水環(huán)境綜合整治工程攔河閘基坑工程施工分析

官志龍 廣東省源天工程有限公司

受各種因素的影響，當(dāng)前大部分水體污染情況已經(jīng)超出了生物自凈能力，這一情況的出現(xiàn)不僅嚴(yán)重威脅了水中生物的正常生存，還給人們的生命安全造成了不利影響?，F(xiàn)階段，為切實(shí)解決上述問題，各地紛紛開展了水環(huán)境綜合治理工程，攔河閘作為水環(huán)境綜合治理工程中的重要組成部分，提升其基坑工程施工質(zhì)量，可以為工程預(yù)期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供助力。

1.開展攔河閘基坑工程施工活動的意義

水土保持是當(dāng)前生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展工作中不可忽視的重要工作內(nèi)容，在水環(huán)境污染越發(fā)嚴(yán)重的當(dāng)下，明確并分析水環(huán)境綜合治理工程存在的風(fēng)險因素，然后以此為基礎(chǔ)，制定具有針對性的解決措施，成為了保證水環(huán)境綜合治理工作的質(zhì)量能夠滿足《水污染防治行動計劃》要求的重要舉措。具體來說，當(dāng)前我國水利事業(yè)正在穩(wěn)步推進(jìn)，這一情況的出現(xiàn)不僅滿足了人們對水資源的使用需要，還為水環(huán)境治理工作質(zhì)量的提升提供了有效的支持，但由于水污染情況較為復(fù)雜，水環(huán)境治理工作無法在短時間取得良好效果?，F(xiàn)階段，為了進(jìn)一步提升水環(huán)境質(zhì)量工作的效率，依據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，建設(shè)科學(xué)合理的水環(huán)境綜合整治工程體系，并且在對當(dāng)?shù)厮h(huán)境情況進(jìn)行細(xì)致分析后，建設(shè)合適的攔河閘，成為了對水環(huán)境進(jìn)行分段治理，提升水環(huán)境治理工作質(zhì)量的有效舉措之一。需要注意的是，在當(dāng)前的攔河閘工程施工過程中，為了切實(shí)保證攔河閘的使用質(zhì)量能夠滿足水環(huán)境綜合整治工程的實(shí)際需要，提升對攔河閘基坑工程施工情況的關(guān)注度，提升基坑施工的整體質(zhì)量，以便為攔河閘整體質(zhì)量安全提供有效的保障。

2.開展攔河閘基坑工程施工活動的方法

在開展海豐縣龍津河水環(huán)境綜合整治工程的過程中，為提升人民公園氣盾壩、濕地公園氣盾壩、龍舌埔廣場水景壩基坑工程的安全性，加強(qiáng)對該工程攔河壩基坑施工活動的管控，可以在保證上述三座攔河壩的整體工程質(zhì)量能夠滿足國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范與設(shè)計單位對水環(huán)境綜合整治工程要求的基礎(chǔ)上，滿足施工單位安全質(zhì)量體系文件的要求，提升施工流程的規(guī)范性與可控性。

2.1 工程概況

2.1.1 施工區(qū)域概況

海豐縣屬亞熱帶海洋性氣候，高溫多雨，霜期短，日照時間充足，由于面臨南海海洋性氣候影響強(qiáng)烈，干濕分明。為了實(shí)現(xiàn)該區(qū)域水域環(huán)境的有效治理，推動當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)文明環(huán)境的建設(shè)，海豐縣共投資了23832.08萬元，開展龍津河水環(huán)境綜合整治工程。工程區(qū)域位于廣東省汕尾市海豐縣，該區(qū)域地勢總體上為“北高南低”，區(qū)域內(nèi)的主要河流為黃江河，河道寬約100m～200m。在完成該區(qū)域的地質(zhì)資料進(jìn)行與工程場地地質(zhì)測繪工作后，可以了解到，該區(qū)域地層巖性主要包括：第四系沖積層（Q）粉質(zhì)粘土及細(xì)砂、粗砂層、砂卵礫石等；侏羅系上統(tǒng)兜嶺群上段（J），凝灰質(zhì)流紋斑巖、流紋質(zhì)凝灰?guī)r、砂巖、頁巖等；侏羅系下統(tǒng)金雞群第一亞群（J），中厚層狀石英砂巖、石英粉砂巖、長石石英砂巖、泥頁巖等；侏羅系下統(tǒng)金雞群第二亞群（J）細(xì)、中粒長石石英砂巖、石英砂巖等、泥頁巖；第三系丹霞群（E），褐紅色厚層狀粗礫巖夾泥質(zhì)砂礫巖、粉砂巖；燕山三期花崗巖（γ），主要出露在工程區(qū)北面，中南部零星有出露。

