黃柱
(韶關(guān)市利源工程建設(shè)有限公司,廣東 韶關(guān) 512000)
此次治理的犁灣河為大塘水的支流,而大塘水又是北江水系上湞江水的二級支流,該水系源頭為曲江區(qū)小坑鎮(zhèn)境內(nèi)的下坪山,河流總長36.26 km,整個(gè)流域集雨面積126.30 km2,平均比降2.79‰,流域內(nèi)南高北低的地勢以山地丘陵為主,大塘水從南向北,從曲江區(qū)小坑鎮(zhèn)的下坪村流過,然后進(jìn)入大塘鎮(zhèn)的水村、側(cè)田、西林,再經(jīng)過湞江區(qū)新韶鎮(zhèn)的石山、東山、陳江,最后在陳江村下游匯入湞江一級支流黃浪水。此次治理的水系就是發(fā)源于韶關(guān)大學(xué)的大塘水支流的犁灣河,河流總長4.58 km,集雨面積為12.05 km2,平均比降3.21‰。
項(xiàng)目為湞江區(qū)2021 年度中小河流治理工程犁灣河段項(xiàng)目,項(xiàng)目區(qū)域的新韶鎮(zhèn)屬于韶關(guān)市,具體位置是韶關(guān)市東北的湞江區(qū)。
此次河道治理工程以犁灣河干流為治理區(qū)域,從大塘水河口處(樁號K0+000)開始,一直到侯山村附近(樁號K3+862)結(jié)束,河道治理的總長度為3.78 km,河中樁號為K0+000~K3+862。治理河道沿岸區(qū)域內(nèi)的村莊包括侯山村、石山村,保護(hù)農(nóng)田和村莊是此次工程設(shè)計(jì)的宗旨,對容易被損毀的坡岸進(jìn)行有效防護(hù),主要針對塌岸、淘刷嚴(yán)重的岸坡、迎流頂沖等。工程河道治理的總長度為3.78 km,護(hù)岸的新建長度為5.20 km,設(shè)計(jì)10座涵管,10處下河步級,泥結(jié)石道路1.31 km,重建一座機(jī)耕橋,界樁新建18個(gè),進(jìn)行工程視頻或者圖像、雨量、水位等要素的設(shè)置,需要三要素監(jiān)測設(shè)備一套。工程設(shè)置10個(gè)下河步級,10 座涵管,1.20 km 的泥結(jié)石道路,17 個(gè)新建界樁,設(shè)計(jì)雨量、視頻、水位的三要素設(shè)備各一套。
工程基本上在枯水季節(jié)進(jìn)行岸堤施工,針對低洼地段的護(hù)岸要建筑圍堰明渠導(dǎo)流。根據(jù)項(xiàng)目的級別,參照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》相關(guān)要求,項(xiàng)目劃定為導(dǎo)流臨時(shí)工程五級,實(shí)際上利用的洪水重現(xiàn)期標(biāo)準(zhǔn)為5 年一遇。如表1所示。
表1 施工期(12月至次年3月)洪水計(jì)算成果表(P=20%)
因?yàn)檩^高的計(jì)算洪水水位,如果施工過程中根據(jù)該水位設(shè)計(jì),就會(huì)產(chǎn)生很大的圍堰量,所以,在低水位時(shí)期根據(jù)工程狀況采用部分河段設(shè)圍堰的方案。決定利用袋裝土石圍堰,壩頂高程的計(jì)算方式是施工水位加高0.50 m,以該河段的常水位作為護(hù)岸施工期水位參考值,圍堰設(shè)計(jì)為底寬1.50 m、頂寬1.50 m、高度1 m 的梯形斷面形狀,圍堰的內(nèi)坡和外坡為1 ∶0.50,利用多余的開挖料作為袋裝圍堰料。采用離心泵作為工程初期排水以及常規(guī)性排水的設(shè)施,當(dāng)施工完成不需要圍堰的時(shí)候,要拆除圍堰并把拆除的廢料運(yùn)送到棄渣場。施工時(shí)要將水下部分工程盡快完成到水位以上,同時(shí)做好整個(gè)工期中汛期的防澇度汛工作,施工單位要對氣候情況密切注視,時(shí)刻觀察上游來水情況,遇到極端惡劣氣候要暫停施工,并把機(jī)械設(shè)備及時(shí)安全運(yùn)送上岸。
工程按照實(shí)地勘察情況,需要總體布置臨時(shí)圍堰500 m,一共需要袋裝土石圍堰500 m3,利用開挖料作為袋裝料,拆除圍堰后要及時(shí)將廢料運(yùn)往附近低洼地放置。
