海堤河整治工程的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

□王蘇靜 □王加忠(江蘇省響水縣水務(wù)局)

1 工程概況

響水縣海堤河二期整治工程位于響水縣灌東鹽場(chǎng)境內(nèi)，S326 省道與S226 交界處北側(cè)。響水縣海堤河二期整治工程主要是對(duì)海堤河末端進(jìn)行疏浚整治，整治長(zhǎng)度共計(jì)3.85km，河道疏浚標(biāo)準(zhǔn)為：0+225～1+550 段底高程▽-1.00m，底寬8m，邊坡1：3；1+660～3+965 段疏浚標(biāo)準(zhǔn)為：底高程▽-1.00m，底寬10m，邊坡1：3。新建建筑物3 座，其中運(yùn)鹽河地涵1 座，設(shè)計(jì)流量13m3/s，順?biāo)飨虻目傞L(zhǎng)為100m，3 孔，每孔內(nèi)徑為2.20m；陳北干渠地涵1 座，設(shè)計(jì)流量15m3/s，順?biāo)飨虻目傞L(zhǎng)為60m，2 孔，每孔凈尺寸2.40m ×2.40m；聯(lián)誼橋1 座，凈寬5.50m，設(shè)計(jì)跨徑為3跨，10m+13m+10m=33m，總跨33m，汽車荷載等級(jí)為公路Ⅱ級(jí)按0.80 倍折減。

運(yùn)鹽河地涵工程：管涵采用3 根￠220cm 鋼筋混凝土頂管，每孔長(zhǎng)100m，頂管工作井及接收井均為鋼筋混凝土沉井；地涵上游設(shè)3 孔防洪閘，每孔凈寬3.30m，上下游翼墻鋼筋混凝土懸臂式，防洪閘采用8.00m 木樁加固地基，上下游第一、二節(jié)翼墻采用6.00m 木樁加固地基；閘門為直升鋼閘門，采用QP1x100kN-5.00M 啟閉機(jī)。工作橋上設(shè)68.85m2機(jī)房。

2 主要施工技術(shù)及措施

2.1 運(yùn)鹽河地涵工程

運(yùn)鹽河地涵主要工作為：沉井、頂管、上下游聯(lián)接段、金屬結(jié)構(gòu)及啟閉機(jī)購(gòu)置安裝、土方回填等。

2.1.1 沉井

本工程頂管的工作井及接收井均采用鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)，沉井尺寸17.40m ×10.60m ×20m(長(zhǎng)×寬×高=L ×B ×H),地面高程為3.00m，刃腳標(biāo)高-17.00m，下沉深度20m，沉井井壁厚度0.80m，井內(nèi)設(shè)置縱隔墻一道、橫隔墻2 道，壁厚0.40m。根據(jù)本工程地質(zhì)情況結(jié)合施工圖紙及規(guī)范要求，將沉井分為兩次澆筑、兩次下沉最后進(jìn)行封底的施工方法。沉井第一次制作高度為8.90m,下沉到-6.90m。

2.1.1.1 沉井第一次制作、下沉

本工程沉井第一次制作從2012年1月2日開始進(jìn)行砂墊層鋪設(shè)，至2013年3月9日進(jìn)行混凝土澆筑，澆筑混凝土量為493.4m3；下沉從2012年4月11日開始到2012年4月19日。施工順序?yàn)椋荷皦|層鋪設(shè)——刃腳支墊架砌筑——沉井制作（管井降水）——沉井下沉。

砂墊層鋪設(shè)：根據(jù)本工程地質(zhì)情況及施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，砂墊層厚度為1.50m,采用粗砂鋪設(shè)，灌水密實(shí)。沉井刃腳支墊架采用10cm 厚C25 混凝土墊層，墊層上砌筑水泥磚砌體作刃腳支墊架。

沉井制作：沉井采用1.50cm 厚竹膠板立模，鋼管搭設(shè)腳手架，鋼管圍檁，φ14 對(duì)銷螺栓加固。混凝土采用灌河商品混凝土，混凝土泵車澆筑，人工平倉(cāng)、振搗。按照設(shè)計(jì)要求，沉井制作好待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后，即可開始沉井下沉。

管井降水：本工程沉井采用管井降水，鋼筋混凝土管內(nèi)徑為36cm，每個(gè)沉井采用10 口管井，井底高程為-27.00m。保證沉井下沉過程中地下水位低于沉井井底深度。

