城市河流綜合治理工程施工組織設(shè)計(jì)

鄧大巍,譚有華

(江西省吉安市水利局水電工程管理站，江西 吉安 343000)

城市河流綜合治理工程施工組織設(shè)計(jì)

鄧大巍,譚有華

(江西省吉安市水利局水電工程管理站，江西 吉安 343000)

本文針對(duì)寧岡河存在汛期塌岸等問(wèn)題，結(jié)合流域概況、水文資料及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，計(jì)算出了圍堰設(shè)計(jì)參數(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)料場(chǎng)情況，確定了主體工程施工工藝與步驟，最后合理安排了工程施工工期。本文對(duì)水利施工組織設(shè)計(jì)流程與工藝對(duì)類(lèi)似工程實(shí)施具有一定的參考價(jià)值。

河流綜合治理；施工組織；主體工程；施工進(jìn)度

1 工程概況

本工程治理范圍主要為江西吉安市寧岡河段，區(qū)間干流河道長(zhǎng)10.01 km；右岸支流范羅溝與干流匯合口位于泰井高速公路橋下游1.6 km處，支流治理工程起于下游匯合口，止于其上游490 m處，即寧岡河干流在支流范羅溝的回水范圍。通過(guò)采取工程措施，并輔以生物措施治理，恢復(fù)本次治理河段河道沿岸防洪排澇能力。同時(shí)，又恢復(fù)了河道的自然生態(tài)，使周邊環(huán)境得到美化。主要工程量見(jiàn)表1。

表1 主要工程量表

工程區(qū)內(nèi)縣鄉(xiāng)級(jí)公路縱橫交錯(cuò)，對(duì)外交通較為便利。材料運(yùn)輸和各種機(jī)械設(shè)備均可利用跨河橋梁及鄉(xiāng)村道路到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)，重型設(shè)備運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)時(shí)需采取相應(yīng)的保護(hù)措施避免對(duì)路、橋造成損壞。為滿足各施工區(qū)工程材料進(jìn)場(chǎng)供應(yīng)以及場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸?shù)仁┕ひ?，須要在施工區(qū)河灘地就近開(kāi)辟臨時(shí)施工道路，共計(jì)4.6 km。

2 施工條件

2.1 氣象條件

寧岡河流域地處北溫帶，屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，其特點(diǎn)是冬季以西北季風(fēng)為主，嚴(yán)寒干燥，夏季以東南季風(fēng)為主，炎熱多雨，四季冷暖干濕分明。多年平均降水量為587 mm，多年平均蒸發(fā)量為1519.9 mm(E601)；多年平均氣溫9.1 ℃，最低氣溫-25 ℃，最高氣溫41 ℃；多年平均相對(duì)濕度為63.94%；多年平均無(wú)霜期為240 d；汛期多年平均最大風(fēng)速14.6 m/s，最大風(fēng)速可達(dá)23.7 m/s，其相應(yīng)風(fēng)向?yàn)镾W。

2.2 地質(zhì)條件

經(jīng)勘察揭示，該工程地層分布簡(jiǎn)單，由第四系全新統(tǒng)積砂土、砂卵石層組成，下部基巖為寒武系中上組灰色、灰黑色巖細(xì)砂巖、粉砂巖。地層分布厚度與埋深非常穩(wěn)定。

經(jīng)水質(zhì)分析，地表水對(duì)混凝土的腐蝕性為：一般酸性型，僅中游弱腐蝕，其他無(wú)腐蝕；碳酸型無(wú)腐蝕；重碳酸型無(wú)腐蝕；鎂離子型無(wú)腐蝕；硫酸鹽型僅下游強(qiáng)腐蝕，其他無(wú)腐蝕。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性，上、中游為弱腐蝕，下游為中等腐蝕。

2.3 施工工期

本工程計(jì)劃于第一年9月初開(kāi)始籌建，9月下旬進(jìn)入施工準(zhǔn)備期，同年10月初正式開(kāi)工，于第二年5月末主體工程全部結(jié)束，收尾工程安排在第二年6月份，汛期和冬季不施工，施工期總跨度10個(gè)月。

