长江堤防穿堤涵洞拆除重建中的施工技术与工艺优化探讨

摘要：长江堤防穿堤涵洞拆除重建工程是保障堤防结构安全、提升防洪排涝能力的关键举措，本文围绕旧涵拆除与新涵建设全流程系统探讨施工技术与工艺优化方法，在旧涵拆除阶段重点分析防洪度汛保障、分步拆除工艺及周边堤防保护技术要点。新涵施工中从深基坑支护、钢筋混凝土施工到防渗止水技术提出基于结构安全与施工效率的工艺优化路径，通过理论分析与技术整合构建穿堤涵洞拆除重建的技术体系，为同类工程提供理论参考。

关键词：长江堤防；穿堤涵洞；拆除重建

随着运行年限不断增长，部分旧涵结构出现混凝土碳化、钢筋锈蚀、渗漏等病害，这些病害不仅降低了旧涵的过流能力，更对堤防整体稳定性构成威胁，拆除重建工程要在保障堤防安全的前提下，解决旧涵拆除风险控制问题，还要处理新涵结构适配性以及施工过程对周边环境影响等问题。

本次以扬中市新坝镇全红河站进出水涵洞水毁修复工程为例，工程主要任务为对全红河站进、出水涵进行拆除重建，消除涵洞隐患，保障长江堤防安全稳定。同时考虑到扬中市的长远发展，根据《江苏省长江堤防防洪能力提升工程建设前期工作技术指导意见》，将该段堤防设计防洪标准由50年一遇提升为100年一遇。

1旧涵拆除施工关键技术与安全控制

1.1施工期防洪度汛保障措施

施工期防洪度汛是穿堤涵洞拆除工程首要安全目标，以扬中市全红河站涵洞工程为例，将主体施工安排在非汛期（2025年10月至2026年4月），构建“挡、排、引”三位一体防护体系，临时挡水结构设计要结合施工时段水文特征选择适宜围堰形式，确保设计洪水位下稳定性与防渗性。土围堰需分层碾压密实迎水面铺设防渗土工膜，必要时用钢板桩或防渗墙增强止水效果。排水系统要实现基坑内外水分有效隔离，基坑内采用集水井与排水沟结合明排方式，并配备足够功率的抽排水设备，基坑外设置截水沟防止地表径流汇入作业区。

1.2分步拆除施工工艺

旧涵拆除要遵循“自上而下、分层拆除、动态稳定”原则，防止对堤防产生冲击荷载，机械拆除时优先选用液压破碎锤等低振动设备，按结构受力特点划分拆除单元，先拆除非承重构件再拆除承重结构，以此减少单次拆除的体量。对于与原泵站结构紧密结合的部位，采用人工凿除与机械辅助相结合的方式，严格控制拆除的速度和力度，以防止堤防土体及相连建筑物受到扰动。在拆除过程中，需对作业面进行实时支护，并对暴露的堤防断面及时覆盖防渗材料，以避免雨水冲刷导致边坡失稳。在全红河站进出水涵工程中：

拆除顺序：采用液压岩石破碎机等低振动设备，按结构受力特点划分拆除单元，先拆除非承重构件，再拆除承重结构。

资源化利用：拆除的浆砌块石和钢筋砼经破碎后用于堤防迎水坡坡脚抛护与灌砌块石护坡，实现了建筑垃圾的减量化与资源化。

人工辅助：对于与原泵站结构结合紧密的部位，采用人工凿除与机械辅助相结合的方式，控制拆除速度和力度，防止堤防土体及相连建筑物受到扰动。

1.3周边堤防保护技术

周边堤防保护关键在于控制拆除施工对堤防结构扰动，监测系统需覆盖堤防位移、沉降、渗流等关键指标，布设自动化传感器实现数据实时传输与预警，当监测值接近警戒阈值时要立即停止作业并采取加固措施。对于拆除区域附近的堤防边坡，可采用临时锚杆或喷射混凝土进行坡面防护来增强土体抗剪强度，若堤防内部存在空洞或裂隙，需通过注浆技术填充密实或重新开挖并层层压实回填，以提升结构整体性。