沉井下沉：采用2 臺(tái)22kW 泥漿泵沖挖下沉，泥漿泵沖挖時(shí)采用對(duì)稱沖挖，防止發(fā)生一側(cè)挖土較多，沉井產(chǎn)生傾斜。對(duì)于沉井下沉過程中要進(jìn)行相應(yīng)控制，砂墊層上的混凝土墊層破除之后，會(huì)發(fā)生沉井重心偏高，下沉系數(shù)高的現(xiàn)象，一旦挖除刃腳下回填砂層，沉井就會(huì)立即下沉。在挖土下沉?xí)r，要分層、均勻、對(duì)稱地進(jìn)行，以使沉井均勻垂直下沉，沉井各格內(nèi)挖土之間高差≤1m。地下水位以下的含沙量比較大，這種情況下就要用到沙礫專用泵，將抽上來的沙礫輸送到圍堰外。在井身下沉到距設(shè)計(jì)標(biāo)高1.50m 左右的時(shí)候，要將下沉的速度適當(dāng)放慢，距設(shè)計(jì)標(biāo)高0.50m 時(shí)停止抽沙，靠井身自重下沉。由于后期下沉采用的是不排水下沉，所以當(dāng)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高且在8h 內(nèi)的下沉量沒有超過10cm 的時(shí)候，就可以進(jìn)行封底，如圖1所示。

圖1 封底圖

2.1.1.2 沉井第二次制作、下沉

待第一節(jié)沉井下沉到位后，開始進(jìn)入第二節(jié)沉井的制作與下沉。為了保證沉井接高后的穩(wěn)定，第二節(jié)沉井制作前，首先對(duì)沉井刃腳及隔墻底部進(jìn)行砂袋回填，砂袋回填高度為3 層，呈梯形斷面，頂寬一邊寬于刃腳20cm，然后對(duì)沉井內(nèi)進(jìn)行土方回填，回填高度為2m，土方回填后，再對(duì)井內(nèi)進(jìn)行灌水至井壁外地面標(biāo)高。第二次沉井制作從2012年5月7—28日，澆筑混凝土量為：615.4m3；下沉從2012年6月6—25日。二次沉井制作及下沉方案同第一次施工方案。

2.1.1.3 封底

沉井就位后，采用泥漿泵將井內(nèi)積水及浮淤清除，然后進(jìn)行井內(nèi)回填。井內(nèi)首先回填1m 深粗砂，以便于回填密實(shí)，再進(jìn)行土方回填，土方采用挖掘機(jī)進(jìn)行回填，蛙式打夯機(jī)人工分層夯實(shí)，每層厚度不超過25cm，回填高度至高程-8.20m。土方回填后進(jìn)行鋼筋混凝土封底施工，封底厚度為80cm，下設(shè)10cm 素混凝土墊層。混凝土澆筑采用商品混凝土，泵車輸送，人工平倉(cāng)、振搗。

當(dāng)沉井下沉接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，這時(shí)應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，在8h 以內(nèi)沉井自沉深度累計(jì)不超過10cm 的情況下就可進(jìn)行封底。封底有兩種方式：干封底和水下封底。下面介紹封底施工過程的程序：①確保井內(nèi)外無水頭差，保持井內(nèi)水位。②將井底浮泥、沉積物清除干凈，并將井底整理成鍋底形，然后使用約20cm 厚的碎石進(jìn)行拋填。③水下混凝土澆注的順序要按照由西向東的方向進(jìn)行澆注，如果出現(xiàn)并排的兩格井同時(shí)施工的情況，就要在每格井內(nèi)先澆注四周，再向中間澆注。④水中混凝土達(dá)到一定的設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，這個(gè)時(shí)候就可以將井內(nèi)的積水抽干，再進(jìn)行一系列的后續(xù)工作。

水下澆注混凝土采用的是垂直導(dǎo)管法，導(dǎo)管可以均勻地布置在井內(nèi)，注意要按照擴(kuò)散的半徑，在導(dǎo)管的上部帶有裝料漏斗，最深點(diǎn)應(yīng)布置有導(dǎo)管。導(dǎo)管骨料多采用細(xì)砂成分，粗細(xì)骨料應(yīng)該相當(dāng)。澆筑的順序應(yīng)個(gè)先從最低點(diǎn)開始，當(dāng)混凝土表面與左右基底相平之后，再同時(shí)對(duì)其余導(dǎo)管進(jìn)行澆筑。采用多導(dǎo)管同時(shí)澆筑混凝土?xí)r，相鄰兩個(gè)導(dǎo)管混凝土的高差不得超過管距的1/6，此外，混凝土的澆筑應(yīng)改連續(xù)同步地進(jìn)行。在施工的時(shí)候應(yīng)避免一根導(dǎo)管單獨(dú)進(jìn)行澆筑，以免分層及軟弱混凝土被遮蓋，造成封底混凝土內(nèi)形成很多弱夾層和斜搓接縫的情況，影響到底板的質(zhì)量。

