舊城區防洪及污水截流綜合改造工程施工技術

李 莎

(廣東省水利水電建設有限公司，廣東 廣州 510000)

1 工程概況

龍海城區防洪及污水截流綜合改造工程(石馬段)，水利部分作為錦江道改造相附工程，主要包括對堤岸線、嚴溪頭水閘、現狀歷史碼頭進行改造建設。其中，SM0+000～SM0+076.44段跨越原嚴溪頭水閘出口段，需要在道路外江側新建護岸，軸線沿改造道路臨水側布置，堤岸采用灌注樁基礎和重力式擋墻斷面；SM0+076.44～SM0+300.00段場地開闊(現有居民房拆除)，沿改造道路臨水側布置，堤岸采用斜坡式土堤斷面，臨水側為小公園；SM0+300～SM0+361.78段為現狀實體碼頭，在碼頭內側新建小擋墻加高護岸；SM0+361.78～SM1+601.04將現有堤岸向臨水側平均外移8 m左右并新建護岸，堤岸采用灌注樁基礎和重力式擋墻斷面；SM1+601.04～SM1+785.59段為錦江道一期已建設的堤岸，沿現有堤岸走向布置，本次對現有堤岸進行加高以滿足防洪要求。由于SM0+361.78～SM1+601.04段堤岸外拓，需要對原有護岸上排水出口進行改造接長，分別為蔡巷一孔涵洞和小型排水口共17處；受道路改造影響需要拆除原嚴溪頭水閘，為滿足城區排澇要求需要對水閘擇址重建。重建嚴溪頭水閘位于SM0+038.23處，水閘布置于錦江道南側，水閘共2孔，單孔凈寬3.5 m；受本次道路改造影響，需要拆除現狀歷史碼頭。本工程根據現狀規模在新建堤岸外側予以重建。

2 施工條件

2.1 地質條件

擬建場地位于龍海市石碼鎮，根據現場踏勘及收集的資料，場地原始地貌屬沖海積階地地貌單元，場地基底母巖為花崗巖。擬建場地環境整體較簡單，場地地面標高為4.042～5.31(孔號標高)，沿線地形總體相對平緩。擬建路段沿線道路東北側為沿江駁岸，現狀穩固牢靠，未發現有滑坡、崩塌、地裂縫及地面塌陷等不良地質現象，穩定性較好；道路西北側沿線為居民區(2F～8F，主要為樁基，其中2層以下的以淺基為主。擬建場地內埋藏地層野外特征自上而下依次描述如下：

(1)雜填土(Qml)。雜色，中密，頂部0.3 m為混凝土路面，其下主要由黏土、風化土、碎石(中風化花崗巖)、塊石及建筑垃圾等組成，硬質含量一般，硬雜質粒徑5～10 cm不等(個別粒徑達到40 cm)，含量約20%(其中，ZK19、ZK37、ZK40、ZK43、ZK44、ZK45、ZK46、ZK50、ZK54、ZK56鉆孔含約40%的塊石，粒徑約20～80 cm)，回填時間10年以上，已完成自重固結，本層場地均有分布，層厚2.8～9.5 m，動探實測擊數12～18擊，動探修正擊數11.4～15.3擊。

(2)淤泥(Q4 m)。深灰色，飽和，流塑～軟塑，主要由黏性土組成，屬高壓縮性土，富含有機質，有機含量3.8%～4.6%，污手，具腥臭味。切面光滑，手捏易變形，稍有光澤，干強度、韌性中等，無搖震反應。層厚1.3～7.2 m。

(3)細砂(Q4al-pl)。灰黃色，飽和，以中密為主，頂部為稍密。顆粒形狀多呈棱角形，分選性一般，主要由石英砂組成，含泥質約10%～15%。本層場地均有分布，層厚15.2～20.9 m，標貫實測擊數13.0～20.0擊，標貫修正擊數10.4～14.0擊。

(4)卵石(Q3al-pl)。灰色、灰褐色等，飽和，中密狀，粒徑大于20 mm顆粒平均含量58%，粒徑一般為3～5 cm，個別可達10 cm以上，顆粒呈橢圓狀，骨架顆粒母巖成分多為中風化花崗巖，填充物主要為中細砂及黏性土成分，骨架顆粒質量占總質量約63%，呈交錯排列，大部分接觸。泥質含量約20%左右。層厚0.6～5.9 m，動探實測擊數17～18擊，動探修正擊數11.6～12.4擊。