2新涵结构施工核心技术

2.1深基坑开挖与支护技术

2.1.1基坑边坡稳定性分析

深基坑边坡稳定性分析要综合考量土体性质、开挖深度、地下水条件以及周边荷载等诸多因素，基于极限平衡理论运用圆弧滑动法或者折线滑动法来计算边坡安全系数以保障施工期间稳定性。针对软土地层需采用增大坡率、设置台阶等办法减小滑动力矩，对于砂性土层要着重控制地下水渗透压力避免管涌或流砂现象出现，边坡设计应当预留足够的安全储备并且结合施工工况动态调整坡体参数，如雨季施工时适度放缓坡率或者增设临时支护措施。

2.1.2支护结构选型

钢板桩适合用在软土或者砂土地层当中，有着施工速度快且可回收利用的优势，不过它的刚度比较低，需要配合内支撑来进行使用，排桩支护是通过钻孔灌注桩或者预制桩形成挡土结构，结合锚索或者锚杆能够提高支护深度与稳定性，适用于中深基坑这类工程，地下连续墙整体性良好且防渗性能比较强，适用于复杂地质条件或者对周边沉降控制要求高的工程^[1]。在进行选型时需要对比各个方案的经济性、安全性以及施工可行性，优先选择对环境影响小且施工周期短的支护形式，并且要确保支护结构和基坑开挖、后续结构施工具有协同性。

2.1.3基坑降水与排水工艺优化

基坑降水的目标是把地下水位降到开挖面下方，以此消除水压力对基坑稳定性的影响，轻型井点降水适合渗透系数比较小的土层，它是通过真空负压把地下水汇集起来排出，管井降水适用于中粗砂或者砾石地层，其单井出水量大能够快速降低水位。降水方案要依据水文地质参数来计算涌水量，合理布置井点数量以及它们之间的距离，保证降水深度可以满足施工方面的要求。在基坑内设置多级排水沟和集水井，排水沟坡度不能小于0.2%，集水井深度要低于基坑开挖底面1-2米，配备能够自动启停的抽水泵，实现水位超限之后自动进行排水。

2.2 钢筋混凝土结构施工工艺

2.2.1 模板体系设计

模板体系应满足强度、刚度及稳定性要求。优先选用高强度竹胶板或钢模板，面板厚度经计算确定且一般不小于15mm。支撑系统采用满堂脚手架或型钢支架，立杆间距与横杆步距需经力学计算。模板拼接处应设密封胶条，对拉螺栓布置应均匀对称并进行防水处理。安装前需预拼装，安装后复核轴线、标高与垂直度。

2.2.2 钢筋绑扎与连接技术

钢筋绑扎前应调直、除锈并清理表面。受力钢筋连接按直径选择：直径≥22mm时宜采用机械连接；直径＜22mm时可采用绑扎搭接或焊接。机械连接需保证套筒匹配、丝头精度合格，外露丝扣不超过2个；焊接宜采用闪光对焊或电弧焊，焊缝须饱满并符合设计要求。

2.2.3 混凝土浇筑与养护优化

混凝土浇筑应按结构特点划分区域与顺序，避免施工缝。浇筑前检查模板、钢筋及预埋件，清理杂物并湿润模板。泵送混凝土坍落度宜为120–160mm。采用分层浇筑，每层厚度≤500mm，振捣应快插慢拔，以表面泛浆无气泡为准。初凝前进行二次抹面。养护时应覆盖保湿，保持表面湿润不少于14天，并根据季节采取相应温控措施。

