引江濟淮工程清水河段護砌施工技術探討

蔣亞濤，常東明，趙孟偉

（河南省豫東水利工程管理局，河南 開封 475002）

1 工程及水文、地質概況

1.1 工程概況

引江濟淮工程（河南段）規劃建設范圍涉及河南省7縣2區共9個供水目標，總面積1.21萬km2。工程范圍段內清水河承擔著區域防洪除澇和反向輸水的雙重任務。

清水河輸水線線路總長47.46 km（含試量閘至試量調蓄水庫段河道），起始位置為清水河節制閘樁號0+240；終點位置為試量調蓄水庫進水閘處，樁號47+700。此工程范圍段內清水河承擔著區域防洪除澇和反向輸水的雙重任務。

清水河段疏浚開挖工程，已基本完工，共完成土方開挖約75.52萬m3，土方回填約0.23萬m3，C25混凝土預制塊護坡約2.04萬m3，C25混凝土護腳約0.50萬m3，C25混凝土壓頂0.21萬m3，150 mm后碎石墊層約2.73萬m3，350g/m3土工布約21.23 m2。

1.2 水文方面

引江濟淮工程（河南段）所在區域四季氣溫變化明顯，溫差較大，年平均氣溫14.40℃，各月平均氣溫以元月份最低，月平均氣溫0.10℃，7月份最高，月平均氣溫27.30℃，極端最低氣溫零下15.30℃，極端最高氣溫41.90℃。（6—8月）降水比較集中，占全年的50%以上，降水年際變化較大，豐枯懸殊。多年平均水面蒸發量950～1 300 mm，各月平均蒸發量5-6月份最大，12-1月份最小。引江濟淮工程（河南段）非汛期為11月至次年4月。

1.3 地質方面

清水河在開挖深度范圍內組成岸坡的地層上部主要為重粉質壤土，下部多分布有砂壤土（局部為粉細砂），砂壤土及粉細砂層具中等透水性，且下部粉細砂層中地下水具承壓性，勘察期間場區地下水位多高于設計開挖面，在低水位時存在滲透穩定問題，工程地質條件較差，屬C類堤基；邊坡下部多分布有砂壤土、粉細砂，砂壤土及粉細砂結構疏松抗沖刷能力差，處于地下水位以下，易產生流土或流沙，邊坡穩定性差，存在沖刷及岸坡穩定問題，屬堤岸穩定性差河段。

2 工程技術方面

2.1 護砌結構類型

引江濟淮工程（河南段）清水河護砌類型分為一般沖刷段和彎道頂沖段。

一般沖刷段結構圖，如圖1所示。

圖1 一般沖刷段結構圖

彎道頂沖段結構圖，如圖2所示。

圖2 彎道頂沖段結構圖

2.2 主要材料

2.2.1 混凝土

引江濟淮工程（河南段）清水河護砌段邊坡護腳、邊坡壓頂、錨固梁、預制混凝土塊護坡部位混凝土特性參數等級，如表1所示。

表1 各部位混凝土參數等級標準表

2.2.2 閉孔泡沫板

填縫材料采用高壓聚乙烯低發泡閉孔泡沫塑料板，密度為120±5 kg/m3，吸水率不大于4%，彎曲強度不小于2.50 MPa，彈性模量不小于1.00 MPa，壓縮永久變形不大于2%，抗拉強度不小于0.15 MPa，延伸率不小于≥100%。

2.2.3 土工布

采用350 g/m2的聚酯長絲針刺土工布，無破損、無邊角不良，土工布的布面應均勻，無折痕，土工布內無雜物及僵絲，同時應滿足以下要求：厚度不小于2.70 mm、斷裂強力不小于11 kN/m、斷裂伸長率不小于50%、CBR頂破強力不小于1.80 kN、撕破強力不小于0.28 kN、垂直滲透系數A×10-1～A×10-3cm/s。

2.2.4 漿砌石

漿砌石采用M10水泥砂漿砌筑，石料應采用質地堅實，無風化、無裂縫的天然石材，強度不低于MU20，毛石中部厚度不小于200 mm。

2.2.5 河道護砌邊坡碎石墊層

河道護砌段邊坡設置了一層0.15 m厚的20～40 mm的碎石墊層，其碎石顆粒級配按照《建設用碎石、卵石》中6.1顆粒級配要求執行。

3 護砌施工

3.1 護砌施工程序

護砌工程施工順序：施工準備→測量放線→護腳、壓頂混凝土施工（漿砌石護底）→土工布施工→碎石墊層施工→預制塊鋪設→錨固梁→邊角混凝土→檢查、驗收。

3.2 施工方法

3.2.1 施工準備

①安全技術交底工作已完成；②降水施工深度滿足施工需要；③河道坡面預留保護層修正完畢；④施工供電電纜鋪設到護砌工作面；⑤基面驗收已完成。

3.2.2 測量放線

①測量人員要熟讀施工圖紙，布設使用方便、便于保護的控制網點。②采用全站儀放線，經常檢查點線位置的準確程度。③放線位置：在澆筑好的護腳混凝土頂面布設點位，標出高程、樁號；修整好的坡面間隔10 m作為一個斷面，每個斷面均布3個點位，標出高程、樁號；在河道轉彎、過建筑物、溝河或變徑處加密布設。④給現場技術員進行測量技術交底。