2.1.2 頂管

本工程頂管共3 道，每道長(zhǎng)100m，孔徑￠220cm，頂管主要穿過運(yùn)鹽河及省道S226。頂管管材采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。頂管工作井及接收井利用先前施工的沉井，頂管機(jī)械采用NPD2200 泥水平衡頂管機(jī)。

2.1.2.1 施工前期的技術(shù)準(zhǔn)備

按照設(shè)計(jì)的要求開挖工作坑，并在底部澆筑一定厚度的混凝土形成底座，注意底座要與后座連接在一起以增加摩擦力，也可以在一定程度上減小后座的尺寸。除此之外，為了保證涵管能夠順直頂進(jìn)，按設(shè)計(jì)比降和高程在底座處預(yù)埋兩根工字鋼作導(dǎo)軌。在工作坑內(nèi)靠近壩體的一側(cè)再挖一個(gè)工作槽，以方便兩管底部焊接，同時(shí)作為集水坑。

后座是頂管施工時(shí)用來支撐千斤頂?shù)模詣偠缺仨氁_(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，承受壓力后不會(huì)產(chǎn)生較大的變形，保證后座墻面與涵管的中心線垂直，使涵管能夠順直頂進(jìn)。要經(jīng)常校測(cè)涵管頂進(jìn)的高程和方向，所以，工作坑內(nèi)要架設(shè)相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器的測(cè)量架，并深埋于地基中。在施工中還需要解決照明、排水和通風(fēng)等問題。

2.1.2.2 施工過程為

涵管就位。制作好的涵管經(jīng)檢測(cè)合格后，運(yùn)至工作坑附近，將管段推至工作坑導(dǎo)軌上就位，頂進(jìn)一節(jié)后，再吊裝另一節(jié)，如此循環(huán)作業(yè)。

頂進(jìn)。管段就位后，在后座前安放一塊鋼板，將這塊鋼板作為支承板，然后順次將千斤頂、頂梁和橫梁安放到位，接下來就可以開始將管段逐漸頂進(jìn)。

挖棄土。在涵管頂進(jìn)2.50m 左后之后，需要撤除橫梁和一節(jié)頂梁，人工進(jìn)管將棄土挖出，并運(yùn)至管外。

測(cè)量。人工挖土至管端后，應(yīng)測(cè)量管端中心線位置和管底高程。在測(cè)量架上安置全站儀，測(cè)量涵管頂進(jìn)偏斜的誤差，然后測(cè)量管端底部高程與設(shè)計(jì)高程差，當(dāng)偏斜誤差超過了15mm 的時(shí)候，應(yīng)該及時(shí)對(duì)其進(jìn)行糾正。

再次頂進(jìn)。消除誤差后繼續(xù)向前頂進(jìn)，直至涵管外端處于工作槽中間部位，然后撤掉橫梁和頂梁，安裝另一節(jié)管段，對(duì)齊位置后繼續(xù)頂進(jìn)，直至全部管段頂完，效果如圖2所示。

2.1.3 上下游聯(lián)接段

本工程上下游聯(lián)接段主要采用木樁基礎(chǔ)、鋼筋混凝土底板及墻體。上游設(shè)3 孔防洪閘，每孔凈寬3.30m，上下游翼墻采用懸臂式鋼筋混凝土墻。墻體采用鋼管搭設(shè)腳手架，模板采用1.50cm 厚竹膠板，鋼管圍檁。混凝土采用灌河商品混凝土，混凝土泵車澆筑，人工平倉(cāng)、振搗。

