犁灣河工程河道導流與防滲墻施工要點

黃柱

（韶關市利源工程建設有限公司，廣東 韶關 512000）

0 引言

此次治理的犁灣河為大塘水的支流，而大塘水又是北江水系上湞江水的二級支流，該水系源頭為曲江區小坑鎮境內的下坪山，河流總長36.26 km，整個流域集雨面積126.30 km2，平均比降2.79‰，流域內南高北低的地勢以山地丘陵為主，大塘水從南向北，從曲江區小坑鎮的下坪村流過，然后進入大塘鎮的水村、側田、西林，再經過湞江區新韶鎮的石山、東山、陳江，最后在陳江村下游匯入湞江一級支流黃浪水。此次治理的水系就是發源于韶關大學的大塘水支流的犁灣河，河流總長4.58 km，集雨面積為12.05 km2，平均比降3.21‰。

1 工程概況

項目為湞江區2021 年度中小河流治理工程犁灣河段項目，項目區域的新韶鎮屬于韶關市，具體位置是韶關市東北的湞江區。

此次河道治理工程以犁灣河干流為治理區域，從大塘水河口處（樁號K0+000）開始，一直到侯山村附近（樁號K3+862）結束，河道治理的總長度為3.78 km，河中樁號為K0+000～K3+862。治理河道沿岸區域內的村莊包括侯山村、石山村，保護農田和村莊是此次工程設計的宗旨，對容易被損毀的坡岸進行有效防護，主要針對塌岸、淘刷嚴重的岸坡、迎流頂沖等。工程河道治理的總長度為3.78 km，護岸的新建長度為5.20 km，設計10座涵管，10處下河步級，泥結石道路1.31 km，重建一座機耕橋，界樁新建18個，進行工程視頻或者圖像、雨量、水位等要素的設置，需要三要素監測設備一套。工程設置10個下河步級，10 座涵管，1.20 km 的泥結石道路，17 個新建界樁，設計雨量、視頻、水位的三要素設備各一套。

2 河道導流施工要點

2.1 導流標準

工程基本上在枯水季節進行岸堤施工，針對低洼地段的護岸要建筑圍堰明渠導流。根據項目的級別，參照《水利水電工程施工組織設計規范》相關要求，項目劃定為導流臨時工程五級，實際上利用的洪水重現期標準為5 年一遇。如表1所示。

表1 施工期（12月至次年3月）洪水計算成果表（P=20%）

2.2 導流方式

因為較高的計算洪水水位，如果施工過程中根據該水位設計，就會產生很大的圍堰量，所以，在低水位時期根據工程狀況采用部分河段設圍堰的方案。決定利用袋裝土石圍堰，壩頂高程的計算方式是施工水位加高0.50 m，以該河段的常水位作為護岸施工期水位參考值，圍堰設計為底寬1.50 m、頂寬1.50 m、高度1 m 的梯形斷面形狀，圍堰的內坡和外坡為1 ∶0.50，利用多余的開挖料作為袋裝圍堰料。采用離心泵作為工程初期排水以及常規性排水的設施，當施工完成不需要圍堰的時候，要拆除圍堰并把拆除的廢料運送到棄渣場。施工時要將水下部分工程盡快完成到水位以上，同時做好整個工期中汛期的防澇度汛工作，施工單位要對氣候情況密切注視，時刻觀察上游來水情況，遇到極端惡劣氣候要暫停施工，并把機械設備及時安全運送上岸。

工程按照實地勘察情況，需要總體布置臨時圍堰500 m，一共需要袋裝土石圍堰500 m3，利用開挖料作為袋裝料，拆除圍堰后要及時將廢料運往附近低洼地放置。

2.3 開挖導流明渠施工

為了順利完成與河道交叉的防滲墻的工程，構建導流渠是關鍵環節，導流渠的位置必須為防滲墻施工創造條件。導流明渠設定1 828.50 m 的進口高程，設定1 827.50 m 的出口高程，明渠底寬為8 m，軸線長大約401 m，設定0.13%的底坡，兩側的邊坡都是1∶2，利用30 cm 厚的雷諾護墊對明渠邊坡和底部進行護坡。可以利用人工配合推土機進行植被清理及剝離層剝離作業，具體方式可以采用反鏟自上而下進行。導流明渠開挖的都屬于覆蓋層，可以通過反鏟進行由上而下的分層挖掘，其開挖設備可以利用1 m3反鏟配合8 t 的自卸汽車，針對表層孤石和浮石必須借助手風鉆進行鉆孔爆破，邊坡的修整可以利用人工進行，對被擾動的部位及時進行碾壓夯實。挖掘出來的砂石和土等既能夠作為圍堰的填筑料，也可以通過運輸車運到岸邊的棄土中轉場，以備后用。