3.2.3 混凝土施工

河道護砌工程混凝土施工主要部位為邊坡護腳、邊坡預制塊、錨固梁、壓頂及邊角混凝土，混凝土均為素混凝土，設計指標為C25F150。護腳、壓頂、錨固梁混凝土在結構圖1和圖2范圍內護砌時，底部包裹一層350 g/m3土工布。

混凝土施工工藝流程，如圖3所示。

圖3 混凝土施工工藝流程圖

混凝土施工工序：倉內清理→驗倉（護腳和壓頂倉內鋪設土工布）→分層入倉→振搗→收面→養護→驗收。

3.2.4 土工布鋪設質量控制

土工布應按“之”字形鋪設，留有一定褶皺高度及折皺角度，以適應變形；土工布鋪設時，應保證有足夠的搭接長度；對受損的土工布，應外鋪一層合格的土工布在破損部位之上，其各邊長度應至少大于破損部位1 m以上，并將兩者進行拼接處理。

3.2.5 碎石墊層

施工工藝流程：土工布檢查驗收→墊層料運輸→墊層料驗收→長臂反鏟投料→攤鋪、平整。

在運輸和鋪筑過程中，防止雜物或不同規格料物混入。鋪筑碎石墊層應自坡底部向坡頂一次攤鋪完成，人工進行修整；碎石墊層的攤鋪厚度必須符合設計圖紙要求，誤差控制在規范允許的范圍內。

3.2.6 邊角混凝土施工

按設計要求對預制塊與錨固梁、護腳、壓頂之間的邊角混凝土進行施工，邊角混凝土施工時采用人工拎皮桶裝運混凝土，鋼釬插搗，鐵模收面。

引江濟淮工程（河南段）清水河護砌段預制塊邊角混凝土位置圖，如圖4所示。

圖4 邊角混凝土位置圖

3.3 質量要求

①在粗放樣的坡面人工修整，然后進行精確放樣，在坡腳處每5 m釘入一木樁，木樁上畫上高程。拉線人工清除保護層、進行基礎修整，嚴格控制其超欠挖值。②碎石墊層壓實后，按規范進行檢測，檢測結果相對密度不小于0.75。③碎石墊層的攤鋪厚度必須符合設計圖紙要求，誤差控制在規范允許的范圍內。④混凝土預制塊養護強度需達到設計強度標準值的75%以上，才可以進行裝運。卸車時也要輕放，減少不必要的碰損。⑤預制塊鋪設縱橫向縫隙控制在5～8 mm，砌塊由垂直方向就位，借助木槌進行水平及高度控制，護砌面平整度按每米不超過5 mm控制。

4 環保、水保措施

①施工盡量不干擾溝渠的自然流動。②減小廢氣中有害物質的含量。③嚴格按照施工圖紙及規范要求開挖邊坡，并及時修建排水設施。④將含植物的表層有機質土，運到指定地區堆放再利用，并防止土壤被沖刷流失。⑤在施工期間始終保持工地的良好排水狀態。⑥開挖的土料集中堆放在棄渣場，并在周圍設置截流溝渠或排水系統產生淤積或堵塞。⑦將工程開挖棄土運至指定的棄渣場堆放。棄土運輸采取防漏灑措施。

5 揚塵污染防治

5.1 棄渣運輸

①開挖料裝卸時，場地必須保持清潔，預防車輪粘帶；車輛出門時，必須對車廂、輪胎沖洗干凈。②車輪裝載土方時嚴禁超高超載，并在車體上方加覆蓋物，以防止回填料在運輸中沿途飛揚，造成環境污染。③運輸車輛嚴密覆蓋，并嚴格按照業主規定的運輸路線和規定時間進行運輸，防止遺撒。

5.2 揚塵污染防治措施

①建立項目揚塵治理責任制，明確項目領導班子、相關人員的揚塵防治責任，安排專人維護及保養、清掃，定時灑水除塵，避免路面破損而形成塵土源。②施工中盡可能少破壞原有的地表構造。③開挖基坑、臨時堆土，及時用防塵網覆蓋。④現場設置霧炮，及時噴霧降塵。

6 結語

根據施工圖紙計算，清水河預制塊鋪筑面積約49萬m2，每塊預制塊面積0.20 m2，總計約245萬塊。計劃按4個月護砌完成，每月均需完成61.25萬塊；每月按25 d計，每天需完成2.45萬塊，0.49萬m2/d。