上饒廣豐黃家淤段清障疏浚及防洪加固項(xiàng)目水工工程施工方案淺析

余小明

（江西省水利水電開(kāi)發(fā)有限公司，江西 南昌 330001）

0 引言

黃家淤村是江西省廣豐縣一個(gè)行政村、緊挨金墀社區(qū)、小康城社區(qū)、朱塢村、大石山村,坐落于豐溪河邊、距離廣豐城區(qū)3 km，對(duì)廣豐縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。村內(nèi)道路狹窄，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后，村民建房沒(méi)有規(guī)劃，整個(gè)村莊既臟又亂。

上饒市廣豐區(qū)干支流治理工程-黃家淤段清障疏浚及防洪堤加固建設(shè)項(xiàng)目主要任務(wù)以河岸生態(tài)修復(fù)為主，通過(guò)堤岸建設(shè)，綠化美化等整治措施，結(jié)合堰壩生態(tài)景觀(guān)改造，形成梯級(jí)水面，使該段河道達(dá)到水清、流暢、岸綠、景美的要求，在保證防洪安全的前提下，改善水環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。本文針對(duì)黃家淤段清障疏浚及防洪加固項(xiàng)目水工工程施工方案進(jìn)行探討。

1 工程概況

上饒市廣豐區(qū)干支流治理工程-黃家淤段清障疏浚及防洪堤加固工程共治理河道5.3 km，生態(tài)修復(fù)加固堤防護(hù)岸6.58 km，新建堰壩1座，改造堰壩1座，重建堰壩1座，新建人行景觀(guān)橋2座，交通橋1座，新建排水箱涵2座，新建通景大道5.52 km，新建慢行道1.55 km,新建生態(tài)停車(chē)場(chǎng)2處約70畝等。

工程施工段在下余橋至黃家淤大橋間堤防，施工樁號(hào)主要包括左岸XZ0+000～XZ3+549；右岸XY0+000～XY2+817。

2 施工方案

2.1 土方開(kāi)挖

依據(jù)①合理選用使用機(jī)械，保證實(shí)用生產(chǎn)率在允許范圍內(nèi)；②分層梯段開(kāi)挖，流水施工，一次到位；③開(kāi)挖方向?yàn)橹行妮S線(xiàn)向岸邊；④保證排水，采取措施保證堤岸穩(wěn)定[1]的原則，對(duì)該工程中的土方開(kāi)挖方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.1.1 開(kāi)挖分層厚度選定

開(kāi)挖分層厚度要充分考慮兩點(diǎn):設(shè)計(jì)要求和邊坡穩(wěn)定[2]。

設(shè)計(jì)要求:黃家淤段治理工程中的防洪堤加高培厚需將舊堤邊坡開(kāi)挖成臺(tái)階狀，以保證新老堤面良好的結(jié)合，確保施工質(zhì)量，結(jié)合以往工程經(jīng)驗(yàn)，施工臺(tái)階尺寸原則上為1000 mm×500 mm（寬×高），具體可根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整（主要對(duì)寬度進(jìn)行調(diào)整）。

2.1.2 分幅距離確定

分幅距離即開(kāi)挖中分次倒運(yùn)的距離。

（1）挖掘機(jī)生產(chǎn)率

①挖掘機(jī)技術(shù)生產(chǎn)率

式中:Pj為挖掘機(jī)技術(shù)生產(chǎn)率，自然方，m3/h；q為鏟斗幾何容量，m3；n為挖機(jī)每分鐘挖土次數(shù)；ks為土壤可松性系數(shù)；kch為鏟斗充盈系數(shù)；ky為挖機(jī)在掌子面內(nèi)移動(dòng)影響系數(shù)，根據(jù)掌子面寬度和爆堆高低而定，可取0.9～0.98[3]；kz為掌子面高低與轉(zhuǎn)角大小的校正系數(shù)。

即:Pj=60（qnkchkykz）/ks=60×（1×(60/28.5)×1×0.98×1）/1=123.79m3/h（自然狀態(tài)，次數(shù)按平均水平計(jì)）。

②實(shí)用生產(chǎn)率

式中:Ps為挖掘機(jī)實(shí)用生產(chǎn)率，自然方，m3/h；Pj為挖掘機(jī)技術(shù)生產(chǎn)率，自然方，m3/h；kt為時(shí)間利用系數(shù)，見(jiàn)表4。

