夯坡器在黃河下游險工改建工程中的應用

張明芳，王艷艷，徐秋云

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

黃河堤防濱州、東營險工改建工程是濟南黃河標準化堤防工程建設向下游的延伸，該河段過流斷面是黃河末端著名的窄、彎、險工段。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處險工段，壩垛144道，裹護長度7.23km。經過多年運行，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，達不到新防洪標準的要求等問題，有68道壩垛需改建。

1 施工難點

設計時將原標準土壩壩基內坡坡度由1∶0.8整修為1∶1.3，原內坡整修定型長度為7.3m（按黃河比降與設計高程換算而定）。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，其中土壩壩基內坡整修夯實后方可進行后續多道工序施工。

夯實邊坡傳統的施工方法是人工用鐵锨拍或用自制棍式木板砸擊，該方法勞動強度高、施工難度大、安全性差、效率極低、費用高、工期長，工程質量難以保證，且常常造成工期嚴重滯后。因此，為加快夯實工作進度，且操作安全、質量符合標準，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型機載板式夯坡器，試用效果良好。其功效、經濟效益顯著，克服了傳統施工方法的缺點和難點。

2 HCX-2型機載板式夯坡器介紹

2.1 工作原理

該器具是充分利用挖掘機強大的動力源及其可變機械臂的伸、彎、收、拍等特點，將制造好的夯實板巧妙地嫁接固定在該機鏟斗底端 （對挖掘機無任何改動與損壞），利用挖掘機油壓操作裝置，輕松將夯板自重與挖掘機鏟斗重量疊加在一起，機手有效地控制調節其不同姿勢、角度，順勢、定位、斜向拍打擊實壩體坡面，使壩坡達到平順一致、光滑密實，并保持原壩基整體穩固。

2.2 組成及優點

HCX-2型機載板式夯坡器主要有夯實板、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，可根據實際情況制造不同型號的夯坡器作為其他機型的配套夯實器具。

該器具具有以下優點：1）與動力主機聯結快捷方便；2）夯坡面積大、速度快，適應性強，用途廣；3）制造成本低，養護簡單，耐用、壽命長；4）省工、省時、高效，大幅度降低人工勞動強度；5）能確保工程質量，加快施工進度，縮短工期；6）社會效益、經濟效益十分顯著。

2.3 制造工藝

制造夯坡器，選用萊鋼優質45#平板鋼材。規格：1500mm×1100mm×20mm； 周邊加工為 50°圓弧角,前側按設計尺寸焊接3個舊齒套靴插接，后側分別焊連接板 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鏟斗底面銜接，然后將連接板與鏟斗原有2孔對中擰緊螺母固定即可。

2.4 技術性能及特點

適宜夯實邊坡：坡度 1∶0.5～1∶1.5，坡長1～8m（因挖掘機型號的臂長而定）。夯實板長1.4m，幅寬1.1m（可根據實際需要對照鏟斗實物制成多型號使用）。夯實效率：92～138m2/h（取決主機操作手的技術水平）?？蛇B續工作10h以上（主機不發生故障和其他人為影響因素除外）。

該器具夯實性能顯示：夯實的邊坡平順光滑，密實度高，夯實速度快、效率高、工期短，可靠性強，是理想的首選專用器具。其既適用于黃河險工、控導工程，又適用水庫堤壩，還適用農田土地開發及襯砌渠道邊坡夯實等。

夯坡器具有拍打、擠壓、重擊、刮凸、補凹、夯實等多種功能，是黃河水利人面對工程施工難點，經現場試驗，創新、制造出的專用器具。

實踐證明：該器具解決了傳統施工中費工、費力、效率低、費用高、工期長、勞動強度大、安全性差等難題。其特點是持續工作時間長、面積大、快速、簡捷、高效、高能、高密實度。

3 施工技術要求及方法

進行夯實作業前，先將夯坡器與主機鏟斗接緊固牢，并嚴格檢查其安全性。夯實作業時，根據夯實邊坡坡度、夯實度等實際情況要求，首先巧用夯板，刮凸補凹，消除壩坡個別凸凹部位。其次，要適時移動挖掘機，尋選妥當位置，由上而下，先左后右或反之，做到逐段逐層夯實（根據機手習慣），夯板之間必須要縱向或橫向相互搭壓0.05～0.1m，確保夯實壩坡無遺漏，并使壩坡平順、光滑，夯實度符合設計標準。

4 效益分析

實踐證明，HCX-2型機載板式夯坡器與傳統工藝施工相比：傳統方法勞動強度大，功效低、造價高，安全性差，且施工時間長。使用夯坡器，則省工、省時、功效高、工期短、綜合單價低，創造社會效益、經濟效益顯著。因此，采用新型機載板式夯坡器的優勢在于：一是壩坡夯實平順、光滑；二是壩坡整體固結性強，無明顯蓬松現象；三是巧用夯板刮凸補凹，可一器多用；四是夯實效率高，綜合單價低；五是省工并降低人工勞動強度；六是省時、縮短工期，減少施工費用，提高勞動效率。