航電樞紐生態護岸精致建造關鍵技術研究

王鵬 王登武 周閩

摘 要：在國內水利水電工程中常采用生態護岸進行護坡施工，生態護岸主要具有綠色環保、外形美觀的特點，但現有施工技術還有許多難點尚未解決。文章針對贛江井岡山航電樞紐工程實際情況，對施工進行技術創新，最終研發出一種航電樞紐生態護岸精致建造關鍵技術，以確保航電樞紐生態護岸施工的順利進行，并為類似工程提供參考。

關鍵詞：航電樞紐;生態護岸;精致建造

1 前言

航電樞紐生態護岸是現代水利水電工程中常使用的護坡方法，它具有綠色環保、外形美觀的特點。雖然航電樞紐生態護岸在水利水電工程中被廣泛采用，但現有施工技術還有許多難點尚未解決，這些技術難點也會對生態護岸的效果造成影響。

為了解決航電樞紐生態護岸施工中存在的諸多難點。文章對此展開相關研究，結合具體工程應用案例，以工程為對象、工藝為核心，對施工進行技術創新，最終研發出一種航電樞紐生態護岸精致建造關鍵技術，以推動航電樞紐生態護岸技術的發展，從而推動整個建筑業的可持續發展。

2 工程概況

本工程為贛江井岡山航電樞紐工程，地處贛江中游河段，江西省吉安市境內，壩址集水面積40481km2，壩址右岸位于萬安縣窯頭鎮，左岸位于萬安縣韶口鄉和泰和縣馬市鎮交界處。樞紐布置從左岸至右岸依次為：左岸土石壩、船閘壩段、8孔左區泄水閘段、縱向圍堰壩段、15孔右區泄水閘段、廠閘導墻壩段、機組段、安裝場段、魚道壩段、右岸土石壩，壩軸線總長1070.3m。

右岸防護堤自壩右與右岸土石壩相接，沿窯頭鎮原防護堤向上游延伸，堤線總長5043m。軸線總長約6100m（包括右岸土石壩和右岸防護堤）。壩頂高程為72.0m，堤頂寬度為5.0m，與2#路相接部位至右岸土石壩范圍堤頂寬度為9.0m，堤頂高程從74.0m變坡至72.0m，壩高在3.0m～13.0m左右。壩頂上游側設壩頂欄桿和人行道，堤頂設寬度為3.8m的行車道，采用瀝青混凝土路面，壩體上游坡比為1∶2.5，采用厚0.15m的混凝土護坡，坡腳設漿砌石護腳;壩體下游坡比為1∶2.0，采用厚0.3m的混凝土格柵植草護坡，下游坡腳設漿砌石排水溝。

3 技術難點

護岸工程填筑量大、施工強度大、施工要求高。填筑砂礫石83.99萬m3、反濾層6.21萬m3、墊層料2.32萬m3、粘土心墻14.00萬m3。防護堤填筑質量是影響心墻產生質量缺陷的重要因素之一。填筑質量直觀的反映在防護堤內觀測的沉降量上，防護堤不均勻沉陷，是造成防護堤不穩定的主要原因之一，規范規定沉降量不得超過壩高的1%。對于沉降量的控制措施主要是通過施工中工序過程控制來完成的，主要措施有采用壓實功能大的壓實機具，嚴格控制填筑層厚度、碾壓遍數等，嚴格控制黏土心墻碾壓，施工期還要盡量減少對贛江航運的影響，護岸填筑工程是直接關系本工程后續施工成功的關鍵，是本項目重點和難點。

粘土心墻與砼刺墻間的連接、粘土心墻與防滲墻間的連結、防滲墻與上閘首側墻砼間的連接、魚道底部砼與防滲墻頂部間的連接，這些部位施工相對困難，應采取有效可靠措施保證各部位接頭處的連接質量，中洲料場開挖開口線距右岸防護堤堤腳不小于50m。壩體填筑材料指標及施工碾壓參數應根據現場碾壓試驗最終確定。

4 施工方案

工程包括臨時工程施工與主體工程，二者同時展開。臨時工程包含臨時道路、供漿系統、臨時排水溝等。主體工程包括土石方開挖、土石方填筑、混凝土防滲墻、帷幕灌漿、混凝土護坡、混凝土格柵、堤后人行梯道、排水溝、堤頂道路等工程。