2.2 水文條件

龍海市氣候屬南亞熱帶季風氣候，海洋性氣候特點明顯，降水充沛。

(1)擬建場地北側為福建省第二大河的九龍江，其支流西溪及北溪在本區西部的福河附近匯合，流經沙洲分為北、中、南港向東匯入廈門港。

(2)由于該地區地下水主要來自九龍江徑流補給和大氣降水的滲透以及通過蒸發及經流等方式的排泄，因此，在勘察期間，要密切觀測該地區地下水與北側九龍江存在的緊密聯系，施工及設計時應予以充分考慮。據區域水文地質資料，年地下水位變幅約5.0 m，建議近3～5年最高地下水位、歷史年最高水位按各路段地面整平標高考慮，另外，場地地下水干濕交替范圍建議按標高-2.5～5.5 m考慮。

(3)擬建工程所在地區地下水長期處于干濕交替和無干濕交替狀態，因此，很容易對混凝土結構產生腐蝕，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具微腐蝕性。場地內地基土對混凝土結構具微腐蝕性、對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具微腐蝕性。應按國標《工業建筑防腐蝕設計標準》(GB/T 50046—2018)有關規定進行防護。

2.3 工程防洪標準

市區定位為市域次中心，防護區比較重要。根據國標《防洪標準》(GB 50201—2014)、《堤防工程設計規范》(GB 50286—2013)結合區域經濟發展水平、總體規劃布局及區域的重要性，確定本工程九龍江南港南岸防洪標準采用50年一遇洪水設計。堤防工程的級別為2級。

嚴溪頭水閘建筑物為2級建筑物，排澇標準為20年一遇洪水不漫溢，外江防洪標準按50年一遇設計。

3 工程施工分析

3.1 工程重難點分析

龍海城區防洪及污水截流綜合改造工程(石馬段)，水利部分主要為改造堤岸全長1752.59 m。樁號SM0+000～SM1+785.59(含灌注樁基礎、承臺套箱、承臺堤岸混凝土墻體，壓重臺、懸挑板等)，嚴溪頭水閘拆移重建，歷史碼頭拆移重建等，蔡巷涵洞和原排水管延伸段施工等子目工程，有如下主要特點：

(1)全堤岸段工程量大，工期緊，且市政道路左幅拓寬部分均需在堤岸完成情況下進行拓寬施工。

(2)石碼段道路為單向2車道交通，機、非混行，全天單向交通流量較大。道路南側主要為民房、單位廠房和商店；道路北側為九龍江，沿線有水閘、老客運站、歷史碼頭等。該段工程施工前必須做好分時、分段進行組織交通疏導及圍擋工作施工，確保交通暢通、人群安全。

(3)擬建道路靠九龍江邊，原有的舊堤岸年久失修，給施工帶來非常大的安全隱患，管線改造和保護困難，且地下的雨污水管常年失修破裂，排出水滲透影響原路基的穩定性。

(4)施工斷面小，難以展開大面積施工，且施工受潮汐影響大，施工降排水防洪排澇困難。

(5)路上原人行道行道樹對施工過程吊車和運送材料造成很大的障礙，制約工程施工的進度。

(6)原出水口排出水和蔡巷涵洞排出水需先進行導排和引流，避免對堤岸施工過程造成極大的施工難度。

3.2 工程施工措施

(1)根據分項工程子目較多、施工作業面不寬的特點，施工前必須做好開工前的各項準備工作，比如，要結合實際制定施工方案[1]。并根據該工程的實際，采用分段施工，各專業工程嚴格按照先深后淺、先地下后地上、先主體后附屬等原則有序開展。

