吳樹銀
(浙江省蘭溪市香溪鎮(zhèn)水利工程管理站,浙江蘭溪 321100)
水利工程的建筑體常年與水“打交道”,特別是防洪堤,其核心作用是為了防止河流泛濫。早在數(shù)百年前,防洪堤就已經(jīng)出現(xiàn),但由于技術(shù)工藝不足,彼時的防洪堤僅僅是“一堆長條狀的泥土”。到了現(xiàn)代社會,防洪堤的施工技藝雖然得到了大幅改善,其中所用的材料強度得到了極大的提升,但核心思路并沒有改變??傮w而言,防洪堤沿著河流、湖泊或者海岸線而建,長度可綿延數(shù)公里。
水利工程中的防洪堤施工是一項流程嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓こ?,只有強化施工技術(shù),對每一項施工環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格的管理,才能使防洪堤的施工質(zhì)量得到保證,從而真正發(fā)揮作用,避免或降低水域周邊環(huán)境遭到洪水的侵蝕。經(jīng)過對某水利工程防洪堤工程進行精細(xì)測算,得出如下結(jié)論:
(1)基礎(chǔ)換填拋石與拋石護岸的工程總量近20 萬立方米,技術(shù)人員利用水下攝像機等設(shè)備探查計算出的水下護岸拋石工程量近7.3 萬立方米;干砌石工程量近3.4 萬立方米,包含近2.3 萬立方米工作量的護岸干砌石;此外,還有超過7.8 萬立方米的水上護岸拋石。經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠嬎愫蟀l(fā)現(xiàn),采用混凝土施工的護岸工程量總面積為4668m3,總體積達(dá)2.31 萬立方米,護岸手?jǐn)[塊石的工程量超過1 萬立方米。
(2)工程水域岸邊存在大量沖刷坑,拋石底部的最低高程為▽-5.8m,根據(jù)岸邊的實際情況,設(shè)計的拋石護岸頂部高程為▽3.5m。結(jié)合該水域出現(xiàn)強降雨或是其他引發(fā)水平面暴漲的歷史情況,設(shè)計水上水下拋石護岸的總長度為3.82km,該區(qū)段的總拋石體積為17.5m3,最窄處寬度僅為9m,最寬處寬度近40m。
(3)起始位的樁號為25+350,終止位的樁號為31+150,總長度為3768m。
(4)該水利工程的河床坡度較為陡峭,故在設(shè)計水下拋石的迎水面時,設(shè)計人員決定在不同的位置分別布設(shè)枯水平臺和護腳平臺。經(jīng)過技術(shù)人員多次的水下作業(yè),將最終的比例定為1:2.5,在 1:2~1:3 之間。
(5)清基的厚度為200mm,通過回填土方的方式,使其滿足拋石護岸頂部高程▽3.5m。此外,經(jīng)過仔細(xì)測算最大回填深度為5.1m。外坡腳到護岸拋石之間的邊線寬度最小值為19.68m,最大值超過80m。
為了提升水利工程防洪堤工程的施工質(zhì)量,需要圍繞以下施工環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格管理。
拋石護岸主要是通過拋石、砌筑加固的方式,提升水域周邊原有岸坡的堅固程度,從而達(dá)到防止波浪、水流侵襲、淘刷,防止在土層壓力、地下水滲透壓力的作用下,導(dǎo)致岸坡出現(xiàn)崩塌現(xiàn)象。常見的拋石護岸施工方式為,直接加固岸坡、在岸坡植樹、種草,以及常規(guī)的拋石或砌石護岸。此類記憶對于防止水域側(cè)向侵蝕以及水域局部沖刷而造成的坍塌事故能夠切一定的作用,但無法對抗更大的水域壓力。本文選用的案例根據(jù)設(shè)計要求,從護腳端直至岸坡端,全部采用逐層拋填拋石護岸的方式。其中,技術(shù)人員為了保證整個拋石護岸施工萬無一失,圍繞水域周邊環(huán)境進行了精確的測量控制,并在后續(xù)所有的施工環(huán)節(jié)中,進行了多次測量控制。施工中的注意事項如下:①在拋石之前,準(zhǔn)備好測量控制所需的一切設(shè)備,并布置好測量控制網(wǎng);②在拋石過程中、塊石大小、水流速度、水位上升或下降等情況,都會影響拋石護岸的施工質(zhì)量,故測量控制住的位置選擇必須準(zhǔn)確。只有如此,后續(xù)的拋石施工才會符合整體要求;③進入實質(zhì)性的拋石施工換屆后,應(yīng)該從上游開始,逐漸向下游延伸,在特定的位置進行分層、分段施工。而水下護岸拋石的施工次序應(yīng)該先于水上部分;④結(jié)合其他防洪堤工程施工的案例,在拋石之前,還需對拋投區(qū)的河床剖面的形狀、水流速度、水下深度(條件允許的情況下,應(yīng)該盡可能詳細(xì)地掌握水下情況)等進行精確測量,其目的在于與拋石護岸施工方案進行對照,確定拋石作業(yè)工程量及拋石沖距的計算是否準(zhǔn)確[1]。如圖1 所示,為拋石護岸截面示意圖。
圖1 拋石護岸截面