Ps=Pjkt=123.79×0.69＝85.415 m3/h（按施工條件一般，管理水平良好，定額的采用標(biāo)準(zhǔn)，即平均先進(jìn)）

③分幅寬度

根據(jù)江西省水利水電建筑工程預(yù)算定額，1 m3挖土定額臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為（Ⅲ類(lèi)土）100/0.96＝104 m3/h。由此可見(jiàn)，定額采用的生產(chǎn)率更高，在參數(shù)中需選用效率更高的數(shù)值，只有改變轉(zhuǎn)角在更高效率區(qū)，104/85.415=1.22，掌子面校正轉(zhuǎn)角為不超過(guò)75°，（1.26+1.07）/2＝1.165。

因此，黃家淤段治理工程分幅寬度75°，作業(yè)半徑按合理效率半徑5.5 m，分幅為6.7 m。

2.1.3 開(kāi)挖方案

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工程中土方開(kāi)挖主要在背水面內(nèi)進(jìn)行，開(kāi)挖成臺(tái)階狀，臺(tái)階高0.5 m，原則性寬度1.0 m，寬度可根據(jù)斷面現(xiàn)狀情況適當(dāng)調(diào)整?？紤]到機(jī)械施工，條件允許時(shí)堤段寬度保證在4 m以上，施工長(zhǎng)度100 m一段。開(kāi)挖自上而下依次進(jìn)行，由挖掘機(jī)挖到堤防內(nèi)側(cè)成堆，然后由挖掘機(jī)裝到自卸汽車(chē)上運(yùn)至棄料場(chǎng)。

每個(gè)工作面根據(jù)倒運(yùn)次數(shù)安排合適數(shù)量挖機(jī)，一次開(kāi)挖到位并順軸向進(jìn)行，至岸邊坡時(shí)修整邊坡，預(yù)留10 cm保護(hù)層，由人工修整邊坡，有結(jié)構(gòu)物的預(yù)留20 cm～30 cm，余土由人工運(yùn)至岸邊。斷面較小的溝槽由人工開(kāi)挖。

2.1.4 開(kāi)挖安全措施

（1）邊坡穩(wěn)定

為保證開(kāi)挖施工機(jī)械的安全，挖機(jī)在開(kāi)挖時(shí)保留的臨時(shí)邊坡不得陡于1∶1，更不得倒懸開(kāi)挖，保留時(shí)間較長(zhǎng)的邊坡不得陡于1∶1.5。開(kāi)挖時(shí)下邊坡可盡快開(kāi)挖到位，接近設(shè)計(jì)邊坡。擋墻施工時(shí)先保留1∶1.5，在擋墻施工完成后挖至設(shè)計(jì)邊坡。

（2）碎落臺(tái)（臺(tái)階）設(shè)置

分層開(kāi)挖時(shí)，按梯段開(kāi)挖即可，梯段間寬度為挖機(jī)自身寬度加安全距離，按照黃家淤段治理工程的實(shí)際情況，梯段間寬度保持在4 m左右，高度控制在0.5 m以?xún)?nèi)。

2.2 施工排水

工程施工排水采用分層開(kāi)挖，中心排水溝（低于層底0.5 m）排水至兩端集水井，再由集水井集中抽排滲水積水。

（1）集水坑布置

集水坑布置根據(jù)每單段實(shí)際情況布置。長(zhǎng)度不超過(guò)300 m時(shí)，在單段末端布置一個(gè)，超過(guò)300 m時(shí)，按每200 m～300 m增設(shè)一個(gè)，每個(gè)集水坑布置2臺(tái)～3臺(tái)水泵，水泵大小根據(jù)實(shí)際滲水量確定。

（2）集水坑尺寸及結(jié)構(gòu)設(shè)置

集水坑滿(mǎn)足布置2臺(tái)～3臺(tái)（7.5 kW污水泵）水泵的位置，尺寸設(shè)為2 m×4 m（凈空），深度為1 m。渠底出露地層為砂礫石時(shí)，直接挖深1 m作為集水坑抽排。如出露為巖層時(shí)，利用破碎錘挖出深1 m的集水坑。如出露地層為粘土質(zhì)砂時(shí)，因集水坑成形困難，采用拋投塊石固定坑邊坡，挖深為1 m。分層開(kāi)挖時(shí)，分層設(shè)置臨時(shí)集水坑，尺寸結(jié)構(gòu)相同。