(2)原路面設置半封閉施工圍擋。沿線居民通行處設置交通疏導標志，施工材料堆放及機械設備的停放一律在施工范圍內，確保車輛順利通過，不阻塞交通。

(3)在開工前進行現場勘察，查閱地下水等相關資料，對地下管線和地上的有關設施要做到能避開的就避開。對于作業區域人工開挖的探坑，應設置警示標識。

(4)合理安排作業段及作業時間，重點部位、關鍵工序盡量安排在退潮時施工。

(5)避開行道樹，合理科學安排施工段。

(6)原出水口排出水和蔡巷涵洞排出水采用鋼管導流，鋼板樁和砂袋相結合圍堰，作業區域施工降排水以“截、堵、排、導”相結合的施工方案，導流跟圍堰詳見專項方案。

4 工程施工方案

4.1 鉆孔灌注樁施工

樁基采用沖擊鉆成孔，導管法灌注混凝土。鋼筋籠集中在加工棚內分段制作，運至施工現場焊接或鐓粗套筒連接，由汽車吊放入孔內。

鋼筋籠根據樁長分節段加工，主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接，箍筋與主筋交叉點應雙絲綁扎。相鄰主筋接頭相互錯開，接頭相距35 d且大于500 mm，同截面的接頭數目不多于主筋根數的50%。φ25或φ28間隔2 m的加強箍筋與主筋焊接牢固。

鋼筋籠吊裝采用一臺25T吊車分節段起吊安裝。鋼筋籠放入前要先綁好砂漿墊塊，按設計要求為80 mm(鋼筋籠四周在主筋上每隔2 m左右設四個高強度砂漿墊塊，作為保護層墊塊)。

4.2 鋼筋混凝土套箱施工

混凝土套箱高2.02 m，其中底板厚0.52 m，承臺部分高1.5 m。套箱內壁需粘貼2 cm厚泡沫板、止水條。混凝土套箱側板厚30 cm，底板的預留孔直徑為1.315 m。

為抵擋潮水，在混凝土套箱側板頂上需拴接一節防浪板，防浪板高度考慮潮水高度、浪高等因素設計[2]，防浪板的拼裝形式為螺栓連接。防浪板由四塊組成，防浪板高3.0 m。

4.3 重力式護岸擋墻施工

4.3.1 護岸擋墻結構

本工程采用重力式擋墻護岸+灌注樁基礎方案。擋墻下設置兩排D1000沖擊鉆孔灌注樁，橫向間距3.35 m，縱向間距3.00 m，樁頂與承臺固接，承臺頂標高1.50 m，厚1.50 m，寬5.35 m，采用C30鋼筋混凝土。承臺(套箱)以下1.98 m 范圍內淤泥應采用中粗砂進行換填并振實。重力式擋墻坐落在C30鋼筋混凝土承臺上，擋墻高度3.78～3.74 m，墻頂寬度1.5 m，面坡坡比1∶0.2，背坡坡比1∶0.3。墻身臨水側面層采用M10漿砌條石面層，厚500 mm(趕潮施工，兼做墻身C20埋石混凝土模板)，其余部分采用C20埋石混凝土澆筑。墻頂采用C30鋼筋平臺向臨水側懸挑2.0 m。平臺邊緣設置防浪板欄桿，欄桿高度1.2 m，擋板高度0.6 m。墻背回填材料采用中粗砂、砂碎石和亞黏土等，根據堤防工程要求中粗砂、砂碎石相對密度不小于0.65，亞黏土壓實度不小于0.93。回填料壓實度還應滿足路基要求。墻身設置D75PVC排水管，間距2.0 m，梅花型布置。

4.3.2 埋石混凝土擋墻澆筑

埋石混凝土擋土墻基礎及墻身采用C20埋石混凝土澆筑。埋石混凝土埋石率為不大于20%，所用埋石飽和抗壓強度不小于40 MPa。在施工中要注意四點：一是要嚴格按施工程序進行施工，要先鋪墊混凝土再鋪石塊；二是每層的混凝土厚度不能超過1000 mm；三是塊石的尺寸要嚴格按設計要求選用，一般講不得超過本次混凝土塊體的1/3；四是塊石要堅硬，無裂縫，更不能用風化石塊，要對石塊的抗壓強度進行檢測，其抗壓強度要大于400 kg/cm2。塊石應分布均勻，塊石間距不小于10 cm。最終層面應有10 cm純混凝土覆蓋層(澆筑過程的澆筑層面允許塊石突出層面)。

4.3.3 擋土墻后回填砂、土

墻身砌體強度達到75%的設計強度后進行土方回填，墻背回填材料采用中粗砂、砂碎石和亞黏土等，根據堤防工程要求中粗砂、砂碎石相對密度不小于0.95，亞黏土壓實度不小于0.93。回填料壓實度還應滿足路基要求。