圖2 效果圖

3 施工質(zhì)量控制

3.1 建立施工質(zhì)量保證體系

在響水縣海堤河二期整治工程施工中，為強(qiáng)化施工質(zhì)量管理，本部建立并實(shí)施了質(zhì)量保證組織體系、三級(jí)質(zhì)量檢驗(yàn)體系、質(zhì)量責(zé)任人體系。建立健全了以項(xiàng)目經(jīng)理為首的質(zhì)量保證體系，項(xiàng)目部設(shè)立了質(zhì)檢科、技術(shù)科，施工班組設(shè)立兼職質(zhì)檢員。質(zhì)檢科和工務(wù)科分別承擔(dān)質(zhì)量檢驗(yàn)和技術(shù)管理職責(zé)，各自從質(zhì)量檢查上監(jiān)督質(zhì)量，從施工技術(shù)措施上保證質(zhì)量。從而建立起項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)總責(zé)，質(zhì)檢科和技術(shù)科為執(zhí)行層，施工班組質(zhì)檢員為操作層的質(zhì)量保證體系。施工過程中，項(xiàng)目部對(duì)每道工序、每個(gè)單元，均實(shí)行班組自檢、工種隊(duì)復(fù)檢、項(xiàng)目部質(zhì)檢科專職質(zhì)檢員終檢的制度。專職質(zhì)檢員檢驗(yàn)合格后報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)合格后方進(jìn)入下道工序的施工。從而從程序上保證了施工質(zhì)量。本部將工程質(zhì)量目標(biāo)細(xì)化、分解各科室、各崗位人員并實(shí)行崗位責(zé)任制，做到佩證上崗，各負(fù)其責(zé)，定期考核各人責(zé)任制履行的情況。

3.2 落實(shí)質(zhì)量保證措施

3.2.1 報(bào)審施工方案、進(jìn)行技術(shù)交底

在響水縣海堤河二期整治工程施工中，每個(gè)分項(xiàng)工程開工前，項(xiàng)目部根據(jù)工程實(shí)際編制施工方案和施工技術(shù)措施，報(bào)監(jiān)理工程師審查批準(zhǔn)后實(shí)施。施工前組織施工技術(shù)人員、質(zhì)檢人員、班組長(zhǎng)、工人技術(shù)骨干進(jìn)行技術(shù)交底和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)交底，為質(zhì)量控制做好基礎(chǔ)工作。

3.2.2 強(qiáng)化試驗(yàn)檢測(cè)工作，把好材料質(zhì)量關(guān)

施工中認(rèn)真把好原材料進(jìn)貨質(zhì)量關(guān)，并委托鹽城市禹衡工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司檢測(cè)，定期進(jìn)行原材料和試壓塊送檢。本工程土方回填現(xiàn)場(chǎng)取樣壓實(shí)度試驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

表1 運(yùn)鹽河地涵工程表

試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：土方回填施工質(zhì)量均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.2.3 加強(qiáng)施工過程控制，確保施工質(zhì)量

在工程施工中，對(duì)每個(gè)分部分項(xiàng)工程的施工，項(xiàng)目部加強(qiáng)了對(duì)過程和工序的質(zhì)量控制，從施工方案和施工程序、機(jī)械和勞動(dòng)力的配備、材料和設(shè)備的質(zhì)量等施工技和施工組織方面，做到精心組織，規(guī)范施工；施工中加強(qiáng)過程檢驗(yàn)和試驗(yàn)，混凝土進(jìn)行試配，按規(guī)定頻率制作試塊檢驗(yàn)混凝土的強(qiáng)度；施工過程嚴(yán)格執(zhí)行“三檢制”，加強(qiáng)隱蔽工程的質(zhì)量檢驗(yàn)，保證過程施工的質(zhì)量；對(duì)施工過程中出現(xiàn)的缺陷及時(shí)采取處理措施，不留隱患，保證質(zhì)量。

3.3 質(zhì)量檢驗(yàn)情況

響水縣海堤河二期整治工程共分3 個(gè)單位工程，19 個(gè)分部工程，228 個(gè)單元。單元工程228 個(gè)全部合格，其中優(yōu)良單元工程181 個(gè)，優(yōu)良率79.40%。19 個(gè)分部工程全部合格，其中優(yōu)良14 個(gè)，優(yōu)良率73.70%。運(yùn)鹽河地涵外觀質(zhì)量得分率為86.40%；陳北干渠地涵觀質(zhì)量得分率為86.30%。混凝土、砂漿試塊報(bào)告及強(qiáng)度統(tǒng)計(jì)評(píng)定如表2所示。

表2 混凝土試塊報(bào)告表

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了沉降觀測(cè)，運(yùn)鹽河地涵包括閘室、上、下游翼墻，分別布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，共計(jì)布置30 個(gè)點(diǎn)。在各相應(yīng)部位施工結(jié)束時(shí)，將沉降觀測(cè)標(biāo)點(diǎn)按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求埋入混凝土中，底板采用臨時(shí)沉降觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)儀器為DS3 水準(zhǔn)儀。主要觀測(cè)建筑物在各個(gè)不同時(shí)期的沉降情況，在各級(jí)荷載加載以后，對(duì)建筑物認(rèn)真觀測(cè)，建筑物完建之后，每月觀測(cè)一次，直到交付使用，均符合要求。