夯坡器在黃河下游險(xiǎn)工改建工程中的應(yīng)用

張明芳，王艷艷，徐秋云

（1.利津縣鹽窩鎮(zhèn)人民政府，山東 利津 257445；2.山東恒泰工程集團(tuán)有限公司，山東 濱州 256601；3.淄博水文水資源勘測(cè)局，山東 淄博 255000）

黃河堤防濱州、東營險(xiǎn)工改建工程是濟(jì)南黃河標(biāo)準(zhǔn)化堤防工程建設(shè)向下游的延伸，該河段過流斷面是黃河末端著名的窄、彎、險(xiǎn)工段。該工程自上游至下游為：濱州梯子壩、東營南壩頭、麻灣、打漁張、卞莊、勝利6處險(xiǎn)工段，壩垛144道，裹護(hù)長度7.23km。經(jīng)過多年運(yùn)行，存在著坦石蟄陷、坦坡不平順，且根石斷面尺寸、土壩壩基高度不足，達(dá)不到新防洪標(biāo)準(zhǔn)的要求等問題，有68道壩垛需改建。

1 施工難點(diǎn)

設(shè)計(jì)時(shí)將原標(biāo)準(zhǔn)土壩壩基內(nèi)坡坡度由1∶0.8整修為1∶1.3，原內(nèi)坡整修定型長度為7.3m（按黃河比降與設(shè)計(jì)高程換算而定）。粗排面石坡坡度由1∶1整修為1∶1.5，根石基槽開挖寬度為2m，其中土壩壩基內(nèi)坡整修夯實(shí)后方可進(jìn)行后續(xù)多道工序施工。

夯實(shí)邊坡傳統(tǒng)的施工方法是人工用鐵锨拍或用自制棍式木板砸擊，該方法勞動(dòng)強(qiáng)度高、施工難度大、安全性差、效率極低、費(fèi)用高、工期長，工程質(zhì)量難以保證，且常常造成工期嚴(yán)重滯后。因此，為加快夯實(shí)工作進(jìn)度，且操作安全、質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，確保施工人員的人身安全和改建工程早日竣工，研制了HCX-2型機(jī)載板式夯坡器，試用效果良好。其功效、經(jīng)濟(jì)效益顯著，克服了傳統(tǒng)施工方法的缺點(diǎn)和難點(diǎn)。

2 HCX-2型機(jī)載板式夯坡器介紹

2.1 工作原理

該器具是充分利用挖掘機(jī)強(qiáng)大的動(dòng)力源及其可變機(jī)械臂的伸、彎、收、拍等特點(diǎn)，將制造好的夯實(shí)板巧妙地嫁接固定在該機(jī)鏟斗底端 （對(duì)挖掘機(jī)無任何改動(dòng)與損壞），利用挖掘機(jī)油壓操作裝置，輕松將夯板自重與挖掘機(jī)鏟斗重量疊加在一起，機(jī)手有效地控制調(diào)節(jié)其不同姿勢(shì)、角度，順勢(shì)、定位、斜向拍打擊實(shí)壩體坡面，使壩坡達(dá)到平順一致、光滑密實(shí)，并保持原壩基整體穩(wěn)固。

2.2 組成及優(yōu)點(diǎn)

HCX-2型機(jī)載板式夯坡器主要有夯實(shí)板、固定夾板、螺栓、螺母4部分組成。適用于韓國DH220LC-V等類型挖掘機(jī)，可根據(jù)實(shí)際情況制造不同型號(hào)的夯坡器作為其他機(jī)型的配套夯實(shí)器具。

該器具具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）與動(dòng)力主機(jī)聯(lián)結(jié)快捷方便；2）夯坡面積大、速度快，適應(yīng)性強(qiáng)，用途廣；3）制造成本低，養(yǎng)護(hù)簡單，耐用、壽命長；4）省工、省時(shí)、高效，大幅度降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度；5）能確保工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，縮短工期；6）社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

