交城县磁窑河生态修复治理工程施工组织设计方案

奚军

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

交城县磁窑河生态修复治理工程施工组织设计方案

奚军

（山西省水利水电勘测设计研究院，山西 太原 030024）

为改善城市生态、人居环境，提高城市整体面貌及城市品位，实施流域生态修复与保护工程。结合汾河流域生态修复工程的实施，就施工条件、施工导流、主体工程施工、施工总布置、施工总进度等，对汾河流域生态修复工程的施工组织设计进行了阐述。

生态修复；治理工程；施工围堰；磁窑河

1 工程概况

磁窑河位于晋中盆地中部，为汾河一级支流，全长约82km。工程治理范围，北起交城县魏家沟水库规划坝址下游，南至交城县与文水县交界处，全长约13.84km。工程建设的主要任务是防洪、生态河道建设、两岸景观绿化美化，工程内容包括县城段河道蓄水、上游及下游农村段岸堤防护、河道疏浚整治等。

上游农村段长1.7km，下游农村段长5.64km，河道宽度为20～65m，对河道内进行疏浚清理，采用梯形断面，斜坡式格网石笼护堤，满足10年一遇防洪标准。

中游城区段长6.5km，上段1.8km为非蓄水段河道，河道宽15～75m；中段4.5km为蓄水段河道，河道宽15～75m；下段0.2km也为非蓄水段河道。治理后的蓄水段河道为梯形复式断面，在现状河道中间梳理出一条宽40～60m的行洪、排沙主槽，通过主槽固岸，为两侧滩地的景观绿化搭建平台，满足水利工程防洪、排沙与两岸滩地景观绿化的要求，两侧景观平台外为防洪大堤，满足城区段50a一遇防洪标准。为了形成水面景观，改善治理段两岸城市的水环境，同时结合沿河桥梁上的景观视觉效果，在主槽内布置8座蓄水闸坝，形成8座蓄水池，构成了长约4.5km的连续水面，蓄水面积21.44万m2。蓄水闸坝5座为液压坝，3座为钢坝闸。在城区段上下游地形较为宽阔带采用斜坡式格网石笼护堤，在县城中心区蓄水段，采用重力式石笼岸墙，采用土工膜（两布一膜）进行水平防渗。蓄水闸坝闸室段地基采用碎石桩进行处理。在蓄水池右岸设钢筋混凝土排雨污箱涵。

2 工程建设必要性

作为汾河一级支流的磁窑河，由于堤防工程防洪标准偏低，河道生态环境破坏严重，多少年来，在造福沿河百姓的同时，也给两岸人民带来了严重的洪涝灾害。吕梁市委、市政府十分重视磁窑河的防洪问题，早在2002年初的原地委工作会议上，地委、行署就将磁窑河河道整治工程列为了全区重点基础设施建设项目之一，决心彻底整治磁窑河，造福沿河百姓。

磁窑河虽于2011年实施过中小河流治理，但沿河两岸居民较多，随着城市的快速发展，人民生活水平的提高，对城市防洪以及沿河环境修复、生态改善提出了更高的要求。为了改善城市生态、人居环境，提高城市整体面貌及城市品位，交城县县委县政府适时提出解决沿河两岸特别是交城县城的防洪问题、沿河生态修复改善已势在必行，刻不容缓。

3 施工组织方案设计

3.1 施工条件

工程区附近有大运高速、夏汾高速、307国道经过，交城县境内交通四通八达，基本实现了村村通油路，乡乡通二级公路，对外交通方便。

施工区河水水质不能满足要求，施工时生产及生活用水从附近村庄购买。

工程用电采用电网和自备电源（柴油发电机）两种方式，以电网供电为主，柴油发电机作为辅助或备用电源。施工时从附近村庄接10kV线路到施工区。治理段河道较宽，便于施工，施工供水、供电条件较好，工程线路长，交通方便，工作面多，可同时作业，有利于高强度施工，施工条件好。气候较寒冷，不利于全年施工。

工程区位于交城县城附近，生活供应方便，附近劳动力资源丰富，县城有雄厚的机械、汽车等修配加工力量，能满足本工程所需。

工程所需水泥、钢材、木材、油料等从交城县购买，工程所需块石就近在米家庄石料场采购，粗骨料、细骨料及种植土从附近购买。

3.2 施工导流

3.2.1 导流标准

依据《交城县城市规划2014—2020》《防洪标准》（GB50201—2015），磁窑河城区段防洪标准城市段按50年一遇设计标准；上、下游段为农村段，按10年一遇设计标准。

根据《堤防工程施工规范》的规定，导流建筑物洪水标准堤防城区段以及穿堤建筑物为5～10年一遇洪水，农村段堤防以及穿堤建筑物、闸坝为3～5年一遇洪水。综合考虑采用5年一遇洪水。

工程区所在流域为无资料地区，根据现场调查及收集资料分析，确定非汛期5年一遇洪水流量采用40m3/s。非汛期为每年10月至次年6月。

3.2.2 导流方式

堤防施工导流方式为围堰围护，原河道泄流。

结合地形条件，工程河道大部分进行疏浚清理，先进行河道中部的清理工作，利用清理出来的河道导流，河堤开挖时临河侧低洼地带利用开挖料修筑围堰挡水，进行堤防工程的施工。治理区农村段河道不进行疏浚工程，施工时在河床中部开挖导流明渠，施工两岸堤防。