2.4 圍堰填筑施工

在該工程中圍堰水位設定為1 828.34 m，圍堰頂高程1 830 m，頂部寬度不低于14 m。犁灣河工程中圍堰設計水位1 829.04 m，圍堰頂高程1 831 m，頂寬不小于15 m。布置位置是沖河與防滲墻軸線的交匯處。圍堰典型斷面如圖1所示，圍堰在枯水期填筑，汛期來臨前進行拆除，保證河流安全度汛。利用反鏟整修圍堰外坡，明挖形式構建內坡。按照水位的情況進行分層填筑，設定分層高度0.70 m，碾壓作業可利用20 t壓路機。

圖1 圍堰典型斷面圖

3 河道防滲墻施工要點

3.1 防滲墻施工

必須優先進行受汛期影響大的及河道交叉處的防滲墻施工。一般利用純抓取法的抓斗進行施工。一期和二期溝槽段長分別為7 m和7.60 m。見圖2所示，可以根據具體狀況調整。

圖2 典型圍堰劃分圖

為了保護墻體和采用優質膨潤土泥漿。當溝槽形成時，用挖出的土壤補充泥漿，泥漿液的高度必須符合規定的標準。利用的抓取工具為徐工700的液壓抓斗，同時為了控制孔斜，配置糾偏設備。倘若造孔中相遇巨石影響開槽施工，可以利用沖擊鉆粉碎巨石，利用抓斗抓取碎石。完成開槽工序后，進行清孔換漿，讓泥漿的性能滿足槽底沉降的需求。通常用氣舉法進行清孔合格后，在其下方設置澆注導管。將連接管設置在一期溝槽下部，然后利用混凝土實施澆筑。利用12 m3混凝土攪拌機沿水平方向將混凝土運到澆筑槽口，然后再利用分料斗和溜槽將混凝土輸送到澆筑漏斗里，通過澆筑導管從上到下灌注。接頭孔連接接頭管，吊裝接頭管的工具為25 t吊車和YJB-800液壓拔管機。

3.2 防滲墻施工流程

防滲墻施工流程如圖3所示。

圖3 施工流程圖

3.2.1 施工前的準備

將擋水圍堰設置在施工區周圍，同時開挖周圍排水溝，進行集水坑抽水設施的布置，預防場地灌入外來水流，并把積水及時排除。

3.2.2 測量放樣

工程的測量放樣利用水準儀、經緯儀、鋼尺等，放樣樁的設計要根據混凝土伸縮縫的間距進行。相關測量人員上崗的條件是符合專業知識的考核，更要具備測量工作的實踐經驗，而且要持有上崗證。在測量過程中要做好相應的保護設施，以確保測量基準點、基準線和水準點的安全。

3.2.3 基面清理

處理基面的工序完成并進行驗收后，在進行混凝土澆筑前，務必要將巖基上的雜物以及松動巖石和砂土清理干凈。

3.2.4 模板制作與安裝

要利用標準木板制作模板，按照平面展開圖利用木板加工制作局部曲線面。架模工序是將模板釘固模板，然后在地面上設立木支撐作為支撐。進行模板安裝前，必須根據結構物的外形尺寸進行測量放樣，進行控制點的多方位布設，更方便校正。

3.2.5 混凝土澆筑

混凝土澆筑的工序包括：攪拌、運輸、振搗、養護。混凝土攪拌集中在拌和場內，進行3 min 左右的拌和，在出口設置緩溜設施。利用雙膠輪車將混凝土水平運輸到工作場地。傾倒混凝土不允許從高處向下進行，艙面與入口的垂直距離控制在1.50 m以內，如果是大距離就要進行溜槽或者流筒的設置，發揮緩置作用。在澆筑混凝土過程中振搗器務必要根據設計要求插入平面布點，按照規定的時間振搗，確保振搗的充分性。混凝土澆筑時候分縫，如果想繼續澆筑就要清洗干凈施工縫，將一層與混凝土縫相同的水泥砂漿鋪在上面，然后再進行澆筑。

3.2.6 伸縮縫處理

伸縮縫的處理在混凝土完工后進行，因為在混凝土施工的過程中，需要將聚乙烯泡沫板根據設計厚度安置在分縫位置。

3.2.7 混凝土拆模養護

在混凝土施工完畢后12-18 h內進行灑水養護，以確保混凝土表面的濕潤，同時遮蓋草簾保濕，在常規的溫度下進行7 d的養護，然后就可以將遮蓋去掉。在進行混凝土模板拆除時，必須按照施工圖紙的規程進行，確保不承重側面模板拆除不會損傷混凝土表面和棱角，也就是在混凝土的強度達到要求時才可以拆除承重模板。另外，針對深水區的部分河道或者是河道深泓線臨近岸邊的狀態，進行水下施工時應該利用拋填塊石基礎處理，以此加快施工進度，確保工程在規定的工期內完成。

