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1、围区箱式退水口设计3.1退水口龙口合拢前，不设专门的退水口，利用龙口退水。龙口合拢后， 吹填尾水和降水从专门的退水口外排。3.1.1设计标准退水口属于临时建筑物，根据水利水电工程等级划分及洪水标 准（SL252-2000），确定退水口为4级建筑物，中心位置在15+800处。3.1.2参数计算（1）围区来水量计算本标段袋装砂和吹填砂总量约403万m3,拟安排3艘350m3/h吹砂 船和1艘1450m3/h的绞吸船进行吹填作业。至龙口合拢时，吹砂船已 经向围区吹填靠背砂约54万m3（总量137.01万m3,合拢时围堤完成 85%、50m内靠背砂完成80%），绞吸船绞吸吹填77.52万m3（总量26
2、5.81 万m3,合拢时已吹填2个月，每月38.76万m3），堤身三级袋装砂和堤 身砂剩余11.3万m3、靠背砂12.13万m3、吹填砂剩余188.29万m3，其中 吹砂船吹填23.43万m3，绞吸船绞吸吹填188.29万m3。龙口合拢后，至长江6月1日开始实施禁采，可供吹砂船仅60天， 有效天数以48天计算，每天的施工强度约0.49万m3/d，而绞吸船尚有5 个月的施工时间，有效天数以22.5天计算，每天的施工强度约1.67万 m3/d。吹砂船吹填浓度30%，绞吸船吹填浓度15%，则吹砂船和绞吸船 同时施工时，每天进入吹填区的水量为:V= (0.49/30%) *70%+ (1.67/15%
3、) *85%10.61 万m3/d按照24小时不间断吹填，则每秒流量为：106100/ (24*3600) =1.228m3/s。(2) 排水管根数计算退水口采用“闸箱式”结构，即在堤身内埋设排水钢管，钢管进 口处设可控式叠梁闸箱，竖向预留插板槽随着水位的升高，逐渐加高 插板以便根据吹填高程基本控制管前水头在0.5m左右。单根排水钢管内径0.8m，管口流速按照3m/s计算，每天排水12 小时(管口淹没期间按不排水计算)，则排水钢管需求根数为：n= 1.228/ (0.4*0.4*3.14*3/2)1.63 根，考虑到围区降水因素， 排水钢管根量取2根。因此，本标段设置2根800 (内径)的钢管
4、进行排水。3.1.3退水口布置(1) 退水口布置原则退水口的布置遵循以下原则： 排水钢管的根数根据围区来水总量决定并考虑降水； 排水口的位置距离排泥管出口越远越好，便于泥沙沉淀； 进水口与排水沟渠连接，进水口的形式要具有良好的进水条 件，防止产生负压和汽蚀破坏。 出水口采取消能措施和可靠的防冲措施； 侧重考虑排水管四周的防渗处理及围堤不均匀沉降导致钢管 接头断裂情况的预防;(2) 退水口位置本标段疏浚区在围区的东南侧，砂源区在工程区的东侧和北侧， 围区从下游往上游、从北向南吹填施工，按照退水口布置原则，确定 本标段退水口中心设置在外侧纵堤偏15+800处。具体位置见图3-1。钢管排水口平面位置
5、图图3-1(3) 退水口结构形式退水口结构采用“闸箱式”，由排水钢管、进水箱、挡砂坝及抛石 消能组成，退水口结构见图3-2。为降低尾水中泥沙含量，减轻对河道的淤积，进水箱外设置椭圆形挡 砂坝，挡砂坝与进水箱之间的水流滞留区采用砂肋软体排护底。为防 止排水管四周渗漏，在钢管两头和中间部位环裹双层无纺布，沿管轴 线长度大于5m,同时此三个位置均用小砂袋填实。在相邻钢管接头 处用橡胶弹簧胶管连接，胶管外设置半圆形钢抱箍保护，同时事先在 钢管底部充灌一层0.5m厚、2m宽的袋装砂，以避免因堤身不均匀沉 降导致钢管接头断裂情况的发生。出水口设置蝶形阀或自动拍门。在出水口采取在砂肋软体排上增加抛石厚度的办
