浅谈堤防护岸工程施工风险及技术要点

2021-04-03 03:57樊有锋
地下水 2021年5期
关键词:格宾堤身砌筑

樊有锋

(陕西省水利电力勘测设计研究院,陕西 西安 710001)

1 堤防护岸工程施工风险

我国在建设水利工程过程当中,对于堤防护岸工程非常重视,“十三五”期间国家对中小河流治理项目、小流域治理项目投资很大。由于堤防护岸工程是线路工程,施工的工作面多,地质条件复杂;基础位于河道深泓线以下,临近河道,施工排水困难;堤防护岸建设还可能涉及到交通要求、生态景观、人文环境诸多因素,导致堤防护岸在施工中存在不确定性和意外风险。同时工程施工的环节比较多,如基础清表及地基处理、堤防护岸基础浇筑、堤身填筑、护坡防护等,施工过程中任何环节出错都会导致堤防护岸工程垮塌事故。例如施工过程中,如果施工基础地基土压实度不够,可能会出现不均匀沉陷,导致结构出现裂缝,洪水期可能会出现跨堤现象。

总体来说,堤防护岸工程施工难度不大,大部分施工单位在中标后采用分包方式转给劳务队,由于各劳务队施工水平层次不齐,承包单位没有严谨的管理制度,对于整体工程的重视程度不够,管理体系不健全,影响整体的工程进度,同样也影响水利工程的质量,最终可能会导致严重的工程安全问题。堤防防洪工程线路较长,且相互衔接,因此必须制定科学、合理、有序的施工组织方案,施工单位要根据建设规模和施工能力安排施工进度,力求均衡施工,确保工程有效、保质、按期完成。

2 堤防护岸工程施工技术要点分析

堤防护岸工程基本都在河道内施工,根据工程设计的分期洪水及气候要素合理安排工期、工序,做好防险、渡汛工作;同时做好施工组织设计,完全按照设计要求保证工程施工质量。依据相关的工程经验可知,堤防护岸工程施工包括建基面清理、挡墙及堤脚砌筑、堤身填筑、堤坡防护、堤顶防汛道路铺设等。

2.1 基础清理及碾压

堤防护岸工程施工前,首先根据设计图纸对该段地形、地质进行现场踏勘,严格对现场进行核查;熟悉各段地质条件,堤基范围内的坑、槽、沟以及建筑物。堤身基础清表厚度不小于300 mm,以清除干净地表的腐殖土、覆盖层、粉砂、淤泥、建筑垃圾、草根等为准,清基后对基础面根据设计要求进行碾压夯实;堤基范围内的坑、槽、沟、鱼塘、淤泥软基地段等,根据设计要求处理,局部设计图纸没有体现的应会同设计、监理、业主联合踏勘制定核实的处理方案。根据堤防等级不同,基础压实要求不同,粘性土采用压实度指标进行施工质量控制,非粘性土则采用相对密度指标进行控制。

2.2 浆砌石砌筑

浆砌石主要是用于防洪堤护坡、基础、挡墙,砌体所用原材料由自卸汽车从石料场运至施工现场。施工现场主要采用人工手推车运至各工作面,防洪堤基础和挡墙浆砌石材料采用溜槽溜送砌筑材料至砌筑工作面,防洪堤护坡浆砌石材料采用人工用手推车通过马道运至砌筑工作面,较高部位装载机进料至砌筑工作面。浆砌挡土墙施工工艺流程:施工准备→基坑开挖→砌筑墙身→填筑回填土→清理勾缝。

浆砌石施工应符合下列要求,(1)砌筑前应在砌体外将石料上的泥垢冲洗干净,砌筑时保持砌石表面湿润。(2)采用座浆法分层砌筑,随铺随砌石,填塞要饱满,缝内应用扁铁插捣密实,不得无浆干砌。(3)为了确保质量,分层铺筑时,上下层接缝应错开,搭接咬合紧密,严禁出现贯穿性通缝。(4)浆砌石挡墙每天的砌筑高度不应超过1.2 m;墙体强度达到70%后,方可进行墙背回填,以保证墙体稳定。(5)墙背回填料必须进行分层夯实,水平分层由低处开始逐层填筑,不得顺坡铺填;临近墙体1.0 m范围内,采用小型压实机具碾压(蛙式打夯机)。(6)勾缝前必须清缝,用水冲净并保持缝内湿润,按实有砌缝勾平缝。(7)浆砌石墙体或护坡应设置排水孔,孔径50~100 mm,孔距2~3 m,呈梅花形布置[1]。排水管段设置反滤包。