2.1.2 施工內(nèi)容概述

工程施工活動的主要內(nèi)容包括：第一，整治長度達(dá)3.23k m的防洪堤；第二，拆除舊的橋梁、水陂等結(jié)構(gòu)，新建長度達(dá)5.78km的攔河閘、橋梁、棧道等結(jié)構(gòu)；第三，整治長度為2.46km的紅花地渠道、為縣城供水廠埋設(shè)長度達(dá)2.45km的應(yīng)急供水管道；第三，加固竹仔坑水庫主、副壩，并對其進(jìn)行防滲處理，在此過程中，還需要更換主壩涵管進(jìn)口的金屬結(jié)構(gòu)，開展龍津河沿河兩岸綠化美化等工作。在本次工程施工過程中，共新建了三座攔河閘，其位置分別位于龍津中橋下游處、彭湃故居公園處、324國道橋下游處，設(shè)置目的在于：在不影響水生物正常通行的基礎(chǔ)上，控制上述區(qū)域的水位，美化區(qū)域環(huán)境。首先，位于龍津中橋下游的濕地公園氣盾壩擋長度為30m，擋水高度為3.5m。壩體結(jié)構(gòu)平面長×寬尺寸為32m×40m，在施工過程中，壩體基坑土方開挖施工方法為放坡開挖施工，開挖原地面標(biāo)高為▽8.5m，開挖最底面標(biāo)高為▽2.5m，開挖深度最深為6m。導(dǎo)流方式為明渠導(dǎo)流，導(dǎo)流明渠位于壩體右側(cè)魚塘處，河床被上下游圍堰一次攔斷，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為5年一遇，導(dǎo)流流量為46m/s。其次，位于彭湃故居龍舌埔廣場水景壩的長度為48m，擋水高度為2.8m。壩體結(jié)構(gòu)平面長×寬尺寸為49m×41.16m，在施工過程中，壩體基坑土方開挖施工方法為：先用直徑為1m的鉆孔灌注樁及直徑0.5m高壓旋噴樁對基坑進(jìn)行支護(hù)處理，再進(jìn)行開挖施工，開挖原地面標(biāo)高為▽2.8m，開挖最底面標(biāo)高為▽-2.8m，開挖深度最深為5.6m。導(dǎo)流方式為明渠導(dǎo)流，導(dǎo)流明渠在設(shè)置時利用了左岸地臺兩排鋼板樁，河床被上下游圍堰一次攔斷，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為5年一遇，導(dǎo)流流量為62m/s。最后，位于324國道橋下游的人民公園氣盾壩長度為55m，擋水高度為3m。壩體結(jié)構(gòu)平面長×寬尺寸為57m×40m，在施工過程中，壩體基坑土方開挖施工方法為放坡開挖施工，開挖原地面標(biāo)高為▽3.85m，開挖最底面標(biāo)高為▽-4.4m，開挖深度最深為8.25m。導(dǎo)流方式為明渠導(dǎo)流，導(dǎo)流明渠位于壩體右側(cè)，河床被上下游圍堰一次攔斷，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)設(shè)為5年一遇，導(dǎo)流流量為68m/s。對施工區(qū)域河水、土層條件進(jìn)行分析后可以了解到，上述三座攔河閘壩址處的河水對鋼結(jié)構(gòu)具有一定的腐蝕性，因此，在應(yīng)用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程施工時，應(yīng)當(dāng)選擇合適的施工材料，并對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的防腐處理。

2.2 基坑支護(hù)

2.2.1 支護(hù)方法

考慮到上述三座攔河閘所處位置與地質(zhì)條件均存在一定的差別，為保證攔河壩在完工后有著良好的環(huán)境適應(yīng)能力，可以在明確工程施工難度、施工成本、水環(huán)境綜合治理工程需要等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，采用合適的支護(hù)方式，提升攔河閘基坑施工的質(zhì)量水平。具體來說，在本次工程施工過程中，濕地公園氣盾壩和人民公園氣盾壩的支護(hù)形式為1:1放坡開挖，龍舌埔廣場水景壩的基坑支護(hù)形式為綜合應(yīng)用直徑1m鉆孔灌注樁及直徑0.5m高壓旋噴樁，在施工構(gòu)成中，水景壩左側(cè)采用聯(lián)排Φ1000鉆孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)，右側(cè)綜合應(yīng)用Φ500高壓旋噴樁止水與聯(lián)排Φ1000鉆孔灌注樁進(jìn)行支護(hù)，支護(hù)和圍堰施工完成后進(jìn)行土方開挖。

