張宗魁
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅 蘭州 730000)
水利工程是一項民生工程,堤防護岸能夠加固和保護岸堤,防止因堤岸受洪水沖刷產生滑坡等現象,避免影響到周圍環境及人民財產的安全。河堤岸坡防護工程包括河堤填筑施工和堤坡岸坡防護施工兩大環節。河堤填筑工程施工需要從堤基清理、土方開挖、河堤填筑等工序展開,各個工序之間要保持其連續性和可持續性,過程中遇到特殊情況不能施工的除外。堤坡岸坡防護施工包括土工布鋪設、格賓網箱施工兩個步驟,格賓網箱防護施工是將格賓網片組成的箱籠,在其中填充石料后用于堤坡岸坡的防護。本文通過實際工程案例講述了河堤填筑施工和岸坡格賓網箱防護施工的施工步驟和施工技術要求,制定合理的施工方法,做好施工準備工作和輔助工作,分層分段多工作面優化均衡施工,以達到“科學、合理、優質、高效”的施工。
某河道治理工程,河道堤防加固17.6km,河道疏浚8.8km,護岸17.2km,護坡1.4km。堤防、岸坡坡比均為1:3.0,岸坡防護采用格賓石籠。
河道堤防級別為2 級,為確保工程質量,河道堤防由振動碾壓實,壓實度不小于0.93,筑堤料粘粒含量不能小于7.0%,岸坡防護段回填土壓實度同該段堤防壓實度,回填土料采用重粉質壤土,土料中不得含植物根莖、垃圾等雜物。
2.1.1 河堤清基、清廢
人工配合裝載機、挖掘機將基礎范圍內的雜草、腐殖土、鹽漬土、淤泥、垃圾、樹根等徹底清除,清基厚度不少于30cm,清理的物體卸到甲方指定地點。若遇到地質異常情況,及時聯系設計代表及監理工程師到場協商處理。
2.1.2 河堤清基施工方法
采用人工配合挖掘機開挖、配合裝載機推運和自卸汽車運輸進行。
(1)基礎清理時,使建基面的橫向有一定的坡度,有利于排水;
(2)開工前,依據勘察的具體情況及施工環境,制定相應的施工技術措施與實施細則;
(3)基面的清理范圍包括開挖邊線以外及其邊界外30~50cm 的范圍,表層不合格的土料、雜物等用裝載機直接清除,基礎范圍內各類洞穴、槽、溝、水井、泉眼等均應清除。清理后,采取倒毛、平整、碾壓等措施,并按要求回填處理;
(4)當凍結后有冰夾層和凍脹現象時,未經處理,就不得施工;
(5)所有開挖后的、清除的不合格土料、雜物、廢棄物等均應運送到指定的場地堆放,不能隨意棄置,更不得與填筑土料摻雜;
(6)基面處理屬于隱蔽工程,完成后要及時報請監理人驗收,合格后方能進行堤身填筑;基面驗收后應及時填筑,若因其他原因導致不能及時施工時,要注意保護基面,并在下次復工前重新檢驗,必要時需要重新清理。
2.2.1 開挖前準備工作
(1)施工排水:一方面結合施工現場布設排水設施,另一方面考慮施工區域內外的臨時性排水。排水布置按照“遠防近排,高水高排,低水低排,永臨結合”的原則做好臨時性地面排水,結合具體情況,可設置臨時坑槽、排水溝,如有需要,可考慮機械排除積水。對可能影響永久建筑物安全的滲漏水,應在建筑物周圍就近設置集水坑和排水溝槽,利用排水設施將水排其他位置,要注意排水不能影響到施工工作面。
(2)可利用料和棄渣的處理:對開挖出來的可利用料,運至料場分類堆存,用苫蓋等方式做好保質措施,避免受到污染和侵蝕。堆料過程中要保證堆體的邊坡穩定,且其周圍有良好的自由的排水設施。棄料運至業主和監理指定的區域后,利用機械攤平。
2.2.2 開挖施工
河道堤基采用自上而下開挖,根據實際情形和工期計劃可分層分段多工作面進行。施工順序為:測量放線→表層土開挖→基礎土方開挖→保護層人工開挖。開挖工藝流程如圖1所示。
