鋼板護坡在水利工程施工中的應(yīng)用

謝敬斌，張國強，陳培國

目前，隨著水利施工技術(shù)的日益進步，渠道護坡的樣式也日趨增多，旱地作業(yè)渠道可以采用漿砌石護坡、現(xiàn)澆混凝土護坡、生態(tài)護坡、預(yù)制塊護坡等，有水作業(yè)渠道可以采用土工模袋混凝土、橡膠護坡等。在應(yīng)急供水渠道護坡施工中，由于原渠道修筑時間長，現(xiàn)有護坡質(zhì)量不能滿足渠道供水要求，但又不能停水、減少過水斷面，新型的鋼板護坡施工技術(shù)圓滿的解決了這一難題。

1 工程概述

山東省引黃濟青（膠東調(diào)水）抗旱應(yīng)急調(diào)水臨時泵站樞紐土建及安裝工程施工，出水池入渠處圍堰向下游采用鋼板對邊坡及底板進行護砌，該工程施工工期為2016年12月26日至2017年2月28日。該工程現(xiàn)有渠道供水量為32m3/s，原渠道為預(yù)制混凝土塊護坡，由于泵站出水量為36m3/s，原有護坡強度不能滿足泵站出水要求，為了保護原有渠道，需要增設(shè)186m護坡襯砌。臨時泵站供水之前，不能影響現(xiàn)有渠道供水量，并且渠道護砌處于冬季施工，漿砌石護坡、混凝土護坡、生態(tài)護坡、預(yù)制塊護坡不能滿足施工要求，作為新型的模袋混凝土施工，施工中會縮小渠道供水斷面，也不能滿足施工要求，橡膠護坡強度不能滿足施工要求。

2 鋼板護坡安裝施工工藝

2.1 工藝原理

檢驗合格的鋼板在加工廠進行分片加工，噴砂除銹后，進行食品級防腐處理，保證水質(zhì)不受污染，項目部質(zhì)檢員檢驗合格后報監(jiān)理工程師驗收，合格的鋼板方準裝車運輸。運至施工現(xiàn)場，利用提前吊入渠道中的作業(yè)平臺進行組裝，邊板和底板利用銷軸鉸接，組裝完成后利用渠道兩側(cè)吊車進行吊裝，由于水流流速大，迎水面采用鋼絲繩固定鋼板護坡，用卷揚機控制，主要用于抵消鋼板入水受風和水流的影響。下游面采用纜風繩，主要控制風速對吊裝的影響，底板和邊板在作業(yè)平臺上組裝完成后，在底板的銷子上插入導(dǎo)向桿，然后吊車將組裝后的鋼板下水，利用卷揚機配合人工控制鋼板方向，確保鋼板水平垂直入水。第一節(jié)鋼板護坡定位后，將下游側(cè)相鄰鋼板的銷孔套入導(dǎo)向桿，利用導(dǎo)向桿上的刻度尺來控制與相鄰鋼板的相對高差，根據(jù)露出水面的導(dǎo)向桿高度確定兩塊底板是否處于同一水平面，底板完全沉入后拔出導(dǎo)向桿循環(huán)利用。護坡鋼板邊坡出水面部分采用鏈條固定，使鋼板護坡形成一個整體。

2.2 施工關(guān)鍵技術(shù)

本工法的關(guān)鍵技術(shù)在于鋼板護坡底板水平面的控制，由于渠道水位比較深，水流量比較大，人員不能長時間在水中進行作業(yè)。該工法利用導(dǎo)向桿控制水下底板的水平和連接，利用相鄰底板上導(dǎo)向桿露出水面的長度來控制鋼板護坡底板的水平面，所以第一塊底板的準確定位很重要，它直接影響著下游鋼板護坡的中心位置。通過GPS儀器精確定位出第一節(jié)鋼板護坡的中心點位置，利用鎖鏈固定在渠道兩側(cè)的φ325mm×10mm長3m鋼管樁上，避免下游鋼板安裝時移位。

2.3 工藝操作要點

2.3.1 施工準備

1）熟悉施工圖紙，確定安裝方案；2）鋼板制作完成并運至安裝現(xiàn)場；3）原渠道提前由潛水員水下作業(yè)清理完成，渠道底和邊坡不存在石塊等硬性雜物，邊坡基本順直，滿足施工要求；4）培訓(xùn)操作人員，檢修施工機械，確保人員和吊車滿足吊裝要求；5）施工平臺及便橋吊裝就位；6）下游安全網(wǎng)、施工平臺救生衣、安全繩等安全措施已完成；7）牽引鋼管樁已安裝就位。