6、法，避免或减轻 对滩面的冲刷。单根钢管长60.0m，由5根长10.8m钢管和4个长1.5m的橡胶弹簧胶 管（软接头）组成；钢管与胶管之间用法兰连接，对接法兰之间用夹 橡胶垫片后用螺栓连接；橡胶弹簧胶管用钢包箍保护。3.1.4退水口施工退水口施工工艺流程如图3-3。退水口施工工艺流程图图3-2(1)钢管及进水箱制作钢管采用Q235钢板焊接而成，为螺纹管或拼接焊钢管。单节钢 管长10m (含两头法兰)，钢管采用双面坡口焊，焊缝处等距离焊接4 根加强肋板。钢管的焊接工艺、质量检验按照低压流体输送用焊接 钢管(GB/T3092-93)执行。进水箱采用等边角钢作为框架，除进水口外其余5各面均用3mm 厚
7、的钢板覆面，如图3-4所示。在进水箱与排水钢管衔接面开设巾810的圆洞，圆孔中心距1.2m， 钢管之间预留0.4m空隙，管口内伸入进水箱10cm。进水口面为开敞 式并在竖直方向分2格设置木板插槽，用于调节水头高度。插板为木 板，厚5cm，在施工过程中根据围区内水深及时加插。根据施工强度分析，结合吹填高程，进水箱的底部高程设置为 0.5m，因堤后靠背砂竣工验收高程3.2m，考虑到施工预留高度，进水 箱顶部高程设置为3.5m。具体见图3-5。进水箱结构正视图图3-4进水箱底部结构图图3-5（2）管基制作15+800处的滩面高程在0-0.3m。将堤基砂被加长至60m后整体 铺设充灌，通长砂被顶部高程
8、控制在0.6m （内侧头部）和0.5m （出水 口），表面平整度在5cm以内。通长充砂袋充灌结束后，测放中心线 并打设钢管桩做好标志。同时，在出水口附近的一级坡面上铺设机织布砂肋软体排，排头 压在通长充砂袋底部5m。（3）钢管水上运输钢管、进水箱及附属件制作完成，经检验合格后用载重汽车运抵施工段域附近的长江干堤上。在陆上将每两节钢管连接成整体后，两个远端管头先包裹1层无 纺布，再包裹2层厚型塑料薄膜，塑料薄膜外包裹2层防渗布，最后包 裹1层无纺布对防渗布进行保护。同时将法兰接头全部用无纺布包裹。钢管连接完毕后，涨潮前用汽车式起重机将组装好的钢管吊到水 面上；涨潮时，用多条机动船每次拖带2跟钢管
9、至安装部位；高潮时， 由机动船配合人工利用高潮水将钢管拖拽至安装基面上，并初步调整 到位，然后拖带剩余的钢管并就位。一个潮水内不可能全部拖带完毕， 可分2个潮水拖带。初步调整到位后，将封口布割除掉并固定，防止 高潮时的水流将钢管移位。（4）钢管精确就位退潮后，用装有起重葫芦的三角支架分别布置在端尾部位，将一 段钢管吊高15cm左右分段对钢管位置进行调整，并将半圆形钢质抱 箍放置在弹簧软管底部和上部并将螺栓拧紧，精确就位时注意调正尾 部拍门开口方向，就位后及时进行固定。（5）截渗处理钢管的渗漏常发生在环钢管四周及进水箱后背位置，为阻断水流 渗透，要进行防渗漏处理。在调整钢管时，在钢管头尾及中间部
10、位环绕无纺布，沿管线长度 为5m，缠绕时尽量保证布面紧贴钢管且无皱褶。钢管就位后，现将 缠绕无纺布部位的空档整平，再填筑小砂袋。逐层填筑、逐层由人工 踩实，其余部位空档用散砂找平并浇水密实，具体见图3-6。钢管截渗图图3-6(6) 出水口消能、防冲按照出水口布置原则，出水口设置消能措施和可靠的防冲措施。 在出水口附近的一级坡面上铺设机织布砂肋软体排，排头压在通长充 砂袋底部5m，然后再垂直于钢管轴线20m范围内的砂肋软体排上抛投 厚度1.0m的块石，进行消能防冲，如图3-7所示。图3-7消能防冲出水口图(7) 挡砂坝制作挡砂坝米用袋装砂结构，外侧坡比1:1.5、内侧坡比1:2,顶宽2m、 顶部最终高程3.13.3m，挡砂坝随围区吹填砂升高而抬高，进水箱 两侧挡砂坝呈喇叭形布置，夹角60，前缘挡砂坝按照椭圆形布置， 椭圆的长半轴与短半轴的比值为1.4,以减小水流产生的负压和汽蚀 破坏。挡砂坝与进水口之间铺设机织布砂肋软体排护底防冲。15+800(8) 防移位处理上述工作完成后，退水口即具备正常排水条件。但钢管外露在一 级棱体外1.5m、内坡脚外4.6m，水流对钢管具有一定的推移作用，特 别是镇脚外的管尾，受到长江内水流和波浪冲击和顶推极易产生移 位。为避免此类现象的发生，紧贴进水箱后侧和管尾处各用宽2m、长4m 的充砂袋压护，充填厚度大于0.6m，以增大压重、避免钢管移位。