圖1 開挖工藝流程圖
開挖前做好防洪及排水工作。土方開挖設備主要采用反鏟挖掘機開挖和裝載機裝載,自卸汽車配合運輸,開挖的合格料可直接用于土方回填。河道岸坡坡度按要求應不陡于1:3,且邊坡不可修成臺階形或反坡,應修成平整的斜面,以利排水,也不允許出現突出的折坡點。
2.3.1 填筑準備工作
(1)河堤作業段布置:依據設計布置圖和施工組織設計,結合現場考察情況,河堤施工時應統一管理。為保證工序銜接,防止各施工工作面之間干擾,同時兼顧工程進度,采用分段流水作業。根據河堤平面尺寸,以100~200m設置一個工作段為宜。
(2)試驗場地布置:在土方填筑前須進行現場土料壓實試驗。試驗應當對堤基進行平整清理,試驗土料應具有代表性,場地面積根據試驗內容和規模來確定,但應不小于30m×90m,在該場地中按不同鋪層厚度和碾壓遍數布置試驗單元面積。
2.3.2 回填土料質量控制
河道堤防基礎采用土方回填,根據土方平衡計算后,填料應就近取材,包括堤基開挖和疏浚的可利用土料,但要嚴格控制土料含水量,必須檢驗含水量是否符合規定,若不符合,需加水處理后使用。
2.3.3 土料填筑工藝流程
土料填筑工藝流程如圖2所示。
圖2 土料填筑工藝流程
2.3.4 土料鋪填及壓實[2]
(1)鋪料方法:土料鋪填要按照設計的邊線和坡度進行填筑,鋪料分為卸料與平土兩道工序。采用自卸汽車將土料運至施工點之后卸料,然后用推土機平料。鋪料方法采用進占法,每次鋪料前,對接合部位進行清理,如果結合面干燥,需要進行灑水濕潤。
(2)鋪料層厚度:碾壓前對松鋪土厚度和平整度進行檢查,符合要求方可進行碾壓。厚度檢查可采用尺桿量測控制,填土料主要是砂礫石料,其鋪土厚度控制在30~50cm。表面平整是保證鋪料均勻、防止超厚的關鍵環節,如果填筑面由于清理所造成凹坑的,應重新鋪填新料,鋪填時減薄鋪料層厚度,以便對凹坑處整平。填料與岸坡填筑結合面、每兩個施工段交界處,應輔以人工仔細平土、夯實。
(3)碾壓方法和遍數:壓實機械采用推土機平整和振動碾壓實,施工時先靜壓,再振動碾壓,沿平行河流方向采用進退錯距法。碾壓遍數是根據試驗結果來獲取,一般碾壓5 遍以上。已完成的土料工作面被曬干的,應灑水濕潤后充分壓實;層面擱置時間過長或者雨淋出現干濕交替使層表面疏松的,應進行補壓處理,必要時先人工挖松后壓實。
2.3.5 填筑質量檢測
每層碾壓夯實達到遍數后,采用環刀法或灌砂法檢測壓實度,壓實度達到設計要求,經監理工程師抽檢合格后,方可進行上層回填工序。若不合格,則要重新補壓后再做檢測,直到合格為止。
3.1.1 土工布鋪設的基本要求
(1)土工布的接頭搭接寬度不少于0.3m,并對折折疊;
(2)土工布接縫須與坡面線相交;
(3)在坡面上,對土工布的一端進行錨固,然后將卷材順坡面滾鋪,并保證土工布拉緊和平整,但要適當留有變形余量;
(4)土工布須用砂袋壓住,砂袋需保留到鋪設上邊一層材料。
3.1.2 土工布鋪設注意事項
(1)鋪設土工布之前,應制定出合理的施工工序或方法,規劃好施工道路;
(2)鋪設前應檢查基層,發現基面不平整、基底有異物時,需妥善處理后再鋪設;
(3)土工布應壓平貼緊基礎面層,避免架空;
(4)在鋪設時,需注意土工布底下不能有石頭、大土塊或者其他可能破壞土工布的物質;
(5)對破損的土工布作上標志并及時進行修補,可剪切一塊相同材料的土工布,長度大于破損部位1m 以上,將兩者進行拼接處理;