2.3.2 鋼板組裝

一是到場鋼板驗收。鋼板制作完成驗收裝車，運至施工現(xiàn)場后，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師對鋼板的質(zhì)量再次進行檢查并達到要求，然后進行吊裝。

二是鋼板在作業(yè)平臺上的組裝。每節(jié)鋼板護坡由底板和兩塊邊板組成，為了減少運輸?shù)碾y度，分片制作、運輸，在施工現(xiàn)場作業(yè)平臺上進行組裝。由QY50的吊車將底板吊裝至施工平臺后，兩臺吊車吊起邊板，利用底板兩側(cè)和邊板坡腳的連接栓，人工對正位置后用螺栓連接起來，形成一個整體。

2.3.3 鋼板安裝施工

鋼板安裝由上游至下游進行。1）鋼板組裝完成后，在底板連接銷上插上導(dǎo)向桿，便于第二塊護坡鋼板底板順著導(dǎo)向桿扣上第一塊底板的銷子，導(dǎo)向桿安裝完成后，安裝人員立即撤離施工平臺。2）兩岸吊車同時勻速垂直起吊，起吊護坡鋼板底板超過施工平臺護欄高度時，同時向下游移動，移動過程中，確保鋼板護坡不能觸碰施工平臺，避免引起危險。3）鋼板護坡離開施工平臺，起吊底板上游側(cè)和作業(yè)平臺下游側(cè)位置一致時，安裝人員進入施工平臺，人工配合吊車將起吊底板上的套口穿入導(dǎo)向桿，然后起吊鋼板順著導(dǎo)向桿勻速下滑，直到底板落入水中，套口順著導(dǎo)向桿套上前一塊底板的定位銷。4）底板沉入水中后，兩側(cè)邊板慢慢貼坡下落，根據(jù)邊坡之間的縫隙，利用吊車配合人工進行調(diào)整，對于邊板縫隙不合適的用倒鏈進行微調(diào)。5）邊坡間隙調(diào)整完成后，利用鎖鏈對相鄰邊坡進行固定，形成一個整體。6）挪動作業(yè)平臺，將作業(yè)平臺吊置于吊裝完成的鋼板上，準備下一片護坡鋼板安裝。

3 質(zhì)量控制措施

1）相鄰底板高程一致，必須保證套口和銷子相連，要求在施工中必須隨時掌握導(dǎo)向桿露出水面的長度。2）吊裝施工中，必須控制板間隙不能超過1cm，否則水流對鋼板護坡整體產(chǎn)生沖力，影響鋼板護坡的整體穩(wěn)定性。3）由于護坡鋼板面積大，嚴格控制鋼板護坡平整度，避免水流對鋼板整體的沖刷。4）上游固定鋼板的鋼管樁必須按照設(shè)計要求進行施工，確保鋼板護坡完成后對鋼板整體的牽拉作用。5）吊裝完成后對防腐漆損壞的位置進行處理，避免水流對鋼板的腐蝕，保證外觀質(zhì)量。

4 安全控制措施

1）首先對參與吊裝人員進行安全培訓(xùn)，確保特殊作業(yè)人員持證上崗，對施工機械進行安全檢查、維修，確保能夠滿足施工需要。2）施工人員配備安全帽等安全裝備，同時在下游渠道設(shè)置防護網(wǎng)，以保證落水人員安全，施工平臺作業(yè)人員必須佩戴救生衣、安全帶施工。3）對現(xiàn)場吊裝作業(yè)區(qū)設(shè)置安全警示標志，嚴禁閑雜人員進入。4）嚴禁吊車司機私自行動，必須服從調(diào)度長的統(tǒng)一指揮。5）施工平臺作業(yè)人員組裝完鋼板后必須撤離平臺，直至護坡鋼板整體移出平臺后，才能重新進入作業(yè)平臺，輔助護坡鋼板順導(dǎo)向桿定向下滑。6）鋼板護坡安裝完成之前不得解鉤，不得隨意移動。7）卷揚機和纜風繩操作人員必須控制好牽引繩，防止作業(yè)時突遇大風導(dǎo)致鋼板翻轉(zhuǎn)，避免鋼板和作業(yè)平臺發(fā)生碰撞。8）施工過程中吊車作業(yè)范圍內(nèi)嚴禁站人。

5 結(jié)語

采用鋼板作為護坡材料，具有不受季節(jié)影響、不需要停水作業(yè)、對輸水斷面影響小等優(yōu)點，被視為輸水渠道護坡加固改造工程施工中的新型施工方法，在輸水渠道帶水作業(yè)時護坡工程的維修、搶險施工中必將得到廣泛的應(yīng)用。