王厚海 曹 翠

竹石护底在奎河市区段治理工程中的应用

王厚海 曹 翠

一、工程概况

奎河发源于江苏省徐州市西南云龙山区，于安徽省宿县时村注入濉河，濉河流经安徽省灵璧县、泗县，在安徽省与泗洪县交界处小韩庄（下省界）进入泗洪县境内，最后入洪泽湖的溧河洼。奎河全长67.5km，其中徐州市境内长25.75km，流域面积167km2。奎河自袁桥闸至铁路桥段为徐州市区河道，两岸浆砌块石护坡及上部砌石墙损坏较重，约1/3护坡损坏，河底宽约18m。其中袁桥闸~铜山桥段河道土质较差，为淤泥，且左岸距故黄河较近。奎河常水位30.20m，而故黄河的常水位36.20m。浆砌块石护坡及上部砌石挡墙于20世纪60年代开始砌筑，经多次砌筑完成，基础地质资料短缺。挡墙平均高度左岸为6.0m，右岸为4.5m。本次奎河治理要求在确保工程自身及周边建筑物安全的前提下，清除河道内的淤泥及淤积杂物，清淤至高程27.70m，对河底进行护底，使奎河在泄洪时河底淤泥不被冲起而污染河水。由于该段奎河左岸紧邻故黄河，两河水位高差大；右岸房屋密集、两岸施工面狭窄，给工程开挖、淤泥清除外运带来较大困难。为确保工程安全，选择何种淤泥河床护底方案尤为重要。

二、护底方案的优选

奎河自袁桥闸以上河道高程28.00m均已护底；袁桥闸以下现状河道淤泥平均高程28.60m，淤泥底高程26.50m，河道两岸浆砌石护坡及上部挡墙近乎直墙，左岸距故黄河较近，右岸建筑物众多。设计清淤至高程27.70m，在此高程上进行护底。根据工程的性质、防护目的、地形条件、地质情况等综合因素选用护底方案为竹石结构护底。

1.竹石护底方案及可行性

竹石结构护底底层采用350g/m2土工布；土工布上安装毛竹排，单片竹排4m×5m，竹排由毛竹束绑扎组成，毛竹束由6棵中间直径约15mm的细毛竹绑扎而成，成型后毛竹束直径约50mm，毛竹束采用中间直径50mm、长5m的毛竹固定连接成排，连接毛竹间距50cm；搭接宽度40cm；竹排上干砌块石厚25cm一层。毛竹在水中的腐烂时间是空气中的5倍以上，毛竹腐烂时土工布下的淤泥已经基本固结。

施工现场场地狭小，地质条件差，为淤泥质土，施工人员在上面不能站立，需穿皮叉施工，利用竹排在淤泥上的浮托力承载块石重量。竹排重量轻，施工、搭接方便。

2.施工难度

基础淤泥承载力很低，又无法干地施工，砂石垫层施工困难。竹石护底结构土工布施工人员穿皮叉可以铺设，单个竹排自重较小，吊运安装十分方便。其连接方式快捷简便，同时降低了吊装费用，施工人员站在竹排上连接，向前推进，提高了铺装速度。竹排铺装好后，砌石人员可在竹排上进行砌石施工。

三、竹石防护施工

1.清淤及基层整理

由于工程位于市区，无排泥场，无法采用泥浆泵清淤。采用长臂挖掘机在两岸将淤泥和淤积杂物进行挖除，设计清除淤泥后高程27.70m，考虑到护底后淤泥质河底会有一定下沉，清淤时河底高程按27.75m进行控制，挖出的淤泥直接装入自卸车外运，卸到指定地点。为防止淤泥撒漏，后车门与车箱底成45°角全部焊死，不能漏泥浆，淤泥不能装太满，用彩条布覆盖外运。

长臂挖掘机施工时，由技术人员现场指挥挖掘机施工，严格控制开挖高程。

挖掘机清淤完成后以每50m为一施工控制单元，安排人员穿皮叉将基础整平，将树枝等垃圾清除干净。

2.铺设土工布

采用350g/m2的土工布，厚度≥2.7mm，断裂强力≥11.0kn/m，断裂伸长率≥25%，CBR顶破强力≥1.8kN，撕破强力≥0.28kN（综横向）。在岸上按照河底宽剪好，由一岸开始，在对岸用绳栓住将土工部一端托至对岸，搭接宽度按照20cm缝合搭接，人工整平。

3.竹排制作、安装

选用中间直径约为15mm、长4m的细小毛竹，每6根一束，首尾颠倒绑扎成束，形成束的直径基本一致；采用20#镀锌铁丝每50cm绑扎一道。

毛竹束采用中间直径50cm、长5m的竹子连接成竹排，用以连接的竹子间距50cm，毛竹束与连接竹采用16#铁镀锌铁丝绑扎。连接毛竹在下、毛竹束在上，连接毛竹每端预留50cm的接头，相邻两个毛竹束错开40cm，便于凸凹搭接，竹排之间的搭接长度为40cm，搭接后用连接毛竹固定。

竹排制作完成经监理检验合格后，用8T汽车吊进行单个竹排的整体吊装；采用80mm槽钢做一吊装架，长2.5m，宽1.5m，吊车吊钩挂住吊装架上部钢丝绳，吊装架四角装4个吊钩，水平勾吊住竹排，吊装就位时安排专人掌控，直接就位，不要在铺设好的土工布上移动竹排，以防弄破土工布；人员站在安装好的竹排上，不能站在土工布上。竹排安装要求凸凹对接好，用16#镀锌铁丝绑扎连接，形成一体。

4.摆砌块石

块石选用符合设计的类别和标号，石质均匀、不易风化、无裂纹，石料强度不低于30MPa，形状大致方形，厚度不低于20cm、不大于30cm的块石，宽度约为厚度的1～1.5倍，长度约为厚度1.5～3倍。

河道两岸近乎垂直，用于摆砌的块石不能直接砸在竹排上，运输块石至砌石作业面只能采取垂直吊运，吊运块石的料斗为1m3，要轻放在竹排上，人工卸料；将块石基本均匀摆放，严禁集中摆放造成竹排局部下沉。块石的吊运与砌石要求做到同步；干砌石时由河两岸向中间进行，均匀砌石。

5.特殊情况处理

河底清淤时，长臂挖掘机施工安排专人在河底指挥挖斗，控制河底高程，特别是近挡墙位置不允许超挖。人工整平时将河底建筑垃圾和树枝等清除干净。

竹排搭接时，凸凹位置要对好，用铁丝与连接竹竿固定时，要两个人配合进行，不要弄破土工布。竹排连接好后，质检人员要仔细检查绑扎连接质量。

四、结语

奎河市区段工期紧、任务重，周边建筑物密集，施工场地狭小，环境复杂，为确保工程安全，采取竹石结构护底技术可行，投入合算，效益明显，取得了令人满意的效果，在整个过程也取得了不少经验。经过一年运行和汛期泄洪的考验，河底的淤泥没有被冲起，奎河市区段水质得到明显改善，水中悬浮物为85mg/L，消除了河水的黑臭现象，达到设计和施工要求

江苏省徐州市水务局221008）

（专栏编辑：周 权）