​河堤改造挡水墙切割工程

在河堤改造工程中，挡水墙切割是拆除旧墙体、调整结构布局或进行加固的关键环节。由于挡水墙直接关系到防洪安全，且常处于临水或地下水位高的环境，施工需兼顾结构稳定性、防水性及环保要求。以下从技术方案、施工流程到安全管控进行详细梳理：

一、工程背景与应用场景

常见施工需求

墙体拆除重建：对老旧破损、防洪标准不达标的挡水墙进行整体或局部拆除（如浆砌石墙裂缝宽度＞10mm、混凝土墙露筋面积＞1㎡）。

结构改造：切割墙体增设排水孔、检修通道，或为新防洪设施（如闸门、防洪闸）预留安装空间。

加固衔接：拆除部分墙体以植入锚杆、注浆加固，或与新建挡水墙进行结构连接。

核心规范依据

《堤防工程设计规范》（GB 50286）：明确挡水墙拆除后临时支撑结构的稳定性要求（安全系数≥1.3）。

《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL 398）：临水作业需设置救生设备（如救生圈、救生衣），水深＞2m 时配备潜水员监测。

《防洪标准》（GB 50201）：切割后新建挡水墙的防洪能力需满足流域防洪规划要求。

二、挡水墙结构特性与施工难点

结构特点

材料多样性：常见混凝土（厚度 0.8-2m）、浆砌石（块石粒径≥300mm）或钢筋混凝土结构，部分墙体含防渗筋（如橡胶止水带、钢板止水片）。

复杂受力环境：承受水压力、土压力及渗透力，切割时易因应力失衡引发坍塌（如临水侧墙体失稳）。

水下作业风险：若挡水墙底部位于河床以下，需处理渗水、流沙或淤泥层，增加施工难度。

关键挑战

防水防塌：切割过程中需防止河水倒灌或墙体垮塌，危及施工人员及周边堤岸安全。

环保要求：避免切割碎屑、泥浆污染水体（如河道悬浮物浓度超标），需严格控制废弃物排放。

临时支撑设计：拆除部分墙体后，需确保剩余结构稳定（如采用钢板桩、钢管支撑临时支护）。

三、施工技术要点

1. 前期准备与方案设计

地质与结构勘查

通过地质雷达探测墙体内部空洞、裂缝，用超声波检测仪确定混凝土强度分布；对浆砌石墙需检查灰缝饱满度（＜80% 时需加固）。

测量墙体临水侧水位变化，制定 “低水位施工” 方案（如利用枯水期作业，或通过围堰、排水泵降低水位）。

切割方案制定

设备选型：

混凝土 / 钢筋混凝土墙（厚度＞1m）：优先采用金刚石绳锯（切割深度不受限），搭配液压泵站（压力≥40MPa）。

浆砌石墙：用液压破碎钳（破碎力≥1500kN）或链锯（切割效率高），辅以人工凿除松动石块。

支撑与排水设计：

切割前在墙体两侧设置钢板桩围堰（入土深度≥2m），并安装轻型井点降水设备（水位降至切割面以下 0.5m）。

对需保留的墙体部分，用型钢支架（间距≤1.5m）进行临时支撑，支架顶部与墙体间垫橡胶板减震。

2. 施工流程（以混凝土挡水墙拆除为例）

安全防护与导流

在作业区域上下游 50m 设置警示浮标及防护网，配备救生艇及应急照明（夜间照度≥150lux）。

若需导流，开挖临时排水沟（断面尺寸≥1m×1m），安装排水泵（排水量≥50m³/h）。

切割与破碎

绳锯切割：

沿切割线钻 Φ50mm 导向孔（间距 300mm），穿入金刚石绳锯，以 0.3-0.5m/min 速度切割，冷却水流量≥20L/min。

对含止水带的墙体，先人工凿除止水带两侧混凝土，暴露止水带后用氧乙炔切割分离。

破碎清运：

切割块体用液压破碎锤破碎至≤0.5m³，装载机配合自卸车运至指定弃渣场（距河道≥200m）。

破碎过程中喷洒抑尘剂（水雾粒径≤80μm），防止粉尘污染。

基础处理与衔接

清理切割面松散混凝土，露出新鲜骨料，用高压水枪冲洗（压力≥15MPa）。

若新建挡水墙需与旧墙连接，在切割面植入钢筋（植筋深度≥15d，d 为钢筋直径），涂抹环氧树脂胶（粘结强度≥30MPa）。

3. 特殊场景处理

水下墙体切割

采用遥控式金刚石绳锯机，潜水员配合定位（潜水深度≤10m），切割时通过水面监控设备（如水下摄像机）实时观测，切割块体用浮吊船吊运。

抗震加固切割

对需加固的挡水墙，切割前进行锚杆预张拉（预应力≥设计值的 80%），切割时避免损伤锚杆，切割后立即浇筑微膨胀混凝土（强度等级≥C35）。

四、安全与质量管控

结构安全监测

切割过程中用全站仪监测墙体位移（每日变化量＞3mm 时立即停工），在支撑结构上安装应力传感器（超限报警值为设计承载力的 80%）。

拆除部分墙体后，对剩余墙体进行稳定性验算（抗倾覆安全系数≥1.2）。

防水与环保措施

在切割区域下游设置沉淀池（容积≥50m³），泥浆经絮凝沉淀处理（添加聚丙烯酰胺）后达标排放（悬浮物≤50mg/L）。

切割碎屑分类处理：混凝土块破碎后用作堤顶道路基层骨料，金属材料回收（回收率≥90%）。

质量验收

切割面平整度误差≤10mm/m，垂直度偏差≤2°，接缝处无松动石块或蜂窝麻面。

新建挡水墙与旧墙连接部位进行渗水试验（24 小时渗漏量≤0.05L/㎡）。

五、效率与应急方案

快速施工技术：采用 “分段跳切” 法（每段长 3-5m，间隔作业），搭配多台绳锯机同时施工，日拆除量可达 30-50m³。

应急预案：

洪水预警：实时监测水位，超过警戒水位 1m 时立即撤离设备，用沙袋临时封堵切割缺口。

支撑失稳：配备备用钢支撑（数量≥总用量 20%），发生倾斜时迅速加固或回填砂土反压。

河堤改造挡水墙切割工程需以 “防洪安全” 为核心，通过精准的结构评估、可靠的临时支撑及环保施工技术，确保施工期间河道安全与生态保护。建议采用 “动态监测 + 信息化管理” 模式，实时反馈施工数据，及时调整方案，最终实现高效、安全、环保的改造目标