2.2.2 施工方法

在本次攔河閘工程中，各攔河閘壩的導(dǎo)流施工以及人民公園氣盾壩左岸放坡加固的鋼板樁施工過程中，均需要開展鋼板樁施工工作。在鋼板樁施工過程中，應(yīng)用的鋼板樁均為9m長拉森Ⅳ型鋼板樁，導(dǎo)流基坑支護(hù)施工過程中，采用的施工形式為“拉森鋼板樁+鋼管內(nèi)撐”，并且為保證支護(hù)工作能夠滿足設(shè)計圖紙的需要，在此過程中應(yīng)用的鋼板樁為9m的U型鋼板樁。為了保證鋼板樁施工工作質(zhì)量符合基坑支護(hù)工作的實(shí)際需要，第一，在施工階段，應(yīng)保證支護(hù)采用的鋼板樁的鎖扣緊密、嵌塞油膏止水、垂直度偏差在1/150以下，沿基坑軸線方向左右允許偏差小于100mm；第二，在整個基坑開挖施工過程中，嚴(yán)禁隨意拆除橫撐，禁止在橫撐上任意切割、電焊，也不能在橫撐上擱置重物；第三，在使用前鋼板樁，應(yīng)對其材質(zhì)與外觀進(jìn)行檢驗(yàn)，若鋼板樁上存在會對其質(zhì)量產(chǎn)生影響的焊接件，則需要在使用鋼板樁前及時割除焊接件，若鋼板樁上存在割孔、斷面缺損，應(yīng)及時對其進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，若鋼板樁銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)對鋼板樁的實(shí)際斷面厚度進(jìn)行測量，在保證其厚度符合標(biāo)準(zhǔn)后，才能投入使用；第四，在施打鋼板樁前，應(yīng)保障全部施工人員已經(jīng)明確了施工區(qū)域地下管線、構(gòu)筑物的實(shí)際情況，并且在保證實(shí)際情況與事先了解的情況間不存在誤差后，放出準(zhǔn)確的支護(hù)樁線，再開展施打工作，并且在插打過程中，應(yīng)時刻關(guān)注每條樁的垂直度，若樁的偏斜度過大，則應(yīng)將樁拔起，重打；第五，鋼板樁施工時采用的施工方法為屏風(fēng)式打入法，并且鋼板樁的打入順序應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況變化進(jìn)行確定；第六，在施工過程中，應(yīng)保證鋼板樁打設(shè)的誤差滿足現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求，并且打入鋼板樁后應(yīng)及時進(jìn)行樁體的閉水性檢查，焊接修補(bǔ)漏水處，保證鋼板樁的支護(hù)效果；第七，在鋼板樁拔除前，應(yīng)對拔樁順序、拔樁時間進(jìn)行細(xì)致研究，并且在鋼板樁拔除后，通過及時在樁孔處灌滿中粗海砂，隨灌隨拔的方式，避免拔樁引起地面沉降和位移；第八，在基坑拆、換橫撐時，順序?yàn)殚_挖、加撐的逆過程，即回填土至橫撐以下0.5m時方可拆除橫撐，并且在回填達(dá)到規(guī)定要求高度后，拔除鋼板樁，然后在樁孔回填滿中粗海砂。

