秦淮河東南段航道整治施工措施研究

夏微 曹洋 江蘇中泰建發集團有限公司

由于歷史的原因，秦淮河的河道總體上不夠寬闊，其通航水位不高，整個流域的護坡大部分為土質。為改善該河道通航能力，提高整個流域水體質量，江蘇省交通運輸廳航道局作為業主單位聯合相關部門，通過前期勘察調查研究與設計，對秦淮河航道開展為期4年的施工整治，預計2021年7月完成項目施工。筆者所在單位作為施工方，承建秦淮河（溧水石臼湖至江寧彭福段）航道整治工程QHHHD6標段，其護坡分項造價約2.4億人民幣。筆者作為該項目部成員，全程參與秦淮河整治工程施工技術交底及分項測量檢驗工作。

1.綠色施工

綠色施工相對于傳統施工工藝而言，在滿足工程建設質量與安全有序生產的前提下，對工程施工組織設計方案全方位多維度調研與認證，并對施工技術進行重大革新，特別在河道施工護坡現場揚塵、噪聲控制方面，利用廠房預制混凝土護坡構件及其養生期控制，有序運輸、吊裝和檢驗預制構件接合形成平面度，并將護坡斜面的平面度和傾斜率控制在誤差極限范圍內，從而確保河道整體施工進度和護坡分項施工質量。與此同時，為保護城市環境，河道施工全流程采取綠色施工工藝，力求減少對周邊環境的影響。

1.1 連拱施工

由于秦淮河具有景觀、通航、雨季行洪等功能，在本次航道治理工程施工中，按照分段不對等設計原則，繁華段和普通段護坡的設計，充分考慮對河道兩邊美化環境提升的影響，以及后續施工的便利性、河道工程質量長期穩定性，在該標段河道護坡連拱結構設計如圖1所示，從該圖可知護坡施工最上級分項工程的基本要求、視覺效果和護坡泥土填充及其綠化等措施。為提高護坡施工工效，減少施工噪聲和揚塵，按照施工圖要求混凝土采用C25砼，在封閉廠房預制混凝土連拱構件并達到規定養生期限，再行清理構件表面，包括連接加長螺桿用的圓孔須光滑且有余量，嚴格預制構件自檢和試塊送檢，有缺陷預制構件不出車間。在護坡施工現場預制構件拼裝前，壓實護坡安裝構件土基層，并且先行連拱構件試安裝，取得安裝平面度和傾斜度施工控制數據，總結調度機具和施工人員配合的流程，分析護坡施工中質量控制重點和難點，以便在后續大規模施工中達到安全、綠色、快速、質量達優且節約成本的施工效果。與護坡傳統現場澆筑工藝比較，預制構件的模具，可以反復使用，從而節省大量模板和人工，而且是室內操作施工，避免了施工日曬雨淋，改善了施工人員生產條件。

1.2 親水坡施工

除預制鋼筋混凝土構件室內施工外，護坡室外施工工程量占整個護坡施工分項工程大部分以上，如圖2所示，從設計水位（吳淞高程）2.79至14.20m，采用仿石花紋彩色混凝土護坡現場澆筑，配以C25砼厚200mm表面φ14@100mm鋼筋網，其鋼筋切割可在室內施工以減少噪聲和粉塵對環境的污染，按照尺寸碼垛和運輸，鋼筋網可在室外組網焊接。此外，坡面綠色施工工藝還包括：坡面開挖使用挖掘機械，根據秦淮河流域地質特點不采用放大炮工藝；當坡面綠化施工不能與其他分項工程同步進行，可考慮對坡面土層采取臨時覆蓋塑料膜或防塵網等措施，防止揚塵或次生雜草，減少對環境的二次污染危害；仿石花紋彩色混凝土先在室內配色對比試驗，且在其養生期間，綜合光照、雨淋、風吹等環境因子實驗室模擬，得到施工段仿石花紋彩色混凝土試樣。

圖1 最上級連拱護坡平面

圖2 C1a型護岸結構斷面

1.3 河道施工

秦淮河航道整治工程QHHHD6標段，吳淞高程設計最高通航水位11.06m，最低通航水位5.35m。該標段從天生橋河入石臼湖口25K+006至彭福村46K+055，其中30K+564至32K+524為洪藍船閘，在28K+910建設洪藍服務區。該標段吳淞高程泥面最大達到42m，按照細分河道治理里程有需要在水中疏浚，也有在水中攔壩抽干蓄水、開挖至設計高程。水中疏浚施工選用大功率高效單耙自航耙吸式挖泥船施工，綠色施工為計算機算法自動調整耙臂姿態，減少人為操作的隨意性，減少漏挖。此外，按照吸泥運輸周期，精確計算伴隨裝倉船舶時間，或者加長接管直接輸送到岸坡底凹處，等待其干燥后用車輛運輸至其它所需地方，因其土質具有磷、鉀等元素且成分較高，潛在肥力較大，可作為城市綠化栽植有機土等。

在干涸的河道施工，有的泥面高程已經遠超岸坡的設計高程，考慮施工周期和成本核算，采用大型挖掘機械，抓斗為1m3。為減少此類施工粉塵對環境的影響，可在施工土方周圍淋水，及在開挖區域架設帶小漏孔的橫長桿高壓水管，讓其在開挖區域周圍形成氣霧雨簾，減少開挖灰塵對環境的影響。與此同時，挖出的泥土由于濕度大，及時用封閉渣土車運出，減輕對河道兩岸后期粉塵污染。

