（植筋深度≥15d，d 為鋼筋直徑），涂抹環氧樹脂膠（粘結強度≥30MPa）。

3. 特殊場景處理

水下墻體切割

采用遙控式金剛石繩鋸機，潛水員配合定位（潛水深度≤10m），切割時通過水面監控設備（如水下攝像機）實時觀測，切割塊體用浮吊船吊運。

抗震加固切割

對需加固的擋水墻，切割前進行錨桿預張拉（預應力≥設計值的 80%），切割時避免損傷錨桿，切割后立即澆筑微膨脹混凝土（強度等級≥C35）。

四、安全與質量管控

結構安全監測

切割過程中用全站儀監測墻體位移（每日變化量＞3mm 時立即停工），在支撐結構上安裝應力傳感器（超限報警值為設計承載力的 80%）。

拆除部分墻體后，對剩余墻體進行穩定性驗算（抗傾覆安全系數≥1.2）。

防水與環保措施

在切割區域下游設置沉淀池（容積≥50m3），泥漿經絮凝沉淀處理（添加聚丙烯酰胺）后達標排放（懸浮物≤50mg/L）。

切割碎屑分類處理：混凝土塊破碎后用作堤頂道路基層骨料，金屬材料回收（回收率≥90%）。

質量驗收

切割面平整度誤差≤10mm/m，垂直度偏差≤2°，接縫處無松動石塊或蜂窩麻面。

新建擋水墻與舊墻連接部位進行滲水試驗（24 小時滲漏量≤0.05L/㎡）。

五、效率與應急方案

快速施工技術：采用 “分段跳切” 法（每段長 3-5m，間隔作業），搭配多臺繩鋸機同時施工，日拆除量可達 30-50m3。

應急預案：

洪水預警：實時監測水位，超過警戒水位 1m 時立即撤離設備，用沙袋臨時封堵切割缺口。

支撐失穩：配備備用鋼支撐（數量≥總用量 20%），發生傾斜時迅速加固或回填砂土反壓。

河堤改造擋水墻切割工程需以 “防洪安全” 為核心，通過精準的結構評估、可靠的臨時支撐及環保施工技術，確保施工期間河道安全與生態保護。建議采用 “動態監測 + 信息化管理” 模式，實時反饋施工數據，及時調整方案，最終實現高效、安全、環保的改造目標