東湖圩援建工程施工技術淺析

(中國人民武裝警察部隊 水電第二支隊，安徽 合肥 231100)

1 工程概況

安徽池州市東湖圩加固堤防總長11.33 km，其中升金湖湖堤長 4.2 km，堤頂寬度 8.5 m，設計堤高 18.78 m；黃湓河河堤長7.13 km，設計堤高19.6～20.5 m;升金湖至張溪橋段堤頂寬度8.5 m，張溪橋以上設計堤頂寬度7 m。工程主要措施為堤身培厚、迎流頂沖段拋石護岸及背水坡草皮護坡。

1.1 工程要求

堤頂寬度設計主要考慮工程施工、防汛物資運輸和工程管理的需要，確定邊坡系數首先要滿足堤坡穩定的要求，根據《堤防工程設計規范》(GB50286-2013)要求，3級以下堤防堤頂寬度不得小于3 m[1]。結合后期環升金湖道路規劃，確定東湖圩張溪橋以下加固堤段的堤頂寬度為 8.5 m，張溪橋以上加固堤段的堤頂寬度為7 m，堤防迎水側維持現狀1 ∶3，背水側堤坡設計為1 ∶3；堤身高度大于6 m的堤段，背水側在堤頂以下3 m處設置 2.5 m寬戧臺，戧臺以下邊坡為1 ∶3。背水側護坡采用造價較低的草皮護坡，迎水側堤坡維持現狀，無需草皮護坡；引流頂沖段采用拋石護岸，坡比1 ∶2，仍保留已有的混凝土或塊石護坡[2]。根據防汛及堤防日常管理的要求，堤頂加高后需恢復堤頂道路。僅對堤頂進行加高設計，堤頂道路結構由交通部門確定并組織實施。

1.2 堤身加高培厚

堤身加固設計的原則為：①堤高、堤身斷面未達到設計值的堤段，均需加高培厚；②堤高超過設計值需保持順接；③堤高不足，可根據堤頂加高設計值，使路面高程達到堤頂高程設計值；④堤坡陡于設計值，可結合堤頂加寬培厚使其滿足要求；⑤堤坡緩于設計值或堤身超寬，一般不予削坡，干砌塊石護坡段將外堤坡整坡[2]。

堤身加高培厚有臨水側幫寬加高、背水側培厚加高和兩側幫寬加高3種方式。目前東湖圩大部分堤段臨水，且臨水側地面高程較低，臨水側加培需填筑圍堰清基，加培土方較大，且侵占河道，故采取背水側加培方案[2]。東湖圩各段堤防加固設計斷面見圖1[3]。

圖1 東湖圩各段堤防加固設計斷面(單位：mm)

2 施工組織設計

2.1 施工條件

東湖圩堤防加固工程位于東至縣張溪鎮，主要建設內容是對長11.33 km的堤防堤身培厚達標、草皮護坡、拋石護岸等。堤防加固主要工程量包括堤身加培 61.09萬m3，清基 9.66萬m3，草皮護坡19.28萬m2，拋石護岸1.49萬m3。工程所需水泥、木材、油料等直接從東至縣城采購，石料可從查橋采石場采購，黃砂可就近從沿江砂場獲得，土料場以就近原則選取。

堤防加固工程安排在枯水期進行，主要為土方工程，以機械施工為主，工期短。施工機械進場前應進行檢修、保養。施工工地僅需設立小型機械維修站以供更換施工機械常規配件，必要時可送至東至縣進行大規模維修。施工機械維修站和停放場可在護堤地上布置，無需征用施工場地。

施工管理用房、施工生活設施可租用附近民房，所需費用根據現場條件在概算中按規定計列，主要臨時房屋包括施工倉庫300 m2，臨時生活用房250 m2。

圖2 堤壩加固分層碾壓示意(單位：mm)

2.2 組織機構

武警水電大隊在東湖圩援建中由指揮長統一指揮，其下設有軍事指揮組、技術保障組、政治工作組、通信保障組、綜合保障組，實行軍事化指揮。

2.3 施工進度計劃

主體工程安排在第一年11月至第二年2月。堤防加固工程一般先進行堤身加培，再進行堤外拋石護岸工程施工，然后進行堤內護坡工程施工，最后完成堤頂防汛道路的施工。完建期安排在第二年2月，包括完善工程管理設施、掃尾工作及施工清場撤退。

2.4 人員安排

該工程施工約 3.04萬個總工日，按氣象條件確定每月有效工作日23 d計算，根據施工進度安排，平均每日施工人數約100人，高峰期工人數約130人。

3 施工技術方法

經過研究討論，決定采取以下施工方法：①由于需加固圩堤線路長，堤頂路面窄且不宜承重，采取“劃分區段、流水作業、自下而上、分層填筑”技術;②根據料場實際情況，采用“多地取料、分區作業、分層剝離、挖裝協同”技術;③為爭取最高效率，采用“多段作業、錯峰倒料、推裝結合、分層碾壓”技術。