2.3 土方回填

本工程填筑主要為堤防填土加高加寬，土料需要外購(gòu)粘土，壓實(shí)填筑。

土料填筑采用分段流水作業(yè)方式分層填筑，對(duì)地形突變而碾壓不到的局部角落，由人工結(jié)合蛙夯進(jìn)行夯實(shí)，箱涵頂在人工回填至1 m厚以上用機(jī)械壓實(shí)。碾壓設(shè)備采用凸塊振動(dòng)碾。填筑面刨毛采用推土機(jī)與人工刨毛相結(jié)合的方式進(jìn)行。

土料進(jìn)料采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅妫捎眠M(jìn)占法卸料，鋪土方向平行于堤軸線(xiàn)，推土機(jī)平料，并設(shè)專(zhuān)人隨時(shí)拾撿土料中的草根等雜物。

壓實(shí)采用凸塊振動(dòng)碾，碾壓方向平行于堤軸線(xiàn)。相鄰作業(yè)面的搭接碾壓寬度為平行堤軸線(xiàn)方向不少于0.5 m，垂直堤軸線(xiàn)方向不小于3.0 m。壓實(shí)遵照先輕后重的原則，直到達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度為止。

墻后及兩側(cè)等小方量土方回填施工，采用人工攤鋪土料、手扶式振動(dòng)碾壓實(shí)的方法進(jìn)行。

2.4 新建排水箱涵砼結(jié)構(gòu)施工

2.4.1 砼墊層澆筑

工程進(jìn)口段底板為一整塊現(xiàn)澆鋼筋砼底板。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求尺寸進(jìn)行箱涵的基礎(chǔ)開(kāi)挖，箱涵基礎(chǔ)須置于卵石層上，地基承載力大于280 kPa；砼墊層施工前，先將基礎(chǔ)面整平，巖石地基需將松動(dòng)巖石撬挖干凈，并用清水沖洗潔凈，個(gè)別坑洼部位積水要排除。砼墊層澆筑厚度10 cm。由測(cè)量組測(cè)量放線(xiàn)，定出砼墊層澆筑邊線(xiàn)。

2.4.2 主體結(jié)構(gòu)砼施工

本項(xiàng)目施工要求較高，工序復(fù)雜，施工時(shí)需進(jìn)行技術(shù)交底，編制施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，并層層下發(fā)，保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（1）基層處理

主體結(jié)構(gòu)砼施工需在砼墊層澆筑后并待其達(dá)到一定強(qiáng)度后方可進(jìn)行。施工時(shí)做好工作面的排水，防止雨水或地下滲水以及砼澆注和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中積水對(duì)工作面的影響。

（2）砼澆筑

砼按分層分塊方案進(jìn)行施工。兩次澆筑的接縫按水平施工縫處理，并保證有良好的銜接面?？紤]到箱涵體砼澆筑量相對(duì)大及運(yùn)輸方便，入倉(cāng)砼運(yùn)輸采用砼泵泵送至倉(cāng)內(nèi)（商品砼由砼泵車(chē)直接入倉(cāng)），入倉(cāng)后人工平倉(cāng)；插入式振搗器搗固密實(shí)。

2.5 防洪堤護(hù)坡和護(hù)腳施工

防洪堤外坡護(hù)坡主要有:蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡厚30 cm；干砌卵石鋪面；外坡護(hù)腳工程主要有:拋石護(hù)腳、拋石護(hù)灘（利用坡面拆除塊石）、開(kāi)挖料回填。內(nèi)坡護(hù)坡主要有草皮護(hù)坡。

防洪堤外坡護(hù)坡采用蜂巢式網(wǎng)格植草護(hù)坡厚30 cm。施工樁號(hào):左岸XZ0+000～XZ0+736,長(zhǎng)736 m；左岸XZ3+476～XZ3+549,長(zhǎng) 73 m；右岸 XY1+585～XY2+817,長(zhǎng) 1232 m；右岸XY0+156～XY0+510,長(zhǎng)354 m；施工堤線(xiàn)長(zhǎng)共計(jì)2395 m。干砌卵石鋪面樁號(hào):XZ3+383～XZ3+476,長(zhǎng)93 m。

