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单县蔡河治理工程重点施工技术研究

2023-01-11周瑞华

水利科学与寒区工程 2022年4期
关键词:单县挖掘机土方

周瑞华

(单县水务局,山东 单县 274300)

1 工程概况

山东省淮河流域重点平原洼地南四湖片(菏泽-单县)治理工程,2017年度实施的项目为单县蔡河治理工程。单县蔡河是惠河最大支流,历史上黄河多次决口形成的一条宽浅的坡河,发源于龙王庙镇的李堤口西,流经龙王庙镇、终兴镇、张集镇,在张集镇的东白楼南出境入江苏省丰县,在金乡县的孙庄东入惠河。1983年蔡、惠河治理时在张集镇的蔡吴庄向北开挖与惠河贯通,向上通过柴王楼涵洞与太行堤河相连。境内长20.5 km,流域面积58 km2[1]。

单县蔡河堤身主要为砂壤土,中等透水性,堤身填筑不均,抗渗性能较差,洪水时易引发渗透变形。(2)层砂壤土,具中等压缩性、中等透水性,工程地质条件一般,存在抗渗稳定问题。(3)层 粉细砂,具中等压缩性、中等透水性。该层分布连续,工程地质条件一般,存在抗渗稳定问题。河槽疏挖20.50 km,20年一遇防倒漾标准复堤16.30 km;防汛路8.15 km;老蔡河沟疏挖7.79 km;跌水1处、弯道防冲护坡850 m,改建桥梁11座等。本工程施工完成总投资4878.46万元。

2 主要施工程序与措施

2.1 施工导流与排水

根据设计图纸,围堰采用土料填筑,围堰内坡1∶3.5外坡1∶2.5,围堰顶部宽4.5 m,迎水面采用土工膜防渗并铺设土袋枕。并对导流处进行扩挖形成导游槽,挖深1.5~2.5 m,采用反铲挖掘机进行开挖。施工任务完成并进行回填、防护后,为防止水流对围堤的冲刷破坏,对围堰端部及转弯处等水流条件不良区段进行了土工膜防护。施工初期排水主要包括河道内的明水和施工期间的降水两部分。河道疏挖前关闭上游柴王楼闸,开启张集闸,明水自排后,采用填筑围堰分段并在二滩开挖倒流沟排水,在施工过程中,施工排水采用潜水泵抽排。施工期间沿跌水轮廓线外一定距离设置轻型井点降水,同时打深井降水井二眼进行抽排地下水,现场设有必要的设备和备品、备件及维修运行人员,以保证施工期间排水系统的正常运行,确保主体工程干场施工[2-3]。

2.2 河槽土方疏挖

河槽疏挖根据原始测量结果采用分区作业,老蔡河划分2个作业区,蔡河划分5个作业区,每个作业区投入技术及管理人员16人,施工工人10人,驾驶员20人,挖掘机8台、自卸车5辆、推土机2台。河槽疏挖前,每个作业区做好施工排水,河槽疏挖过程中,项目部技术人员经常校核测量渠底高程、开挖轴线、河底宽度、河口线及边坡坡度等是否符合施工图纸的要求。河底高程偏差控制在0~20 cm范围内、河底宽度偏差控制在-5~20 cm范围内、边坡坡度控制在1∶3.00~1∶3.05范围内,开挖轴线位置偏差控制在0~10 cm范围内。河槽内无残土、土隔,沟底及两边坡平整,施工边界处衔接顺直,无折线、无台阶、无急剧变坡,检测项均符合设计要求。开挖完成的土方除清表土外全部放置二滩晾晒,部分需要外调用于筑堤的土方集中晾晒储存。

2.3 堤防填筑工程

筑堤土方开挖采用挖掘机挖装晾晒,8 t自卸汽车运输,压实采用74 kW履带式拖拉机压实的施工方法。首先在堤防填筑施工前取土样委托山东省水利工程实验中心做击实实验,确定土方工程最大干密度和最优含水率,然后根据击实实验的结果选择场地进行土方碾压实验,根据碾压试验成果和碾压控制标准,下游段干密度不小于1.54 g/cm3,最优含水率为19.1%。上游段干密度不小于1.54 g/cm3,最优含水率为18.2%,确定铺土厚度30 cm,确定碾压机械为74 kW履带式拖拉机碾压3遍。

2.4 桥梁工程

桥梁工程主要包括桩基、桥柱、盖梁、桥板、防撞护栏、桥面铺装、耳背墙等。

(1)砌体工程。本工程中桥头锥形护坡采用M10浆砌石护坡工程。浆砌石采用人工铺筑法砌筑,砌筑块石基础的第一波石块座浆,且将大面朝下。块石面边缘砌缝顺直、整齐、牢固,外露面选用较整齐的石块。块石砌体的灰缝砂浆饱满,坐浆饱满度在80%以上。石块间较大的空隙先填砂浆,后用碎块或片石嵌实,石块间不相互接触。护坡厚度偏差值控制在-5~5 cm范围内,坡面平整度偏差值控制在-5~5 cm范围内。