為了順利完成與河道交叉的防滲墻的工程,構(gòu)建導(dǎo)流渠是關(guān)鍵環(huán)節(jié),導(dǎo)流渠的位置必須為防滲墻施工創(chuàng)造條件。導(dǎo)流明渠設(shè)定1 828.50 m 的進(jìn)口高程,設(shè)定1 827.50 m 的出口高程,明渠底寬為8 m,軸線長大約401 m,設(shè)定0.13%的底坡,兩側(cè)的邊坡都是1∶2,利用30 cm 厚的雷諾護(hù)墊對明渠邊坡和底部進(jìn)行護(hù)坡??梢岳萌斯づ浜贤仆翙C(jī)進(jìn)行植被清理及剝離層剝離作業(yè),具體方式可以采用反鏟自上而下進(jìn)行。導(dǎo)流明渠開挖的都屬于覆蓋層,可以通過反鏟進(jìn)行由上而下的分層挖掘,其開挖設(shè)備可以利用1 m3反鏟配合8 t 的自卸汽車,針對表層孤石和浮石必須借助手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔爆破,邊坡的修整可以利用人工進(jìn)行,對被擾動(dòng)的部位及時(shí)進(jìn)行碾壓夯實(shí)。挖掘出來的砂石和土等既能夠作為圍堰的填筑料,也可以通過運(yùn)輸車運(yùn)到岸邊的棄土中轉(zhuǎn)場,以備后用。
在該工程中圍堰水位設(shè)定為1 828.34 m,圍堰頂高程1 830 m,頂部寬度不低于14 m。犁灣河工程中圍堰設(shè)計(jì)水位1 829.04 m,圍堰頂高程1 831 m,頂寬不小于15 m。布置位置是沖河與防滲墻軸線的交匯處。圍堰典型斷面如圖1所示,圍堰在枯水期填筑,汛期來臨前進(jìn)行拆除,保證河流安全度汛。利用反鏟整修圍堰外坡,明挖形式構(gòu)建內(nèi)坡。按照水位的情況進(jìn)行分層填筑,設(shè)定分層高度0.70 m,碾壓作業(yè)可利用20 t壓路機(jī)。
圖1 圍堰典型斷面圖
必須優(yōu)先進(jìn)行受汛期影響大的及河道交叉處的防滲墻施工。一般利用純抓取法的抓斗進(jìn)行施工。一期和二期溝槽段長分別為7 m和7.60 m。見圖2所示,可以根據(jù)具體狀況調(diào)整。
圖2 典型圍堰劃分圖
為了保護(hù)墻體和采用優(yōu)質(zhì)膨潤土泥漿。當(dāng)溝槽形成時(shí),用挖出的土壤補(bǔ)充泥漿,泥漿液的高度必須符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。利用的抓取工具為徐工700的液壓抓斗,同時(shí)為了控制孔斜,配置糾偏設(shè)備。倘若造孔中相遇巨石影響開槽施工,可以利用沖擊鉆粉碎巨石,利用抓斗抓取碎石。完成開槽工序后,進(jìn)行清孔換漿,讓泥漿的性能滿足槽底沉降的需求。通常用氣舉法進(jìn)行清孔合格后,在其下方設(shè)置澆注導(dǎo)管。將連接管設(shè)置在一期溝槽下部,然后利用混凝土實(shí)施澆筑。利用12 m3混凝土攪拌機(jī)沿水平方向?qū)⒒炷吝\(yùn)到澆筑槽口,然后再利用分料斗和溜槽將混凝土輸送到澆筑漏斗里,通過澆筑導(dǎo)管從上到下灌注。接頭孔連接接頭管,吊裝接頭管的工具為25 t吊車和YJB-800液壓拔管機(jī)。
防滲墻施工流程如圖3所示。
圖3 施工流程圖
3.2.1 施工前的準(zhǔn)備
將擋水圍堰設(shè)置在施工區(qū)周圍,同時(shí)開挖周圍排水溝,進(jìn)行集水坑抽水設(shè)施的布置,預(yù)防場地灌入外來水流,并把積水及時(shí)排除。
3.2.2 測量放樣
工程的測量放樣利用水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、鋼尺等,放樣樁的設(shè)計(jì)要根據(jù)混凝土伸縮縫的間距進(jìn)行。相關(guān)測量人員上崗的條件是符合專業(yè)知識的考核,更要具備測量工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),而且要持有上崗證。在測量過程中要做好相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施,以確保測量基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)線和水準(zhǔn)點(diǎn)的安全。