3.3 生態砌塊擋墻施工

3.3.1 混凝土基礎及隔墻澆筑

該程序的混凝土澆筑的主要施工工序：拌和、運輸、振搗、養護。在拌和場地進行混凝土料的集中拌和，進行2-3 min的拌和。混凝土澆筑時候分縫，如果繼續澆筑就要清洗干凈施工縫，將一層與混凝土縫相同的水泥砂漿鋪在上面，再進行澆筑。

3.3.2 砌筑生態預制塊

在砌筑前要清理、沖洗干凈基礎表面，主要是清理干凈預制塊中的各種雜質，再次進行尺寸復合。進行砌筑時首先要坐漿，然后進行砌筑。如果墻體比較長或者是墻身分段砌筑時，各個砌層都要首先砌外圈確定外側立面，然后進行里層砌筑，必須將外圈和里層砌筑進行一體化交錯，砌筑時水平方向的預制塊間的預留縫隙為5 cm，只需對預制塊之間的接觸處進行坐漿處理，倘若砂漿外流就要清洗空隙縫，顯現清晰明了的塊間縫隙，形成生態的縫隙。生態砌塊擋墻如圖4所示。

圖4 生態砌塊擋墻圖

4 質量管控與產生的效果

4.1 管控的準則

4.1.1 控制孔深孔形

必須根據設計確保合格的孔深，允許的槽段厚度方向差距不大于14 cm，垂直度槽孔差距不大于3.70‰，允許的槽段長度方向差距不大于47 cm，墻厚不小于設計墻厚6 cm。第一、第二兩期承插孔兩次孔位中心偏差不大于設計孔壁厚度的1/3。

4.1.2 清孔的質量規定

槽孔淤積的厚度，在清孔換漿工序完成1 h后不能超過10 cm。如果混凝土類型是如膨潤土，孔內泥漿不允許高于1.15 g/cm3的密度；允許的泥漿黏度值為32-50 s；不能超過4%的含砂量。

4.1.3 導管下設埋深的標準

導管中心距不允許超過5 cm，導管中心到接頭管壁面或者是到槽孔端部的最佳距離為1～1.50 m。導管底部孔的合適距離為25～45 cm，不能超過5 m的導管的埋深。

4.1.4 混凝土配合比及性能指標

入槽坍落度設定為17～23 cm，設定34～41 cm的擴散度；設定5.20 h的初凝時間，終凝時間不能超過24 h。

4.2 控制狀況

4.2.1 孔深孔形

施工和爆破通常利用徐工700E液壓抓斗（能夠自動糾偏）配合沖擊鉆進行，該方式可在抓槽施工中應用，也能夠對孔斜進行有效控制，雖然成槽孔孔型是按照設計標準進行的，但基于大量的大孤石，處理后極易發生坍孔，導致防滲墻鼓包。

4.2.2 清孔

工程的清孔裝置為ZX-200 泥漿凈化設備，方式為氣舉反循環手段，實踐效果極佳。經過槽孔泥漿三項指標的沉渣的嚴格檢驗，基本符合設計標準。

4.2.3 下設導管埋深

操作人員管控導管下設埋深效果很好，沒有發生以往的拔脫問題。根據實驗室提供的配料單進行拌和，澆筑前對混凝土的擴散度和坍落度進行測量，以保證和易性能的達標。

4.3 墻體混凝土質量狀態標準

質量檢查的試樣抗壓強度可以按照每個槽孔進行一組的提取，一組抗滲樣品從七個左右的槽孔中提取，然后進行混凝土試驗的檢查。目前的工程為施工期，難以實施注水方面檢查，而項目的抗壓試驗的結果都能滿足設計的基本要求。基于正值施工階段的該項目，注水檢驗暫時還沒進行，而施工中的抗壓試件的檢驗完全可以滿足設計要求。

5 結語

綜上所述，因為犁灣河河道局部段岸坡發生坍塌，威脅到區域內群眾的生命財產安全，加之該流域河道的管理松懈，大量生活污水和生活垃圾流入河流，嚴重影響了河流水質，破壞了流域的生態環境。經過此次河道治理工程的開展，有效改善了河道的行洪狀況，更加穩定了岸坡，減小了流域內群眾遭遇洪水侵襲的危險。同時，落實施工管理措施，真正意義上解決了河道內被垃圾堵塞的問題，很好地保護了水源和保證了水質的安全性。通過施工實踐，該施工技術和工程設備在河道導流中的應用，完全符合工程的要求和實際情況。