2.3防渗与止水施工技术

2.3.1变形缝止水带安装工艺

变形缝止水带安装时要确保位置准确、固定牢固且接头严密，止水带的选型得根据变形缝宽度与水压等级来确定，常用的有橡胶止水带或者钢边橡胶止水带，其拉伸强度、扯断伸长率等性能要符合设计要求。全红河站工程选用紫铜片止水和橡胶止水，其性能符合设计要求。安装时，紫铜片止水带的中心线必须与变形缝中心线对齐，偏差应控制在±5mm以内。水平止水片应位于水平施工缝下方，安装时需进行压光处理，确保与混凝土结合密实。固定应采用专用卡具或钢筋卡，间距不大于500mm，防止在混凝土浇筑过程中发生位移、卷曲或扭转。安装时中心线与变形缝中心线偏差不超过5mm，固定采用专用夹具或钢筋卡，间距不大于500mm。橡胶止水接头处可采用热熔焊接方式，或依据设计尺寸定制相应的橡胶止水带。紫铜止水采用“T”型开口搭接焊接方式，焊前宜用紫铜铆钉铆定，以保障焊接时接缝位置的稳定与牢固；焊缝表面光滑，无砂眼、裂纹，且不渗水，确保接头强度不低于母材。在浇筑混凝土过程中，应避免在止水部位直接下料，严禁混凝土料直接冲击止水片。宜采用软轴振捣棒等小型振捣器在靠近止水片的位置进行振捣，严禁振捣器直接接触止水片。在止水下部进行混凝土回填时，应合理采用斜插及水平振捣的方式，以确保混凝土的密实性。

2.3.2 混凝土结构防渗处理

宜选用低水化热水泥，掺加粉煤灰、矿渣粉等以减少收缩。骨料级配应连续，含泥量≤3%，砂率控制在35%–45%。通过优化配合比提高密实度，施工中应控制坍落度与浇筑温度，避免高低温时段作业，必要时采取预冷或加热措施。振捣须充分，确保混凝土内部密实无缺陷。

3 土方回填工艺

3.1 回填前的准备工作

回填前应确保涵洞结构强度达到设计值70%以上。筑堤土料宜采用黏粒含量10%–35%、塑性指数7–20的黏性土，不含杂质，含水率与最优含水率偏差≤±3%。外购土须经土工试验合格。回填前需清除涵洞表面污物、处理外露铁件，并清理基槽内杂物与软弱土层。

3.2回填施工中细节控制

填筑时先湿润涵洞表面，边涂刷厚3–5mm浓泥浆边铺土夯实，确保泥浆与铺土同步，严禁泥浆干涸后补夯。泥浆宜用塑性指数＞17的黏土配制，浓度（土水比）1:2.5–1:3。填土应从涵洞两侧≥2倍内径范围水平分层、对称进行，两侧高差≤300mm。每层铺土厚度与碾压遍数应通过现场试验确定。涵洞两侧以机械夯实为主、人工配合，边角等机械不易到位处采用细粒土料人工夯实。新老堤防接缝应修成台阶状，台阶坡度不陡于1:3–1:5。

4结论

通过施工期防洪度汛保障措施与分步拆除工艺的协同应用，以及周边堤防保护技术的配合，可有效降低旧涵拆除对周边建筑物安全的影响，可有效管控施工风险。扬中市新坝镇全红河站进出水涵洞水毁修复工程的实践表明，通过严格的施工组织管理、精准的技术经济比选、以功能提升为导向的断面优化设计，以及全过程的安全与投资控制，对深基坑支护钢筋混凝土施工和防渗止水技术进行优化，能够显著提升新涵结构的安全性与耐久性。

参考文献：

[1]陈道通.河道穿堤涵管基坑开挖及钢筋混凝土施工技术[J].水上安全,2024,(09):19395.

[2]李桂卿,胡美玲.穿堤建筑物现场安全检测方法及应用效果评价[J].湖南水利水电,2023,(06):3-6.

[3]贾西鹤,张鸿伟.长江干堤的穿堤排涝站地基处理设计[J].陕西水利,2023,(01):10709.

[4]贾振中,刘玮,陈婷.穿堤建筑物工程施工对长江荆江大堤的防洪影响[J].水电与新能源,2021,35(12):57-60+78.