2.3 制造工藝

制造夯坡器，選用萊鋼優(yōu)質(zhì)45#平板鋼材。規(guī)格：1500mm×1100mm×20mm； 周邊加工為 50°圓弧角,前側(cè)按設(shè)計(jì)尺寸焊接3個(gè)舊齒套靴插接，后側(cè)分別焊連接板 2塊（1000mm×60mm×10mm），兩板上端分別鉆孔Φ20mm，選用Φ22mm，長60mm螺栓及配套螺母、墊圈。先穿靴使其自然與挖掘機(jī)鏟斗底面銜接，然后將連接板與鏟斗原有2孔對(duì)中擰緊螺母固定即可。

2.4 技術(shù)性能及特點(diǎn)

適宜夯實(shí)邊坡：坡度 1∶0.5～1∶1.5，坡長1～8m（因挖掘機(jī)型號(hào)的臂長而定）。夯實(shí)板長1.4m，幅寬1.1m（可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)照鏟斗實(shí)物制成多型號(hào)使用）。夯實(shí)效率：92～138m2/h（取決主機(jī)操作手的技術(shù)水平）?？蛇B續(xù)工作10h以上（主機(jī)不發(fā)生故障和其他人為影響因素除外）。

該器具夯實(shí)性能顯示：夯實(shí)的邊坡平順光滑，密實(shí)度高，夯實(shí)速度快、效率高、工期短，可靠性強(qiáng)，是理想的首選專用器具。其既適用于黃河險(xiǎn)工、控導(dǎo)工程，又適用水庫堤壩，還適用農(nóng)田土地開發(fā)及襯砌渠道邊坡夯實(shí)等。

夯坡器具有拍打、擠壓、重?fù)?、刮凸、補(bǔ)凹、夯實(shí)等多種功能，是黃河水利人面對(duì)工程施工難點(diǎn)，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，創(chuàng)新、制造出的專用器具。

實(shí)踐證明：該器具解決了傳統(tǒng)施工中費(fèi)工、費(fèi)力、效率低、費(fèi)用高、工期長、勞動(dòng)強(qiáng)度大、安全性差等難題。其特點(diǎn)是持續(xù)工作時(shí)間長、面積大、快速、簡捷、高效、高能、高密實(shí)度。

3 施工技術(shù)要求及方法

進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)前，先將夯坡器與主機(jī)鏟斗接緊固牢，并嚴(yán)格檢查其安全性。夯實(shí)作業(yè)時(shí)，根據(jù)夯實(shí)邊坡坡度、夯實(shí)度等實(shí)際情況要求，首先巧用夯板，刮凸補(bǔ)凹，消除壩坡個(gè)別凸凹部位。其次，要適時(shí)移動(dòng)挖掘機(jī)，尋選妥當(dāng)位置，由上而下，先左后右或反之，做到逐段逐層夯實(shí)（根據(jù)機(jī)手習(xí)慣），夯板之間必須要縱向或橫向相互搭壓0.05～0.1m，確保夯實(shí)壩坡無遺漏，并使壩坡平順、光滑，夯實(shí)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

4 效益分析

實(shí)踐證明，HCX-2型機(jī)載板式夯坡器與傳統(tǒng)工藝施工相比：傳統(tǒng)方法勞動(dòng)強(qiáng)度大，功效低、造價(jià)高，安全性差，且施工時(shí)間長。使用夯坡器，則省工、省時(shí)、功效高、工期短、綜合單價(jià)低，創(chuàng)造社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。因此，采用新型機(jī)載板式夯坡器的優(yōu)勢(shì)在于：一是壩坡夯實(shí)平順、光滑；二是壩坡整體固結(jié)性強(qiáng)，無明顯蓬松現(xiàn)象；三是巧用夯板刮凸補(bǔ)凹，可一器多用；四是夯實(shí)效率高，綜合單價(jià)低；五是省工并降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度；六是省時(shí)、縮短工期，減少施工費(fèi)用，提高勞動(dòng)效率。