3.2.3 基面清理
處理基面的工序完成并進(jìn)行驗(yàn)收后,在進(jìn)行混凝土澆筑前,務(wù)必要將巖基上的雜物以及松動(dòng)巖石和砂土清理干凈。
3.2.4 模板制作與安裝
要利用標(biāo)準(zhǔn)木板制作模板,按照平面展開圖利用木板加工制作局部曲線面。架模工序是將模板釘固模板,然后在地面上設(shè)立木支撐作為支撐。進(jìn)行模板安裝前,必須根據(jù)結(jié)構(gòu)物的外形尺寸進(jìn)行測量放樣,進(jìn)行控制點(diǎn)的多方位布設(shè),更方便校正。
3.2.5 混凝土澆筑
混凝土澆筑的工序包括:攪拌、運(yùn)輸、振搗、養(yǎng)護(hù)?;炷翑嚢杓性诎韬蛨鰞?nèi),進(jìn)行3 min 左右的拌和,在出口設(shè)置緩溜設(shè)施。利用雙膠輪車將混凝土水平運(yùn)輸?shù)焦ぷ鲌龅亍A倒混凝土不允許從高處向下進(jìn)行,艙面與入口的垂直距離控制在1.50 m以內(nèi),如果是大距離就要進(jìn)行溜槽或者流筒的設(shè)置,發(fā)揮緩置作用。在澆筑混凝土過程中振搗器務(wù)必要根據(jù)設(shè)計(jì)要求插入平面布點(diǎn),按照規(guī)定的時(shí)間振搗,確保振搗的充分性?;炷翝仓r(shí)候分縫,如果想繼續(xù)澆筑就要清洗干凈施工縫,將一層與混凝土縫相同的水泥砂漿鋪在上面,然后再進(jìn)行澆筑。
3.2.6 伸縮縫處理
伸縮縫的處理在混凝土完工后進(jìn)行,因?yàn)樵诨炷潦┕さ倪^程中,需要將聚乙烯泡沫板根據(jù)設(shè)計(jì)厚度安置在分縫位置。
3.2.7 混凝土拆模養(yǎng)護(hù)
在混凝土施工完畢后12-18 h內(nèi)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù),以確?;炷帘砻娴臐駶櫍瑫r(shí)遮蓋草簾保濕,在常規(guī)的溫度下進(jìn)行7 d的養(yǎng)護(hù),然后就可以將遮蓋去掉。在進(jìn)行混凝土模板拆除時(shí),必須按照施工圖紙的規(guī)程進(jìn)行,確保不承重側(cè)面模板拆除不會(huì)損傷混凝土表面和棱角,也就是在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)才可以拆除承重模板。另外,針對深水區(qū)的部分河道或者是河道深泓線臨近岸邊的狀態(tài),進(jìn)行水下施工時(shí)應(yīng)該利用拋填塊石基礎(chǔ)處理,以此加快施工進(jìn)度,確保工程在規(guī)定的工期內(nèi)完成。
3.3.1 混凝土基礎(chǔ)及隔墻澆筑
該程序的混凝土澆筑的主要施工工序:拌和、運(yùn)輸、振搗、養(yǎng)護(hù)。在拌和場地進(jìn)行混凝土料的集中拌和,進(jìn)行2-3 min的拌和?;炷翝仓r(shí)候分縫,如果繼續(xù)澆筑就要清洗干凈施工縫,將一層與混凝土縫相同的水泥砂漿鋪在上面,再進(jìn)行澆筑。
3.3.2 砌筑生態(tài)預(yù)制塊
在砌筑前要清理、沖洗干凈基礎(chǔ)表面,主要是清理干凈預(yù)制塊中的各種雜質(zhì),再次進(jìn)行尺寸復(fù)合。進(jìn)行砌筑時(shí)首先要坐漿,然后進(jìn)行砌筑。如果墻體比較長或者是墻身分段砌筑時(shí),各個(gè)砌層都要首先砌外圈確定外側(cè)立面,然后進(jìn)行里層砌筑,必須將外圈和里層砌筑進(jìn)行一體化交錯(cuò),砌筑時(shí)水平方向的預(yù)制塊間的預(yù)留縫隙為5 cm,只需對預(yù)制塊之間的接觸處進(jìn)行坐漿處理,倘若砂漿外流就要清洗空隙縫,顯現(xiàn)清晰明了的塊間縫隙,形成生態(tài)的縫隙。生態(tài)砌塊擋墻如圖4所示。