3 施工度汛和導(dǎo)流

由于本工程施工安排非汛期進(jìn)行，非汛期河水位相對(duì)較低，河床大部分出露，設(shè)計(jì)堤線均布設(shè)在河灘地上，因此堤防工程施工不必考慮施工度汛及導(dǎo)流。

本工程沿線共布設(shè)了4座穿堤涵洞，除樁號(hào)YK4+750處涵洞設(shè)計(jì)基礎(chǔ)面高程略高于河水位以外,其余3座涵洞施工基礎(chǔ)面高程均相對(duì)較低，會(huì)受到河水位的影響，為確保穿堤涵洞的施工安全，須填筑臨時(shí)施工圍堰。根據(jù)《水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 303-2004)的規(guī)定，確定本次施工導(dǎo)流建筑物級(jí)別為5級(jí)，相應(yīng)的施工期洪水重現(xiàn)期為5 a一遇[1]。

根據(jù)穿堤涵洞的設(shè)計(jì)和實(shí)測(cè)地形資料,通過(guò)施工期水文分析計(jì)算確定本次施工圍堰設(shè)計(jì)參數(shù)，詳見(jiàn)表2。

表2 臨時(shí)施工圍堰設(shè)計(jì)參數(shù)表

本次設(shè)計(jì)的施工圍堰為梯形斷面,設(shè)計(jì)圍堰頂寬2.0 m，迎、背邊坡坡度均為1∶2。圍堰填筑利用涵洞開(kāi)挖土方，不足時(shí)就近取用河道灘地土料進(jìn)行填筑，迎水坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜進(jìn)行防滲，表層采用編織袋裝土堆筑護(hù)坡。經(jīng)計(jì)算，圍堰滿足穩(wěn)定、抗?jié)B要求。施工期內(nèi)為不影響涵洞工程施工，在基坑內(nèi)每30 m布設(shè)降水點(diǎn)1處，選用2臺(tái)150QW200-8-7型潛污泵進(jìn)行施工排水，實(shí)行三班制，每班2臺(tái)潛污泵同時(shí)運(yùn)行。

4 主體工程施工

實(shí)測(cè)工程區(qū)的原始斷面圖、地形圖，并進(jìn)行測(cè)量定線。完成場(chǎng)內(nèi)、外施工道路建設(shè)，準(zhǔn)備施工用水、用電及臨時(shí)設(shè)施，完成施工區(qū)內(nèi)“三通一平”等工作。主體工程堤防斷面結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)圖1。

圖1 堤防工程典型斷面圖(長(zhǎng)度單位：mm)

堤防土方填筑：先清基，將樹(shù)根、草皮、腐質(zhì)土清除干凈，將清基后的堤基表層刨毛，有利于與填料結(jié)合。近堤土料，采用74 kW推土機(jī)推土筑堤；遠(yuǎn)堤土料，采用1 m3挖掘機(jī)挖裝，10 t自卸汽車(chē)運(yùn)輸上堤。填筑時(shí)，利用74 kW推土機(jī)配合人工進(jìn)行攤鋪、74 kW拖拉機(jī)壓實(shí)，每次鋪料厚度0.2～0.4 m，縱向鋪料長(zhǎng)度控制在100 m左右。施工中要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求逐層填筑、碾壓、驗(yàn)收、詳細(xì)做好施工記錄，必須做到前道工序完全驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一道工序。禁止雨天及冰凍期進(jìn)行堤身填筑工程施工，不允許雨后高含水量土、含腐質(zhì)土砂料上堤[2-4]。

植草護(hù)坡：選用適宜當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的草種，人工對(duì)草種進(jìn)行防病害處理，人工均勻撒播，不覆土，并加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，提高成活率。為保證植草綠化面積及效果，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)種。