4.4 干砌塊石及漿砌石施工

4.4.1 干砌塊石施工

石塊要用手錘加工，打擊口面。面石用料大小均勻、質地堅硬，不得使用風化石料，單塊重量≥25 kg，最小邊長≥20 cm，長度在30 cm以下的石塊，連續使用不得超過4塊，不得出現通縫、浮石、空洞以及縫寬在1.5 cm長度在0.5 cm以上的連續縫。

4.4.2 漿砌石施工

漿砌體施工要注意兩個方面：一是砂漿要嚴格按設計配合比要求進行澆灌，砂漿稠度要達到30～50 mm；二是要嚴格按照驗收規范要求進行施工，比如，墻體的轉角必須垂直、平整，臨時斷頭處必須要斜槎等。具體講有以下幾點： (1)墻體的第一皮條石基礎要丁砌筑。(2)墻體的灰縫厚度不超過20 mm。(3)砌筑時，塊石要放置平穩，不得撬動，砂漿的鋪設厚度應略高于規定灰縫的6～8 mm。(4)上下層石塊要錯縫砌筑，不得同縫，要做到上下層錯縫搭砌，如果在同一皮墻體石塊全部是順砌筑的話，那么，在砌筑后兩皮后，就應該砌一皮丁砌層；假如在同一層采用的是丁順組合砌法的話，那么，丁砌石就應該交錯設置[3]。(5)同皮砌筑應該采用丁向砌筑的形式進行，如果墻體的中間部分是用毛石進行砌筑的，那么，丁砌石塊伸入毛石部分的長度就不能小于200 mm。(6)墻體砌筑要服從施工監理的監督檢查，主動配合監理的工作，擋土墻砌筑要按設計和驗收規范要求，留置排水孔和伸縮縫。 (7)擋土墻塊石砌筑要留置變形縫，變形縫要按施工規范要求，相隔6 m 設置一條，變形縫的寬度為2 cm，用瀝青和杉板進行填塞，變形縫的留置要做到上下垂直。 (8)水 泥砂漿、石料都要進行強度檢測，其中，水泥砂漿的強度為M10，塊石的強度為MU50，墻體要用1∶2的水泥砂漿進行勾縫，縫寬為2 cm，深度為4 cm。

4.5 水閘工程施工

因是舊水閘拆除遷移重建，新建水閘施工之前需做好導流和圍堰工作，方能進行下一步工序施工。

4.5.1 施工程序

施工準備→測量放線→施工導流和圍堰→土方開挖→閘室段施工→上游混凝土鋪蓋施工→下游消力池施工→上下游翼墻施工→漿砌石護底施工→干砌石護底施工→拋石防沖槽施工→土方回填→交通橋吊裝→機架橋施工→閘門及啟閉機安裝→邊坡修整→砌石護坡施工→竣工整理

4.5.2 混凝土工程

混凝土采用泵車泵送，澆筑采用水平分層進占法澆筑。首先，進行底板澆筑，之后進行墻體及中、邊墩澆筑。每層澆筑厚度不超過40 cm，混凝土振搗采用插入式振搗器，振搗底板利用ZX-70型振搗棒振搗密實，墻體及中、邊墩利用ZX-50型振搗棒振搗密實，頂部抹平壓光，混凝土澆筑完畢后，用薄膜、草簾覆蓋養護。施工縫應鑿毛處理，沖洗干凈，排除積水。在澆筑新混凝土時，水平施工縫應鋪一層5 cm厚與混凝土同標號的水泥砂漿。新老接合面的混凝土應搗實，振搗器頭至模板的距離應約等于其有效半徑的1/2，并不得觸動鋼筋、止水片及預埋件等。混凝土終凝后，灑水養護14 d。

4.5.3 土方回填

在閘體工程基本完工后進行砂、土回填。回填過程中，質檢員分層取樣，合格后進行下一層回填。

5 結 論

綜上所述，在復雜環境下，對舊城區防洪及污水截流改造，施工前需要進行詳細的勘察、調研，根據施工現狀，制定專項施工措施，并提前準備應急預案，防止突發事件的發生，確保安全施工、按時完工、保質交工。該項目作為“一江濱兩新區”重點建設項目之一，建設完成后，不僅能提高錦江道現有防洪標準，更能提升錦江大道石碼段的通行能力。