圖4 生態(tài)砌塊擋墻圖
4.1.1 控制孔深孔形
必須根據(jù)設(shè)計(jì)確保合格的孔深,允許的槽段厚度方向差距不大于14 cm,垂直度槽孔差距不大于3.70‰,允許的槽段長度方向差距不大于47 cm,墻厚不小于設(shè)計(jì)墻厚6 cm。第一、第二兩期承插孔兩次孔位中心偏差不大于設(shè)計(jì)孔壁厚度的1/3。
4.1.2 清孔的質(zhì)量規(guī)定
槽孔淤積的厚度,在清孔換漿工序完成1 h后不能超過10 cm。如果混凝土類型是如膨潤土,孔內(nèi)泥漿不允許高于1.15 g/cm3的密度;允許的泥漿黏度值為32-50 s;不能超過4%的含砂量。
4.1.3 導(dǎo)管下設(shè)埋深的標(biāo)準(zhǔn)
導(dǎo)管中心距不允許超過5 cm,導(dǎo)管中心到接頭管壁面或者是到槽孔端部的最佳距離為1~1.50 m。導(dǎo)管底部孔的合適距離為25~45 cm,不能超過5 m的導(dǎo)管的埋深。
4.1.4 混凝土配合比及性能指標(biāo)
入槽坍落度設(shè)定為17~23 cm,設(shè)定34~41 cm的擴(kuò)散度;設(shè)定5.20 h的初凝時(shí)間,終凝時(shí)間不能超過24 h。
4.2.1 孔深孔形
施工和爆破通常利用徐工700E液壓抓斗(能夠自動(dòng)糾偏)配合沖擊鉆進(jìn)行,該方式可在抓槽施工中應(yīng)用,也能夠?qū)仔边M(jìn)行有效控制,雖然成槽孔孔型是按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的,但基于大量的大孤石,處理后極易發(fā)生坍孔,導(dǎo)致防滲墻鼓包。
4.2.2 清孔
工程的清孔裝置為ZX-200 泥漿凈化設(shè)備,方式為氣舉反循環(huán)手段,實(shí)踐效果極佳。經(jīng)過槽孔泥漿三項(xiàng)指標(biāo)的沉渣的嚴(yán)格檢驗(yàn),基本符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
4.2.3 下設(shè)導(dǎo)管埋深
操作人員管控導(dǎo)管下設(shè)埋深效果很好,沒有發(fā)生以往的拔脫問題。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的配料單進(jìn)行拌和,澆筑前對混凝土的擴(kuò)散度和坍落度進(jìn)行測量,以保證和易性能的達(dá)標(biāo)。
質(zhì)量檢查的試樣抗壓強(qiáng)度可以按照每個(gè)槽孔進(jìn)行一組的提取,一組抗?jié)B樣品從七個(gè)左右的槽孔中提取,然后進(jìn)行混凝土試驗(yàn)的檢查。目前的工程為施工期,難以實(shí)施注水方面檢查,而項(xiàng)目的抗壓試驗(yàn)的結(jié)果都能滿足設(shè)計(jì)的基本要求?;谡凳┕るA段的該項(xiàng)目,注水檢驗(yàn)暫時(shí)還沒進(jìn)行,而施工中的抗壓試件的檢驗(yàn)完全可以滿足設(shè)計(jì)要求。
綜上所述,因?yàn)槔鐬澈雍拥谰植慷伟镀掳l(fā)生坍塌,威脅到區(qū)域內(nèi)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全,加之該流域河道的管理松懈,大量生活污水和生活垃圾流入河流,嚴(yán)重影響了河流水質(zhì),破壞了流域的生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過此次河道治理工程的開展,有效改善了河道的行洪狀況,更加穩(wěn)定了岸坡,減小了流域內(nèi)群眾遭遇洪水侵襲的危險(xiǎn)。同時(shí),落實(shí)施工管理措施,真正意義上解決了河道內(nèi)被垃圾堵塞的問題,很好地保護(hù)了水源和保證了水質(zhì)的安全性。通過施工實(shí)踐,該施工技術(shù)和工程設(shè)備在河道導(dǎo)流中的應(yīng)用,完全符合工程的要求和實(shí)際情況。