施工按流程分部進行，先是堤段土方開挖，為混凝土防滲墻施工提供作業面，防滲墻施工完成一段后，進行回填粘土心墻及反濾料填筑和堤身砂礫石填筑，如有帷幕灌漿要求段，實施帷幕灌漿。盡快進行混凝土護坡工程與草皮護坡工程施工，對已完成的堤段進行防護，最后進行其他附屬工程施工。各項目施工盡量錯開施工高峰期。

5 施工流程

5.1 測量放線

根據業主提供的控制點，采用導線傳遞法建立現場平面測量控制網;根據發包方提供的測量基準點建立臨時水準點作為工程控制的基點，在沉降觀測及高程測量時必須閉合，并進行閉合差分配。通過現澆混凝土加固等方式保護好原始的水準點。在通視良好位置布設場內一級水準點，作為防護堤高程控制及竣工后沉降觀測的依據。堤防工程基線相對于鄰近基本控制點，平面位置允許誤差±50mm，高程允許誤差±30mm。

5.2 土方開挖

本分部工程基本為原地表清理與削坡開挖，本工程土方開挖基本為旱地施工。主要工作范圍為防護堤施工范圍內表層土、草皮、腐植土等，施工內容主要將堤基以及混凝土防滲墻施工后粘土心墻基礎建基面上表層土、雜物、廢渣清除。

5.3 塑性混凝土防滲墻

5.3.1槽孔建造

防滲墻孔口施工應堅固、平整，設置高程需綜合考慮施工圖紙要求及施工期水位情況，并應高出地下水位1.5m以上。施工時用成槽機進行施工，鉆至終孔深度后，進行單孔孔形驗收，合格后，副孔采用成槽機抓挖副孔。抓至抓斗難于作業的基巖時，改用沖擊鉆機鉆孔，在副孔中心用沖擊鉆機鉆鑿打“小眼”到設計孔深，然后打副孔兩邊小墻。

5.3.2固壁泥漿

固壁泥漿由泥漿泵沿固定輸漿管送至各槽段，廢漿經回收處理后重新使用。防滲墻墻體材料采用塑性混凝土，與周圍的土體的變形模量相近，因而能很好地適應地基變形，大大地減小了墻體內的應力，避免了開裂。

5.3.3混凝土澆筑

采用水下導管澆筑法，導管內徑250mm，絲扣連接，每個槽段設3組導管，導管間距3m。混凝土澆筑，在孔口設料斗，開澆時儲備足夠的混凝土，保證一次封孔成功。在澆筑過程中，定時測量混凝土面的上升情況，并與所澆入的混凝土量相核對，避免導管拔離混凝土面。

5.4 帷幕灌漿

灌漿過程中采用一泵灌一孔，同時灌注，施工中必須防止灌漿中斷。若中斷，盡快恢復灌漿，否則立即沖洗鉆孔，而后恢復灌漿。若無法沖洗，則掃孔后復灌。當遇注入量大、難于結束的灌段時，采用低壓、間歇灌漿、漿液中摻速凝劑、灌注砂漿等措施處理。灌漿過程中，對冒漿、漏漿問題，視具體情況采用嵌縫、表面封堵、低壓、濃漿、限流、間歇灌漿等方法處理。

5.5 土石方填筑工程

5.5.1粘土料填筑施工

粘土料填筑前，清除基礎表面雜物，填平壓實溝、槽坑，確保基礎表面平整。土料由自卸汽車運輸進入填筑部位，采用后退法直接卸料，推土機攤鋪，并輔以人工整平，層厚按照相關規范及現場試驗確定。塑性砼防滲墻伸入粘土心墻2m，塑性砼防滲墻兩邊的粘土心墻填筑時同步上升，對稱回填。

5.5.2反濾料填筑施工

砂礫石反濾料用作防滲材料兩側填筑料，為級配連續的砂礫石料，相對密度0.7。反濾料用自卸汽車運輸至施工現場，狹小部位用用裝載機配合人工轉料至回填部位，作業面較大的部位由自卸汽車采用進占法直接卸料。石料在裝卸過程中要避免分離，不允許從高坡向下卸料。填筑料攤鋪平整以推土機作業為主，輔助以人工作業。填筑施工參數（鋪料厚度、碾重、碾壓遍數、壓實干密度等）按照設計要求通過現場試驗確定。反濾料壓實由自行式振動碾采用進退錯距法作業，回填料與結構物混凝土接合部位及填筑面狹小部位，采用蛙夯機或振動平板夯夯實。回填部位的最上一鋪層表面，增鋪一薄層細料，并采用平板振動夯夯實，以滿足回填表面的平整度要求。