土工布鋪設(shè)：土工布由當(dāng)?shù)刭?gòu)進(jìn)，采用人工鋪設(shè)。施工前應(yīng)進(jìn)行施工場(chǎng)地平整，清除場(chǎng)地上的雜物。鋪放時(shí)應(yīng)平順，松緊適度，并應(yīng)與基面密貼。有損壞處應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換，相鄰片(塊)搭接長(zhǎng)度不小于0.5 m。

石籠施工：在土工布鋪設(shè)完成后，采用人工鋪設(shè)石籠網(wǎng)，人工選石、修石、砌筑、填縫、找平及封口。石料由市區(qū)內(nèi)購(gòu)進(jìn)，場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸采用膠輪車(chē)。石籠網(wǎng)為鍍鋅鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸為80 mm×115 mm，由廠家直接購(gòu)進(jìn)，人工進(jìn)行網(wǎng)箱內(nèi)塊石砌筑及封口，要求塊石砌筑整齊、密實(shí)，錯(cuò)縫無(wú)通縫。護(hù)腳網(wǎng)箱單體尺寸為0.7 m(寬)×1.2 m(高)×4 m(長(zhǎng))，中間隔網(wǎng)為單層；擋墻網(wǎng)箱單體尺寸為1.0 m(寬)×1.0 m(高)×2 m(長(zhǎng))，中間隔網(wǎng)為單層；護(hù)坡網(wǎng)墊單體尺寸為2.0 m(寬)×4 m(長(zhǎng))×0.23 m(厚)，中間隔網(wǎng)為雙層。護(hù)腳采用石籠斷面型式,如圖2所示。

圖2 護(hù)腳型式結(jié)構(gòu)圖(長(zhǎng)度單位：mm)

圍堰填筑：結(jié)合涵洞基礎(chǔ)工程開(kāi)挖，就近取用河道灘地土料進(jìn)行填筑。采用挖掘機(jī)進(jìn)行土料開(kāi)挖，人工鋪料平整、蛙式打夯機(jī)夯實(shí)。圍堰兩側(cè)邊坡均為1∶2，迎水坡鋪砌0.4 m厚編織袋土方，底部鋪設(shè)400 g/m2復(fù)合土工膜防滲，坡腳向外水平鋪設(shè)1 m，向上鋪設(shè)到堰頂，堰頂水平方向鋪設(shè)1 m，復(fù)合土工膜搭接長(zhǎng)度不小于0.5 m。迎水坡鋪設(shè)復(fù)合土工膜時(shí)，采取復(fù)合土工膜邊緣砂袋配重的方法，人工將配重復(fù)合土工膜投放到預(yù)定位置，然后進(jìn)行復(fù)合土工膜上層土袋壓重施工。

圍堰拆除：采用74 kW推土機(jī)拆除，就近推運(yùn)40 m并進(jìn)行平整。圍堰拆除后要求河底平整，使其表面高程與上下游河道河底高程保持一致，以不阻水為宜。寧岡河治理工程施工進(jìn)度表見(jiàn)表3。

表3 施工進(jìn)度表

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著城市河流治理建設(shè)項(xiàng)目的不斷增多，合理優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，在保證質(zhì)量的前提下，最大限度地提高經(jīng)濟(jì)效益變得尤為重要，對(duì)后續(xù)相似工程具有參考意義。

[1] 中華人民共和國(guó)水利部. 水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范: SL 303-2004[S]．北京：中國(guó)水利水電出版社，2004．

[2] 鐘菲菲, 楊彥宇. 基于某水利工程堤防土方填筑施工方法的探討[J]. 山西建筑, 2012, 38(4):253-254.

[3] 鄭龍宏. 水利堤防土方的填筑方法研究[J]. 科技與創(chuàng)新, 2017(1):89.

[4] 楊代齊. 水利堤防土方填筑方法探討[J]. 水利技術(shù)監(jiān)督, 2015, 23(3):92-95.

鄧大巍(1973-)，男，江西吉安人，工程師，主要從事水利工程方面的工作。E-mail:jx520149@163.com。

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