劉金福，姜樹國，李新振

（濟(jì)南市黃河工程局，山東 濟(jì)南 250032）

黃河險工、控導(dǎo)工程是指在黃河河道內(nèi)利用土石修建的保護(hù)黃河堤防和控制黃河水溜的水工建筑物。目前對險工、控導(dǎo)工程的施工已經(jīng)形成了較為成熟的施工方法。該方法現(xiàn)已在山東黃河系統(tǒng)推廣應(yīng)用，取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

1 工法特點(diǎn)與適用范圍

黃河險工、控導(dǎo)工程施工是利用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備結(jié)合人工進(jìn)行施工的一種方法，具有施工速度快，質(zhì)量高等特點(diǎn)。但在黃河河道內(nèi)，交通、通信、生活等施工條件較差。由于施工項(xiàng)目有亂石粗排、干砌塊石護(hù)坡、鉛絲籠石、1 m寬的黏土壩胎等，施工過程中組織、管理好人工仍然是一項(xiàng)很重要的工作。此外，黃河河道內(nèi)臨時施工道路多是沙土，對施工環(huán)境的要求較高。

本工法適用于黃河下游堤防險工、河道內(nèi)控導(dǎo)工程施工?；春恿饔蛞员钡貐^(qū)中小河道也可參照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。

2 工藝原理

2.1 測量與清基施工

1）采用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)進(jìn)行控制測量，利用全站儀進(jìn)行局部平面測量，利用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程控制。2）清基主要以挖掘機(jī)和推土機(jī)為主，機(jī)械不能施工的地方輔以人工為主進(jìn)行；清基所挖土方采用挖掘機(jī)配合自卸車運(yùn)至施工組織設(shè)計確定地點(diǎn)，開挖標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行施工。

2.2 土方開挖

土方開挖采用挖掘機(jī)開挖，自卸汽車運(yùn)輸，可以利用的土料用于壩基土方填筑，不能利用的土料運(yùn)至施工場地以外。土方開挖要分批進(jìn)行，每批深度不超過3 m。

2.3 壩基土方填筑

選用壤土且不得含植物根莖、建筑垃圾等雜質(zhì)；土料含水量與最優(yōu)含水率允許偏差為±3%；筑壩土料嚴(yán)格按照設(shè)計選擇料場取用，料場開采之前，應(yīng)將料場區(qū)表層的雜質(zhì)和耕作土、植物根系等清除。采用挖掘機(jī)挖土，自卸車運(yùn)土，推土機(jī)推平，振動碾壓實(shí)的方式進(jìn)行施工。

2.4 黏土壩胎土方填筑

黏土壩胎控制黏粒含量＞10%。采用挖掘機(jī)挖土，自卸車運(yùn)土，鏟車鏟土，人工整平，蛙式打夯機(jī)壓實(shí)的方式進(jìn)行施工。

2.5 石方工程

石方工程主要是散拋石護(hù)坡、干砌石護(hù)坡、拋根石和亂石粗排。采用自卸車運(yùn)石，鏟車鏟石、挖掘機(jī)送石、人工砌筑的方式進(jìn)行施工。

2.6 鉛絲籠石

1）采用自卸車運(yùn)石，鏟車鏟石，人工排整的方式進(jìn)行施工。2）填石要求：石料必須采用抗風(fēng)化性能好的石料，石料粒徑以不小于網(wǎng)眼尺寸為宜。

3 施工工藝流程

3.1 土方施工工藝流程

1）靠溜壩土方工程施工工藝：施工準(zhǔn)備→清基清坡→土工試驗(yàn)→碾壓試驗(yàn)→水中進(jìn)占→土方填筑→黏土壩胎。

2）不靠溜壩土方工程施工工藝：施工準(zhǔn)備→清基清坡→土工試驗(yàn)→碾壓試驗(yàn)→土方填筑→黏土壩胎→下道工序。

3.2 石方施工工藝流程

施工準(zhǔn)備→水下拋石（形成進(jìn)占體）→鉛絲籠護(hù)腳→亂石排整→坦石護(hù)坡→封頂石砌筑。

3.3 土方工程施工操作要點(diǎn)