2.智慧施工

智慧施工相對于傳統航道施工而言，為一種新型數字化施工，其需要充分利用現代信息化手段，對航道、港口、船閘等分項工程，將設計的二維圖紙利用BIM技術建立三維施工模型，包括整個標段航道的數字沙盤，構建標段航道BIM數據庫。利用智慧航道施工管理GIS平臺，結合航道施工標段BIM數據庫，利用無人機移動或固定高清攝像頭等，憑借4G或5G網絡、北斗定位導航等技術，聯網全站儀等精密測量設備，對施工現場“人、機、料、法、環”各關鍵要素數據進行實時采集，動態、全面、智能監控標段航道，并能有效支持標段航道、船閘等現場作業人員、業主項目管理者、監理和施工管理者協同管理，提高施工質量，加強成本和進度的控制，減少浪費，達到提高工程項目精益化管理水平。所以，智慧施工伴隨綠色施工，減少環境污染，節約資源，減輕施工人員和工程管理人員的勞動強度。

航道施工與雨季關系密切，雨量過大且持續時間過長，會形成洪水和排澇，從而減慢施工進度，影響施工機械和施工人員的安全生產，給施工管理和監理帶來困難。將雨季等環境因子生成施工模型環境，并與進度管理數據匹配，利用智慧航道施工管理GIS平臺，同時結合河湖岸線監測管理系統，合理調配施工人員和航道施工機械，科學安排施工時間和工程進度，對于施工組織設計不合理的部分，與業主管理部門、設計部門、監理部門對接修改內容，增加或減少工程量及其預算資金。利用智慧航道施工管理GIS平臺預警功能，對雨季、航道施工關鍵質量控制點和安全生產工藝，提出施工預警信息及其應采取的相關措施。對于工期緊、任務重的分項工程如船閘、護坡等航道設施，結合智慧管理平臺相關工程BIM數據，合理調配施工中的“人、機、料、法、環”各環節。采取相應精益化施工方案，從而保障標段航道各分項工程按施工組織設計方案推進施工進度。

3.航道施工質量管控

圖3 施工標段航道控制分布點

圖4 丁字河交叉施工控制點

不同地區不同類型的航道施工規范有所不同，如南方和北方航道施工，內河長江和黃河航道施工，秦淮河和京杭大運河航道施工，局部和整體施工等，均存在不同施工要求差異。秦淮河流域較長，筆者所在航道施工標段約為21km，棕色泥土，從圖3可以看出，標段航道走向具有約100°的急彎，該標段東北末端與彭福村丁字河（一千河與秦淮河交叉）相連通。根據標段航道施工質量控制點設計，分為施工質量控制三個層級：第一層級為重點施工監控，該標段有3處與橋梁或船閘交叉，在圖3中用大圓圈圖示；第二層級為第一層級的細化分項質量控制區域，在圖3中用中圓圈圖示；第三層為上層級的具體施工質量控制對象，如圖4所示，在標段施工控制點圖中用最小圓圈表示。由三級施工控制點形成施工質量和管理的安全生產與航道工程質量監控網絡。由此可見，標段航道施工各個分項工程是相輔相成的，每個分項工程中每個細節質量，決定了整個標段航道施工質量的優劣。

3.1 護坡施工質量管控

護坡工程作為航道施工的重要分項工程，包含施工材料廣泛，如C25混凝土、鋼筋、級配碎石、彩色混凝土、黑色瀝青、彩色瀝青、移栽樹木和花草、移栽肥料等，護坡作為航道“面子”工程，既要美觀又要防止裂縫和沉降，既能保證市民騎行、跑步鍛煉又能防洪排澇。在護坡施工中，利用智慧施工管理信息平臺，對混凝土施工嚴格控制養護養生時間與后續工程的銜接，如路面瀝青施工、連拱綠化施工等時序安排，在確保工程質量的前提下，減少分項工程施工相互干擾。

3.2 河道施工質量管控

河道施工是航道施工工程的重中之重，直接決定了航道通航能力和持久能力，也是整個標段航道施工的“里子”工程。由于秦淮河流域的流速與一般河道相比要大很多，河道不算太寬，再加上航道周邊為土質層，則會帶來過多淤泥。為了減少淤泥的影響，并保證水道魚蝦的生態環境，施工中可將原來的淤泥土層，深層次挖掘移走，使用回填至設計吳淞標高的新黏土，以減少后期淤泥對秦淮河通航及水生態的影響。

4.結語

秦淮河航道整治工程QHH-HD6標段，以江蘇省示范航道建設工程標準進行設計、施工和監理，標書要求安全生產和施工質量、環境保護、環境美化等達到國家優秀工程評價指標。由于工程質量的落實關鍵在施工單位，航道整治相關設計與施工管理部門對各個分項工程施工進度、施工質量和安全生產嚴格管控，充分利用智慧航道施工信息平臺，在傳統航道施工技術基礎上，充分采取綠色施工工藝，結合工程數字化施工與質量監控網絡化管理手段，以期打造一流的航道整治國家示范工程。