(2)联锁块铺设。桥梁上下游联锁块铺设根据图纸要求先进行削坡,浇筑齿墙,齿槽开挖采用挖掘机开挖。在开挖过程中,严格按照设计断面及高程要求进行,严格控制开挖的平面尺寸和标高,以及开挖边坡的坡度和平整度,保证齿槽的开挖符合规范的要求。齿墙材料为C20素混凝土,采取两侧钢模,浇筑前仔细检查钢模固定,防止跑膜现象发生。边坡削坡采用挖掘机进行土方开挖,预留10 cm人工精削,自卸车将多余土方用自卸车运料至指定地点。垫层按照设计分层进行铺设。铺设时采用人工配合长臂挖掘机摊铺的方法。铺设时采用长臂挖掘机将中粗砂和石子直接铺料至平整好的坡上,人工配合摊铺并整平,测量人员跟踪控制铺料厚度。河坡土工布铺设自下而上,垂直于轴线方向铺设,中间无纵向连接缝,铺设时要预留合适的搭接尺寸。铺设过程中,作业人员严禁穿硬底皮鞋及带钉的鞋,不用带尖头的钢筋作撬动工具,严禁一切可能引起材料破坏的作业。联锁块铺设时,首先测放出坡脚起坡线及起坡线高程,然后确定坡顶线高程。每间隔10 m对纵坡线、横坡线挂线,使铺设部位形成纵横控制线。供货单位将生产合格的联锁块直接运至桥头两侧堤防或二滩上,整齐堆放在靠近迎水坡面的地方。采用槽钢加工成的溜槽,使联锁块从溜槽上下滑至工作面,上层工序经监理验收合格后,从齿墙开始,由河底脚向上方向铺设。铺设时技术人员随时测量放线来校核每块预制板位置是否正确。最后浇筑压顶。

2.5 跌水工程

开工前,根据设计资料结合现场实际情况,技术人员认真核对上游铺盖、消力池及下游海漫位置、标高和方向。基坑开挖采用人工配合挖掘机进行,根据开挖深度及地质情况放样出开挖边线,开挖过程中控制好基底高程,机械开挖至距离基底30 cm时采用人工开挖清底,以免造成基底原状土松动。基坑开挖至设计标高后,报监理工程师检查验收合格后,及时进行下道工序施工。

2.6 弯道防冲护坡

据图纸要求先进行削坡,浇筑齿墙,齿槽开挖采用挖掘机开挖。在开挖过程中,严格按照设计断面及高程要求进行,严格控制开挖的平面尺寸和标高,以及开挖边坡的坡度和平整度,保证齿槽的开挖符合规范的要求。齿墙材料为C20素混凝土,采取两侧钢模,浇筑前仔细检查钢模固定,防止跑膜现象发生。边坡削坡采用挖掘机进行土方开挖,预留10 cm人工精削,削坡完成后,垫层按照设计分层进行铺设。铺设时采用人工配合长臂挖掘机摊铺的方法。铺设时采用长臂挖掘机将中粗砂和石子直接铺料至平整好的坡上,人工配合摊铺并整平,测量人员跟踪控制铺料厚度。河坡土工布铺设自下而上,垂直于轴线方向铺设,中间无纵向连接缝,铺设时要预留合适的搭接尺寸。铺设过程中,作业人员严禁穿硬底皮鞋及带钉的鞋,不用带尖头的钢筋作撬动工具,严禁一切可能引起材料破坏的作业。然后安装好模板浇筑横隔,横隔混凝土浇筑利用商混泵车输送至仓面,人工平仓,插入式振捣器进行振捣,人工抹面。横隔浇筑完成后再浇筑生态护坡混凝土,最后浇筑压顶。工程措施完成后,人工客土回填,播撒狗牙根、高羊茅、麦冬草、波斯菊等。

3 结 语

(1)采取超前控制,预防为主的手段,将质量问题消灭在萌芽状态,达到预期的质量控制目标。在项目的建设过程严格执行工序报验制度,施工中严格按设计图纸进行施工,按照规范进行质量检测,并报监理工程师进行核验,监理工程师检验合格后,才能进行下一工序的施工。

(2)在项目施工全过程中,进行计划进度与实际进度比较,发现偏离就及时采取措施进行纠正。各工序或分项工程在交叉施工中相互统筹,统一安排,合理调整施工工序,做到最优组合。

(3)施工过程中,积极同业主、代建单位、设计、监理代表和地方政府及当地有关部门建立良好的协作关系,取得他们的指导、支持和帮助,是项目部完成施工任务的重要因素,也很好地改善了施工环境。

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