1）清基、土方開挖施工。主要以裝載機(jī)和推土機(jī)為主。清基采取74 kW推土機(jī)、3.5 m3裝載機(jī)裝車、10 t自卸汽車運(yùn)輸。土方開挖、填筑采取1.0 m3挖掘機(jī)挖土（裝土），74 kW推土機(jī)或12～16 t震動碾壓實(shí)。

2）水下土方填筑。水下土方采取水中進(jìn)占的方法施工，自卸汽車運(yùn)輸?shù)教钪┕がF(xiàn)場，車輛調(diào)轉(zhuǎn)車頭后退到工作面卸土，推土機(jī)推平。

3）水上土方填筑。土方填筑嚴(yán)格按照土石壩工程有關(guān)技術(shù)規(guī)范施工，自卸汽車經(jīng)施工道路運(yùn)到填筑點(diǎn)按進(jìn)占法卸料。對占壓壩身斷面的上壩臨時坡道作缺口處理，應(yīng)將已板結(jié)的老土刨松，與新鋪土料統(tǒng)一按填筑要求分層壓實(shí)。全斷面填筑完畢后，應(yīng)作整坡壓實(shí)及削坡處理。

4）黏土壩胎施工。用自卸車將黏土運(yùn)至場地，用裝載機(jī)將土鏟至工作面，人工用氣夯 （或蛙式打夯機(jī)）夯實(shí)、修坡的方式進(jìn)行施工。

黏土壩胎一律使用黏粒含量不小于10%的黏土，含水量在最佳含水量的±3%范圍以內(nèi)。含水量偏低時，要在壩頂灑水悶料，不得在工作面灑水。土塊限制直徑小于5 cm。

原壩坡開蹬。開蹬要隨著黏土壩胎的升高逐坯開蹬，每蹬高度不小于30 cm，不可以把原壩坡一次性開完。

設(shè)計鋪土寬度100 cm，人工鋪料不小于設(shè)計寬度10 cm。鋪土厚度經(jīng)碾壓試驗(yàn)確定，允許誤差0～-5 cm，壓實(shí)厚度20 cm。

采用氣夯或蛙式打夯機(jī)夯實(shí)，夯擊4～6遍。底部必須保持旱地施工，不可以采用水中進(jìn)占的施工方法。先填筑的壩胎要削坡并開蹬處理。人工削坡時，坡度要符合設(shè)計值，允許誤差為設(shè)計值的3%。

黏土壩胎的保護(hù)。在進(jìn)行坦石護(hù)坡時，要保護(hù)黏土壩胎不被破壞，一是邊修筑黏土壩胎邊修筑坦石護(hù)坡，二是先修筑黏土壩胎，用挖掘機(jī)將塊石一次拋到位，禁止由壩頂往下人工拋石，砸壞黏土壩胎。

4 土方施工的質(zhì)量控制

文章僅對土方施工質(zhì)量控制進(jìn)行介紹，石方施工質(zhì)量控制不再贅述。

4.1 土方填筑施工質(zhì)量控制

1）地面起伏不平時，應(yīng)按水平分層由基礎(chǔ)最低處開始逐層填筑，不得順坡鋪填；壩身橫斷面上的地面坡度陡于1∶5時，應(yīng)將地面削至緩于1∶5。

2）水上土方作業(yè)面應(yīng)分層統(tǒng)一鋪土、統(tǒng)一整平、統(tǒng)一碾壓，并配備人員或平土機(jī)參與平整作業(yè)，嚴(yán)禁出現(xiàn)界溝。

3）相鄰施工段的作業(yè)面宜均衡上升，若段與段之間不可避免出現(xiàn)高差時，應(yīng)以斜坡面相接。已鋪土料表面在壓實(shí)前被曬干時，應(yīng)灑水潤濕。

4）用光面碾設(shè)備壓實(shí)黏性土填筑層，在新層鋪料前，應(yīng)對壓光層面進(jìn)行刨毛處理。填筑層檢驗(yàn)合格后因故未繼續(xù)施工，因擱置較久或經(jīng)過雨淋干濕交替使表面產(chǎn)生疏松層時，復(fù)工前應(yīng)進(jìn)行復(fù)壓處理。若發(fā)現(xiàn)局部“彈簧土”、層間光面、層間中空、松土層或剪切破壞等質(zhì)量問題時，應(yīng)及時進(jìn)行處理，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方準(zhǔn)鋪填新土。