蓄水坝施工采用分期导流。

一期围护左岸河床，由右岸开挖的导流明渠泄流，二期围护右岸河床，由左岸已建闸坝泄流。

3.2.3 导流建筑物设计

堤防工程。采用土围堰，堰体采用河道开挖料，围堰平均高1.5m，堰顶宽2m，迎水面边坡1∶2.0，背水面边坡1∶1.5。导流明渠采用梯形，底宽9～14m，开挖边坡1∶1，挖深约1.5m。

蓄水闸坝工程。一期围堰高1.8～2.0m，二期围堰高2.0～2.3m。围堰顶宽2.0m，迎水面边坡1∶2.0，背水面边坡1∶1.5，迎水面采用编织袋土防护。

3.3 主体工程施工

3.3.1 土方工程

土方开挖采用74kW推土机剥离表层及堆集，2.0m3挖掘机挖装，15t自卸汽车运输，回填土就近堆放。土方回填采用开挖料，就近采用推土机推运，临时堆土场取土采用2.0m3挖掘机挖装，15t自卸汽车运输。土方回填采用74kW推土机摊铺，13.5t凸块震动碾碾压，局部采用2.8kW蛙式夯实机夯实。

3.3.2 混凝土工程

由于工程区位于交城县城区内，使用混凝土量不多，现场拌制混凝土对周边环境有不利影响，故直接购买商品混凝土。

采用人工立模，人工绑扎钢筋，1.1kW插入式振动器振捣。

3.3.3 振冲碎石桩施工

碎石桩采用振动沉拔桩机振动成桩法施工，施工顺序采用围幕法，先打外围桩再打内圈桩，并由外缘向中心推进。

碎石桩施工前，应根据现场的实际情况进行成桩试验，掌握满足设计要求和各种技术参数，如振动频率、留振时间、反插深度、桩管提升高度和速度、电机的工作电流及完成全过程的施工时间等。掌握振动沉管的阻力情况，选择合理的技术措施，确保挤密的均匀性和桩身的连续性。以确保大面积施工质量。

3.3.4 其他项目施工

格网石笼采用自卸汽车运输石料，石笼就地编制，手推车搬运石料，人工填石料，10t汽车起重机配合人工。

浆砌石拆除及土工布铺设采用人工。

碎石垫层采用人工铺料，振动碾碾压，蛙式打夯机辅助。

3.4 施工交通及施工总布置

3.4.1 施工交通

外购材料和设备通过大运高速、夏汾高速、307国道、乡村公路等线路运至工地。

场内交通主要是各施工点的交通线路与场外永久公路的连接，包括工程区施工道路、生产区施工道路等。场内交通部分可以利用现有的两岸道路，部分道路需新修，新修临时简易道路，采用砂砾石路面，路面宽4.5m。

根据工程区情况，共需新修临时道路10.0km。

3.4.2 施工总布置

施工线路全长13.84km，按照“施工方便、就近、尽可能利用现有条件”的原则，根据工程的特点及河岸两侧河滩情况，共布置四个施工点。治理区左、右岸各两个施工点，每个施工点大约控制7km。每个施工点内设置仓库、石料堆放场地以及停车场等。

本工程土方量较大，为了减少不必要的运距，采用就近调配，多余土方运至治理段上游垃圾场内，距工程区大约2.0km。

机械修配。工程所用大型施工机械在进场前应进行大修。场内只设置小型的机械修配厂和机械加工厂，担负日常施工机械的维修和养护。机械修配厂及停放场布置在项目各个施工点内。在每个机械停放场内设机修车间。

综合加工厂。主要负担钢筋加工、木材加工等工作。拟在每个施工点设综合加工厂一个，工程共设综合加工厂四个。

施工用风。主要为钢筋加工用风，配置9m3/min空压机供风，每个施工点配备一台。

施工用水。施工区河水水质不能满足要求，施工时生产及生活用水从附近村庄购买。在每个施工点修建20m3蓄水池一座。

施工供电。由于本工程沿河道两岸均有村庄，有供电线路通过，施工用电可直接由附近村庄供电线路接至施工点变压器，需架设10kV线路4km。另外，各施工点配置一台50kW柴油发电机作为备用电源。

施工通讯。施工期通讯系统可利用社会公网。工区内部通讯用对讲机。

3.5 施工总进度

本工程施工总工期为两年（24个月，跨三个年度），工期安排本着合理有序、减少干扰、均衡施工的原则进行。

第一年5月份进行施工准备工作，同时开始导流渠的开挖，9月下旬修筑蓄水闸坝一期围堰，10月开始闸坝施工。第二年5月底前完成左岸部分闸坝施工。第二年9月下旬修筑蓄水闸坝二期围堰，10月开始闸坝施工。第三年4月底前完成右岸部分闸坝施工。河道截污箱涵安排在第一年和第二年汛期施工。扫尾工程安排在第三年3～4月。

4 结语

随着汾河流域生态修复工程的实施及山西省其它流域生态修复与保护规划的启动，此类工程的开工与建设将大规模出现。本工程的施工组织设计方案，可对河流生态修复起到一些借鉴作用。

TV85 ［

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奚军（1967-），男，1989年毕业于天津大学水利水电工程建筑专业，高级工程师。

2016-05-03；

2016-06-15