(6)為了防止施工中損害土工布,施工人員不宜穿鞋底過硬或者帶釘的鞋子。嚴禁一切有損壞土工布的行為,如煙頭燙、用尖狀物戳、在布上敲打石料等;
(7)進行土工布的保護層施工時,應注意不得損壞防滲土工布;
(8)為保證土工布材料的安全,鋪一卷,開一卷,且當天鋪設的土工布應在當天拼接完成。
3.2.1 施工準備[3]
(1)施工前,應充分理解和熟悉設計圖紙,把握好施工條件,做好施工人員培訓和技術交底;
(2)充分了解工作段區分,有利于施工部署和進度計劃調整,做好各種資源配置和材料調配;
(3)調查周圍環境,了解周邊道路,材料轉運路徑等。
3.2.2 材料準備
(1)從廠家訂購合格的格賓石籠和雷諾護墊材料,材料必須有質量證書以及出廠合格證書;
(2)填充石料要求為堅硬和完整且不宜破碎風化的塊石,粒徑以150~300mm 為宜;密實料選用30mm以上的小礫石,含沙量小于5%;嚴禁使用銹石和風化石。80%以上的網箱石料必須大于網孔孔徑,以滿足設計規定的粒徑要求。
3.2.3 施工流程
測量放線→邊坡修整→土工布鋪設→網箱安設、連接→裝填石料→綁鎖→自檢驗收。
3.2.4 網箱安裝[4]
從合格生產廠家購買格賓網箱,經檢驗合格后,采用人工安裝。網箱示意圖和展開圖如圖3所示。
圖3 網箱示意圖和展開圖
(1)格賓網箱錯縫擺設就位,避免出現縱向貫通縫;
(2)網箱采用的綁絲材質與網絲相同,均采用雙股線,綁扎過程中要絞緊;
(3)格賓網箱四邊豎直立起,間隔網與箱體成90度,間隔網與網身、網箱相鄰邊沿綁扎并絞緊,每間隔20~25cm綁扎一道;
(4)網箱與網箱之間連接:相鄰網箱的上下四角各綁扎一道;相鄰網箱的相交框線每間隔20~25cm 綁扎一道;上層石籠安裝時,沿下層石籠網身框線將其固定在底層的網片上;上下層、同一層相鄰網箱之間相互系牢,連成一體形成網箱組;
(5)網箱安裝過程中,要保證箱體裝料后邊緣線順直流暢,必要時利用木桿或腳手架管輔助固定,在封蓋完成后拆除。
3.2.5 網箱填石
(1)在網箱就位后就開始填石,均勻地向同層網箱格內投料,投料時防止網箱變形,嚴禁將單格網箱一次性投滿,且相鄰網箱的填石高度差不超過35cm;
(2)每層投料厚度控制在30cm 以下,同時采用小碎石密實;
(3)頂面填充石料高出網箱2.5~3cm,以便為沉陷留有余地;
(4)填石過程中,網箱內部采用加強鋼絲連接,防止網箱變形;
(5)為了加快工程進度,節約成本,填石可采用機械施工,但是外漏面層必須以人工砌壘整平,以保證平整度,獲得表面的美觀度。石料間應相互搭接。
3.2.6 網箱封蓋施工[5]
(1)必須在頂部石料砌壘平整后才能封蓋;
(2)封蓋與網箱邊框采用網絲材質相同的雙股綁絲綁扎絞緊,每相隔20~25cm綁扎一道;
(3)頂部封蓋后,填石空隙可添加土壤密實。
該工程項目施工機械設備配置情況如表1所示。
表1 施工機械設備配置表
該工程項目共配置施工人員113 人,其中根據機械設備配備情況,需機械工83人,其他人員30人。
水利工程是一項民生工程,堤防護岸能夠加固和保護岸堤,防止因堤岸受洪水沖刷產生滑坡等現象,從而影響到周圍環境及人民財產的安全。施工中要根據工程特點和工期要求,遵循堤基清理、土方開挖、河堤填筑等河堤填筑施工的各個步驟以及土工布鋪設、格賓網箱施工的堤坡岸坡防護施工步驟和施工技術要求,制定合理的施工方法,充分配置施工機械設備資源和施工人員,分層分段多工作面優化均衡施工,以確保工程施工質量,并降低工程成本,提高經濟效益。