5.5.3砂礫石填筑施工

填筑時應從最低洼部位開始，按水平分層向上鋪土填筑，鋪層厚度和土塊粒徑的最大尺寸符合設計要求，同時，填筑時不得順斜坡填筑，填筑前應對原地面進行清理及壓實。鋪料采用自卸汽車運輸至施工部位，后退法卸料，推土機平料，配合人工完成邊角部位的平整工作。鋪料厚度以設計技術要求為準，并根據現場生產性試驗確定。碾壓遍數依據本工程的設計壓實標準，通過生產性壓實試驗確定。各區填筑面上升至設計高程時，采用細料進行找平，以達到設計要求的平整度。

5.6 漿砌石鎮腳

漿砌石體采用鋪漿法砌筑，砂漿稠度為30-50mm，當氣溫變化時作適當調整。砌筑體轉角處和交接處同時砌筑，對不能同時砌筑的面，留置臨時間斷處，并砌成斜槎。毛石基礎擴大部分若做成階梯形，上級階梯的石塊至少壓砌下級階梯的1/2，相鄰階梯的毛石相錯縫搭接。砌石體的尺寸及允許偏差符合相關規范要求。

5.7 砼護坡與砼格柵草皮護坡

5.7.1混凝土施工

下游鎮腳、混凝土格柵和人行梯道等部分采用小鋼模板立模，邊坡部分采用拉模施工工藝，以保證混凝土面板的外觀質量要求。混凝土采用滑槽自坡頂輸送到倉內，Φ50軟軸振搗器振搗密實。拉模隨混凝土面板的上升同步滑升。澆筑成型的混凝土面板采用常流水養護28天，防止面板開裂。冬季施工遇到寒流天氣時，面板表面采用草袋保溫。

5.7.2草皮護坡施工

需植草坡面在用耕植腐殖土料回填后，用耙子將土耙細整平，粗土塊撿出或整細，草皮鋪植前，提前將餅肥（長效有機肥）打碎撒在平整過的表土上，并通過翻松，與土壤充分混合。再將混合好的肥料、保水劑、表土，按比例混合，并攪拌均勻。采用合格的草籽進行播撒的方式或采集合格的草皮挖移至施工現場，人工鋪植在坡面骨架內的耕植土表面，鋪植后噴灌澆水。

5.8 排水溝

右岸防護堤下游壩體坡腳設縱向排水溝，全長5041.3m，縱坡按1/1000;下游坡面每隔52.7m設豎向排水溝。采用機械配合人工開挖，由于在已回填壓實砂礫石上開挖，嚴禁超挖，挖出的砂礫石部分回填排水溝其余用于填筑堤壩。按照施工圖紙將預制好的鋼筋放置指定位置，鋼筋采用錯開焊接，基礎鋼筋與溝壁豎向鋼筋同時綁扎，溝壁豎向鋼筋一次綁扎到位，所有溝壁豎向鋼筋均與基礎鋼筋綁扎連接完后在溝壁外側搭設模板加固系統，在基礎混凝土澆筑完后，開始進行水平鋼筋綁扎，溝壁預埋鋼筋為支設外模用，在排水溝混凝土拆模后拆除，排水溝混凝土澆筑完成后進行灑水養護。

5.9 堤頂道路

右岸防護堤堤頂道路中線高程72m，道路結構為0.25m水穩層+0.1m瀝青混凝土路面，瀝青路面寬4.8m，坡率2%。水泥穩定層集料采用拌和樓設備進行集中攪拌，自卸汽車進行運輸，人工配合機械進行攤鋪，壓路機與人工夯實相結合進行壓實，人工灑水養護;瀝青混凝土鋪裝前保證路面平整、干燥、整潔，為確保瀝青混凝土路面平整度、厚度達到設計要求，上面層攤鋪采用走雪橇方式控制攤鋪層厚度和平整度，攤鋪機安裝移動式自動找平基準裝制。

6 總結

文章通過對贛江井岡山航電樞紐工程進行介紹，從生態護岸施工的角度出發，對航電樞紐生態護岸精致建造技術做了較為全面的介紹和總結。通過對護岸填筑和防滲施工進行介紹，有效提高了生態護岸的效果，從而保證了贛江井岡山航電樞紐生態護岸工程施工的順利進行，同時也為其它類似的工程施工提供了科學依據。

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