在本次攔河閘工程中，龍舌埔廣場水景壩需要開展灌注樁施工工作，在本次施工過程中，應(yīng)用的灌注樁共有98條，其樁徑為φ1000mm，樁長為15m。在施工過程中，灌注樁的樁徑為1000mm，布設(shè)為間距1m，為了縮短工程施工時間，計劃零2臺鉆機(jī)在20天內(nèi)完成灌注樁的布設(shè)工作。為進(jìn)一步提升灌注樁的施工質(zhì)量，第一，在正式開展樁身施工前，需要先試成孔，以便了解工程施工設(shè)備、工藝、技術(shù)是否合適，若存在縮頸、塌孔、回淤等問題，則需要擬定補(bǔ)救措施或重新考慮施工設(shè)備及施工工藝，以便保證擴(kuò)徑量≤200mm，符合《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ106-2014)》的要求，在試驗(yàn)結(jié)束后，需要向設(shè)計單位提供試樁報告，若試樁結(jié)果不能滿足設(shè)計要求，則需要設(shè)計單位及時修改設(shè)計，以便保證工程施工活動能夠順利推進(jìn)。第二，在進(jìn)行施工放線操作時，應(yīng)保證放線人員在工作前已經(jīng)清楚了解到整套圖紙及有關(guān)變更文件的實(shí)際要求，在工作中可以依據(jù)《樁平面布置圖》、經(jīng)過批準(zhǔn)的測量放線方案進(jìn)行工作，完成施工測量平面方格坐標(biāo)圖的繪制工作。第三，在繪制樁位編號圖確定施工路線時，應(yīng)當(dāng)以施工現(xiàn)場的實(shí)際情況、機(jī)械設(shè)備工作狀態(tài)為基礎(chǔ)，明確灌注樁施工編號，確定施工路線，在避免鉆孔與灌料工作產(chǎn)生相互影響的同時，提升鉆機(jī)移位速率，為工程整體施工效率的提升提供有效的支持。第四，在埋設(shè)護(hù)筒時，本次工程施工活動應(yīng)用的護(hù)筒鋼板厚度為5mm，護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計樁徑大100mm左右，長度在1.1m的范圍內(nèi)，為進(jìn)一步提升護(hù)筒埋設(shè)的可靠性，在埋設(shè)工作開始前，需要先將樁位控制點(diǎn)從兩個方向引到旁邊約80cm處，再開始挖樁孔，在此過程中，應(yīng)保證樁孔的直徑比護(hù)筒略大，在樁孔挖成后，從樁位控制點(diǎn)校驗(yàn)樁位誤差，若誤差小于1cm時，將樁位引到孔中，埋設(shè)護(hù)筒，在埋設(shè)過程中，應(yīng)保證護(hù)筒比自然地坪高出30cm。第五，為了便于造漿工作的開展，以及實(shí)現(xiàn)泥漿的循環(huán)利用，可以在施工現(xiàn)場區(qū)域的合適位置挖設(shè)泥漿池，在本次工程施工過程中，泥漿池挖設(shè)數(shù)量為3個，每個泥漿池的長、寬、高為3m、1.5m、1.5m，并且為了便于泥漿的循環(huán)利用，可以從沉淀池到樁孔部位挖設(shè)導(dǎo)漿溝，并在導(dǎo)漿溝內(nèi)挖設(shè)沉淀槽，降低后續(xù)工程施工階段，泥漿沉淀使用的難度。第六，在成孔施工階段，可以使用十字翼回轉(zhuǎn)鉆頭，并且通過保證鉆頭直徑大小與設(shè)計樁徑相同，并且在鉆進(jìn)過程中可以應(yīng)用正循環(huán)成孔方式，在鉆孔過程中以及鉆孔工作完成后，均需要及時清除孔內(nèi)的雜質(zhì)，為后續(xù)工程施工活動的開展提供有效的支持。第七，在鋼筋籠制作吊裝過程中，應(yīng)當(dāng)先對鋼筋進(jìn)行除銹、去油等雜質(zhì)去除處理，然后調(diào)直鋼筋，再依據(jù)工程施工需要，合理搭配鋼筋的型號、直徑、長度，并開展鋼筋籠的綁扎工作。在鋼筋籠制作完成后，可以用汽車吊作為起吊設(shè)備，需要注意的是，為了避免鋼筋在吊裝過程中出現(xiàn)彎折問題，加強(qiáng)起吊部分的保護(hù)，輕拿輕放、避免磕碰成為了一項(xiàng)極為必要的工作，在將鋼筋籠放置在合適位置后，可以通過及時固定吊筋的方式，避免鋼筋籠發(fā)生移動，保證后續(xù)基坑施工工作的順利開展。第八，在灌注樁施工過程中，混凝土的質(zhì)量與灌注樁的工作效果之間存在著直接的聯(lián)系，在本次工程施工階段，考慮到基坑混凝土長時間處于水下環(huán)境中，為了保證灌注樁的使用安全，應(yīng)用的混凝土為C30水下混凝土，混凝土拌制、運(yùn)輸均由混凝土供應(yīng)商負(fù)責(zé)，在混凝土運(yùn)輸至施工現(xiàn)場后，由監(jiān)理、業(yè)主、質(zhì)檢、施工單位共同對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督檢驗(yàn)。第九，在混凝土灌注過程中，灌注導(dǎo)管壁厚δ為3mm，直徑為φ300，每節(jié)導(dǎo)管的長度在31m的范圍內(nèi)，采用螺栓連接、“O”型密封圈防止漏水漏氣，為降低氣泡、斷層等問題的出現(xiàn)概率，初灌正常后應(yīng)連續(xù)灌注，不得中途停工，并且灌注過程中應(yīng)當(dāng)不斷用測錘測量砼面上升高度，保證埋管深度在2—6之間。

3.結(jié)論

對于工程施工活動來說，基礎(chǔ)部分施工質(zhì)量與工程整體施工質(zhì)量之間存在著直接的聯(lián)系，現(xiàn)階段，為保證水環(huán)境綜合整治工程的施工效果能夠滿足預(yù)期工程建設(shè)的需要，在明確治理現(xiàn)場實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，依據(jù)需要建設(shè)相應(yīng)的攔河壩，并且提升攔河閘基坑工程的施工質(zhì)量，成為了一項(xiàng)極為必要的工作。