防洪堤外坡護(hù)腳采用拋石護(hù)腳。施工樁號(hào):XZ1+000～XZ1+200,長(zhǎng)200 m。拋石護(hù)灘（利用坡面拆除塊石）施工樁號(hào):XZ0+000～XZ0+400,長(zhǎng) 400 m；XZ0+500～XZ0+736,長(zhǎng) 236 m；XZ3+162～XZ6+211,長(zhǎng)49 m；小計(jì)885 m；開(kāi)挖料回填施工樁號(hào):XZ0+000～XZ0+736,長(zhǎng) 736 m。

防洪堤內(nèi)坡護(hù)坡草皮護(hù)坡樁號(hào):XZ0+000～XZ0+943,長(zhǎng)943 m；XZ1+421～XZ1+500，長(zhǎng) 79 m；XZ2+900～XZ3+162，長(zhǎng)262 m；XZ3+282～XZ3+300，長(zhǎng) 8 m；XY0+600～XY1+458，長(zhǎng)858 m；XY1+585～XY1+700,長(zhǎng) 115 m,小計(jì)長(zhǎng) 2265 m。

2.5.1 施工方法

（1）拋石護(hù)灘（利用坡面拆除料）施工

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求放樣，放出坡面拆除邊線(xiàn)，砌石拆除采用挖掘機(jī)挖動(dòng)，人工配合撬杠撬挖，并進(jìn)行篩選。可利用塊石就近人工運(yùn)輸，拋石護(hù)灘；不可利用的開(kāi)挖料，由挖掘機(jī)挖到灘腳邊回填。

（2）干砌卵石鋪面施工

施工程序?yàn)?測(cè)量放樣→場(chǎng)地清理→基礎(chǔ)整平→基礎(chǔ)驗(yàn)收→砌筑。

干砌卵石采用臥砌法施工，施工前應(yīng)測(cè)量放樣，施工時(shí)立桿掛線(xiàn)，自下而上砌筑，確保坡面順直、坡度準(zhǔn)確。對(duì)松動(dòng)巖石應(yīng)予以清除，凹陷部分開(kāi)挖成臺(tái)階形后圬工砌補(bǔ)與原來(lái)坡面相同，再開(kāi)始砌筑。坡面相同，再開(kāi)始砌筑。砌筑時(shí)，分層臥砌，上下錯(cuò)縫，內(nèi)外搭砌，必要時(shí)需設(shè)置拉結(jié)石。卵石直接靠緊。大孔隙用碎石堵塞，確保卵石的穩(wěn)定性。卵石的結(jié)構(gòu)尺寸和位置按設(shè)計(jì)要求控制，表面偏差控制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。

（3）拋石護(hù)腳施工

設(shè)計(jì)施工技術(shù)要求，拋石護(hù)底及護(hù)腳應(yīng)按由下向上，要求投石表面平整，塊石重量在30 kg～40 kg以上占70%以上，由河岸向河床的順序分層平地，塊石大小搭配，孔隙填充飽滿(mǎn)，坡腳及封底均使用較大的石料，以使整體穩(wěn)固。

拋石工藝流程:地形測(cè)量→施工區(qū)段劃分→測(cè)量、放樣→石料的石質(zhì)檢查→機(jī)械拋石→人工整坡→進(jìn)入下道工序。

3 結(jié)語(yǔ)

上饒市廣豐區(qū)干支流治理工程黃家淤段清障疏浚及防洪堤加固建設(shè)項(xiàng)目位于廣豐區(qū)豐溪街道黃家淤村，該項(xiàng)工程主要以河岸生態(tài)修復(fù)為主，目的通過(guò)堤岸建設(shè)，綠化美化等整治措施，結(jié)合堰壩生態(tài)景觀(guān)改造，形成梯級(jí)水面，使該段河道達(dá)到水清、流暢、岸綠、景美的要求。工程項(xiàng)目涉及到市政、園林、水利、道路橋梁等多類(lèi)工程，是綜合性很強(qiáng)的一個(gè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目的建成在保證防洪安全的前提下，對(duì)改善水環(huán)境，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具有積極的作用。