土工織物又稱(土工纖維或土工薄膜)是指用合成纖維紡織或經(jīng)膠結(jié)、熱壓針刺等無紡工藝制成的土木工程用卷材。應(yīng)用于水利工程的防洪堤工程時,能夠作為堤壩軟弱地基處的墊層,提高其穩(wěn)定性。土工織物的表面往往敷以一層不透水土層,從而使其具備防水性,常用于防洪堤渠道的防滲漏鋪面。為了增強水利工程防洪堤工程的施工質(zhì)量,在布設(shè)土工織物時,需要注意以下事項:
(1)土工布只能用土工布刀進行切割(鉤刀)。在進行內(nèi)切割時,必須對其他材料采取特殊保護措施,以防由于切割土工布而對其造成不必要的損壞。
(2)在鋪設(shè)土工布的同時,應(yīng)該做好一切必要的防護措施,以防止對下面一層材料造成破壞。
(3)在鋪設(shè)土工布時,注意特別注意石頭、大量塵土或水分等有可能對土工布造成破壞的雜物。一旦雜物阻塞了排水渠或過濾網(wǎng),很有可能使為后續(xù)連接工作造成困難的物質(zhì)進入土工布或土工布的下層。
(4)布設(shè)結(jié)束后,對所有土工布表面進行目測以確定所有損壞的區(qū)域,作上標(biāo)記并進行修補,確定鋪設(shè)表面沒有可以造成損壞的外來物質(zhì),如斷針等異物。
(5)土工布的連接必須遵循以下規(guī)定:正常情況下,坡面上不能有水平連接(需要修補的地方除外)。
(6)如果采用縫合技術(shù),縫合線應(yīng)該使用與土工布材質(zhì)相同或超過的材料,縫合線須為防化學(xué)紫外線的材持??p合線與土工布應(yīng)有明顯的色差,以便于檢查[2]。
(1)土料鋪填。使用“自卸汽車+推土機”的方式進行土料鋪設(shè)時,可以采用進占法,即在已經(jīng)鋪設(shè)完成的松土層之上,一方面通過汽車進行自動卸料;另一方面,推土機持續(xù)向前推進,其目的在于攤平涂料。推土機攤鋪土料的方向應(yīng)該與堤軸線保持平行的關(guān)系;鋪填土料的厚度需要具體問題具體分析(根據(jù)碾壓試驗得出的結(jié)果確認(rèn)),但無論如何,厚度上下誤差的范圍不能超過5cm。
(2)土料壓實。在本文選用的工程案例中,施工方選用了當(dāng)量達(dá)到16t 的振動式壓路機執(zhí)行土料壓實作業(yè)。具體的壓實過程可以采用進退錯距法。究竟對土料進行多少次壓實作業(yè),需要根據(jù)多方面的施工參數(shù)具體計算。在碾壓過程中,在順著碾壓方向的碾跡中,搭接的寬度應(yīng)該保持50cm 以上的空間;而在垂直碾壓的方向上,搭接寬度應(yīng)該保持最小1m,最大1.5m 的空間。
(3)質(zhì)檢工序。當(dāng)每層填土都被壓實之后,需要根據(jù)設(shè)計方案及其他要求進行取樣,在施工現(xiàn)場進行土工試驗。此舉的目的在于精確檢查填筑土方的壓實程度。如果檢測結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn),則可以將之提交給監(jiān)理工程師,并進行下一層的填土作業(yè)。常見的之間方法為“環(huán)刀法”。需要注意的是,檢測對應(yīng)的施工作業(yè)面面積需要得到保證,否則會影響質(zhì)檢結(jié)果。
在播草籽之前,需要對草籽品種進行選擇。一般來說,只要保證種子的純度在95%以上、種子發(fā)芽率超過8 成,即可滿足防洪堤護坡草籽的要求。需要注意的是,播種之前,應(yīng)該進行發(fā)芽實驗,目的在于對播種量進行確認(rèn)。在播種的前三天,應(yīng)該在地面上均勻噴灑水分,當(dāng)?shù)乇沓尸F(xiàn)出“不沾腳”的特性后,就可以進行播種??傮w而言,播種護坡草籽的方式與播種常規(guī)作物一致。重點在于做好催芽工作,可以提前一天用溫水將種子浸泡10~20個小時之后再進行播種。實際播種時,應(yīng)當(dāng)依據(jù)水域周邊環(huán)境的實際情況,選擇撒播、條播、點播等不同的播種方法。播種之后,在地面上方均勻覆蓋一層1~2cm 厚的細(xì)土,當(dāng)看不見種子后即可停止。最后,務(wù)必保證水分充足。一般情況下,第一批播種的種子發(fā)芽后,部分區(qū)域會出現(xiàn)沒有草苗的情況,此時即可進行第二次的補播,目的在于使草坪看起來更加完整、美觀[3]。
水利工程中的防洪堤工程,根據(jù)河水、湖泊、海水等水域環(huán)境爆發(fā)洪水時的特點,結(jié)合周邊的地勢情況,進行堤壩的修筑??傮w來說,防洪堤施工的工序是固定的?;诖?,施工人員必須嚴(yán)格按照施工流程,充分考量施工方案的可行性,結(jié)合自然環(huán)境,保證每一個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。只有如此,水利工程的防洪堤工程施工及管理質(zhì)量才能夠得到保證,洪水泛濫造成的危害才能得到有效解決。