3.1 圩堤加固

圩堤加固工程采取“劃分區段、流水作業、自下而上、分層填筑”技術,在東湖圩堤壩上，分段分區，按照自卸車精準卸料，推土機協同裝載機進行平整作業，隨其后進行振動碾緊流水式作業。堤壩培厚整體采用“自下而上，分層碾壓”的方式逐層增高。該方法提高了工作效率、填筑質量，對高效快速完成援建任務起到根本性作用。堤壩加固分層碾壓施工示意見圖2。

在作業準備階段，由測量小組進行測量放樣，規范標定，由工程指揮人員進行料場規劃，保障土料質量和裝料效率，并做好前期準備工作。在施工階段，駕駛員分批次、不間斷進行運料作業，保證現場土料充足，最大限度保證施工效率，土料平整工作由推土機和裝載機協同配合完成，挖機在堤頂一線分散進行修坡。施工結束后，由技術干部帶領測量組重復進行測量修訂、設置樣樁，負責保證施工質量。

3.2 料場開采

(1)料場一。由于地勢較高，1臺挖機難以開挖，故采取“自上而下，分層開挖”的方式，“自上而下”是指在不同高程的3個平臺配置3臺挖機，上層兩臺挖機負責向下一層平臺挖料，最底層挖機則負責挖料裝車。此料場配備3臺挖機、9臺自卸車，挖機操作手9名分為3組；駕駛員18名，分為兩組。另配有3名安全員、1名汽車指揮員、1名帶班干部。

(2)料場二。因其地勢平坦，便于開采，故采取“由上及下，逐層開挖”的方式。根據有用層厚度進行分層開采，挖機逐層將土料揭起裝車，自卸車負責土料的運輸。此料場配備1臺挖機、7臺自卸車，挖機操作手4名分為兩組，16名駕駛員分為兩組，另包括1名安全員、1名汽車指揮員、1名帶班干部。

3.3 堤身填筑

堤身填筑以 200 m為單位劃分區段和設置作業點。駕駛組晝夜不間斷對每區段進行卸料填筑，取料區指揮員負責料場的調整，確保料源充足和快速開采，指揮長負責總體把控和各工作面的組織協調。

(1)卸料方式。加寬加高壩頂施工任務重、工期短。設置作業面，多個方位、多種方式進行卸料，在上游段進行堤頂加寬，道路產生分層，一次進入2臺車同時卸料。繞山公路和進村道路同時通車，堤頂高層道路過車采用進占法卸料，堤頂低層道路過車采用后退法卸料。進占法卸料時，車輛由填土邊緣卸料鋪散向前擴展，車輛倒車在新鋪的路上行走，上下高差約70 cm，容易發生陷車，故采取老堤路面上側向卸料的方法，保證安全卸車。

邊坡修整時，運用堤頂上向下傾倒的方法卸料，使用挖機修坡。在施工中，首先對堤頂邊緣進行加固，并對堆土加高設置防護，防止車輛倒料下滑和陷車，而后規劃出長20 m的作業面，利用多臺車同時倒料，防止堵車、提高效率。

針對不同交通條件，采用農用車和北奔車分類作業、共同開進。在空間不足、會車和轉向相對困難時，采用農用車；在空間充足、作業要求強度大時，采用北奔車。

(2)鋪土方式。施工鋪土時，松鋪厚度控制在60 cm，根據測量標注進行實地控制，靜碾1遍而后振動碾壓1遍試驗后調整，調整過后繼續振動碾壓4～5次，再進行鋪土碾壓，確保加高高度和土層的結合。

(1)雨季及冬季施工。在雨季施工時，應根據天氣預報進行堤身加培，在雨前及時將填土碾壓密實，并保持填筑面平整；雨后填筑面應晾曬，清除表面浮土。冬季施工時，土料溫度必須在-1.0℃以上，如遇冰雪停工，在復工前應將施工面積雪和凍土清理干凈。

(2)填筑施工。現場作業時，針對不同的任務環境，裝載機、推土機、壓路機和挖掘機交替作業或共同作業。場地平整時主要使用推土機、農用車和北奔車進行倒料，推土機進行初步平整作業，部分位置少料或堆料不勻時可選用裝載機進行土料的轉移和余料清理。壓路機采用進退錯距法進行地面的碾壓整平，碾壓4～5次，繼續填料加高后重復作業。作業中，推土機故障時可臨時選用裝載機作業。

3.4 邊坡修整

沿線修坡時挖掘機會阻擋車輛在堤頂的正常通行，采用分時段計時作業方法，使挖掘機作業的時間避開車輛通行高峰期，避免會車，提高效率。堤角土料過多時，選用裝載機在堤角進行土料轉移，提高工作效率，減小挖掘機作業工作量。挖掘機修坡時，從壩頂邊緣開挖，制造出緩坡，用鏟斗進行初步壓實平整后，將挖掘機開至背水面半坡上，進行土料修整壓實。

4 結 語

2016年汛期時，完成了援建工程。完成搶險任務后，應地方政府請求，在池州東湖圩堤段進行援建任務。此次工程共務完成圩堤加固3 712 m，填筑土石方99 536 m3。