5）對占壓壩身斷面的上壩臨時坡道作缺口處理，應(yīng)將已板結(jié)的老土刨松，與新鋪土料統(tǒng)一按填筑要求分層壓實(shí)。全斷面填筑完畢后，應(yīng)作整坡壓實(shí)及削坡處理。

4.2 土方鋪料作業(yè)質(zhì)量控制

1）應(yīng)按設(shè)計要求將土料鋪至規(guī)定部位，鋪料區(qū)土料中的雜質(zhì)應(yīng)予以清除；鋪料至壩邊時，應(yīng)在設(shè)計邊線外側(cè)各留一定余量，機(jī)械鋪料不小于30 cm；人工鋪料不小于10 cm。

2）水下土方鋪料自上游向下游進(jìn)行，應(yīng)一次到位，高出施工水位0.5 m；水上土方鋪料厚度和土塊直徑的限制尺寸，應(yīng)嚴(yán)格按試驗(yàn)確定的參數(shù)進(jìn)行鋪料。水上土方應(yīng)壓實(shí)，分段填筑，各段應(yīng)設(shè)立標(biāo)志，以防漏壓、欠壓和過壓，上下層的分段接縫位置應(yīng)錯開。

3）碾壓機(jī)械行走方向應(yīng)平行于壩軸線；分段碾壓，相鄰作業(yè)面的搭接碾壓寬度，平行壩軸線方向不應(yīng)小于0.5 m，垂直壩軸線方向不應(yīng)小于3 m；拖拉機(jī)帶碾滾或振動碾壓實(shí)作業(yè)，碾跡搭壓寬度應(yīng)大于10 cm。

4）機(jī)械碾壓時應(yīng)控制行車速度，以不超過下列規(guī)定為宜：平碾為2 km/h，振動碾為2 km/h；機(jī)械碾壓不到的部位，應(yīng)輔以夯具夯壓，夯實(shí)時應(yīng)采用連環(huán)套打法，夯跡雙向套壓，夯壓夯1/3，行壓行1/3；分段、分片夯壓時，夯跡搭壓寬度不應(yīng)小于1/3夯徑。

5）土壩體填筑標(biāo)準(zhǔn)按干密度大于1.5 t/m3控制。

4.3 黏土壩胎施工質(zhì)量控制

1）嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計要求填筑，確保達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；黏土壩胎的回填，要分層夯實(shí)，每批土厚度不超過27 cm，壓實(shí)遍數(shù)不少于4～6遍，標(biāo)準(zhǔn)按干容重大于1.5 t/m3控制。

2）分段分片施工時，相鄰工作面搭接應(yīng)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 接縫施工質(zhì)量控制

1）壩體填筑碾壓施工，分段間有高差的連接時，垂直壩軸線方向的各種接縫，應(yīng)以斜面相接，坡度可采用 1∶3～1∶5，高差大時應(yīng)用緩坡。

2）在斜坡結(jié)合面上填筑時，應(yīng)符合下列要求：應(yīng)隨填筑面上升進(jìn)行削坡，并削至質(zhì)量合格層；削坡合格后，應(yīng)控制好結(jié)合面土料的含水量，邊刨毛、邊鋪土、邊壓實(shí)；垂直壩軸線的壩身接縫碾壓時，應(yīng)跨縫搭接碾壓，其搭接寬度不小于0.3 m。

5 效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益

黃河控導(dǎo)工程施工，需大量的土、石方運(yùn)輸，黏土壩胎、坦石護(hù)坡需要人工。在施工中大量使用現(xiàn)代機(jī)械，特別是在黏土壩胎和坦石護(hù)坡施工中盡量使用機(jī)械，能大大提高施工功效。本工法在施工中大量采用人機(jī)配合的方式施工，提高了功效，節(jié)約了勞動力，縮短了工期。

在潘莊控導(dǎo)中利用該工法進(jìn)行施工，主體工程縮短工期1個月，節(jié)約人工、管理、機(jī)械費(fèi)共計190萬元，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

5.2 社會效益

本工法在拋跟石、清基、土方開挖、土方運(yùn)輸、土方填筑中全部使用機(jī)械，在黏土壩胎回填、鉛絲籠石、坦石護(hù)坡施工中采用人機(jī)結(jié)合的方式施工。節(jié)約了人工，降低了勞動強(qiáng)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。