2.3 堤身填筑

堤身填筑料可采用土料、土石混合料、河道开挖的砂砾石,土料不得夹杂树根、草皮、砖石、垃圾等杂质,先采用质量符合要求的就近开挖料。基础清理及碾压完毕通过第三方检测,监理、设计、业主代表联合验收合格后进行堤身填筑;自卸汽车运土,推土机平料,振动碾碾压密实,碾压采用分层压实并达到设计规定的压实标准要求,铺料厚度控制在30 cm以内,机械碾压不到的地方采用人工蛙夯补强;堤身全断面填筑完工后,进行人工整坡压实及削坡处理,并对堤身两侧护堤地面的坑洼进行铺填和整平。

堤身填筑应符合下列要求,(1)堤身填筑中应对筑堤料是否符合上堤要求进行严格检查,通过实验,满足设计文件要求。(2)为了保证施工强度达到要求,需要分层碾压回填,厚度一般控制在200~300 mm,作业面应分层统一铺土、统一碾压,并配备人员或平土机具进行整平,作业不允许出现界沟,铺料至堤边时应比设计边线超出30 cm的超填富裕量[2]。(3)自卸汽车卸料回填、推土机完成摊铺作业,在卸料时汽车停留在比较平整的地面上,然后再使用推土机完成摊铺,在摊铺的过程当中,推土机的方向与堤防轴线方向保持平行。(4)堤防碾压时,碾压机械行走方向应平行于堤轴线,碾压过程中设立标志,避免漏压、欠压、过压现象;平行于堤轴线方向碾压搭接宽度不小于0.5 m,垂直于堤防轴线的分段碾压搭接宽度不小于3 m,上下层的分段接缝位置应错开。(5)机械碾压不到位的地方采用人工蛙夯补强夯实时采用连环套打法,夯迹双向套压。

2.4 堤坡防护

随着社会经济的发展,人们治河理念有了很大的转变,在满足防洪要求的同时,注重生态理念,因此格宾护垫护坡和联锁式混凝土块护坡近年来得到广泛应用。格宾护垫护坡为柔性护坡,透水性强,耐久性好,自身结构能进行适应性微调,不会因不均匀沉陷而产生沉陷、塌坑、裂缝等变形,从而不会引起整体结构的破坏;由于石笼的空隙较大,能在石笼上覆土或填塞缝隙,利于微生物和各种生物的自然生长,生态性较好。联锁式混凝土块护坡为柔性护坡,块与块之间通过楔形榫槽连接,具有一定的变形调整能力,且具有一定的孔洞率,可以满足植物的生长要求,绿化生态效果较好;由于块与块之间具有很大的结合力,抗冲刷能力强;混凝土砌块可提前预制,工期容易安排,施工速度快。

堤坡防护施工工艺流程:施工准备→人工修坡→土工布铺设→生态混凝土预制块/格宾护垫铺装→耕植土回填→绿化种植(草坪、地被)→养护一年。

(1)人工修坡:按设计要求坡比进行人工削坡,坡面应平整、坚实;对坡面上的树根、石块及其它尖状物予以清除。

(2)土工布铺设:土工布一般采用单位面积质量≥300 g/m2,断裂强度≥9.5 KN/m,断裂伸长率为25%~100%,CBR顶破强力≥1.5 KN,撕破强力≥0.24 KN[3]。土工布要求铺放平顺,松紧适度,并应于土面贴紧,相邻片(块)搭接长度不小于0.3 m,可能发生位移处应缝接,回填砂卵石垫层应轻碾压实。

(3)生态混凝土预制块铺装:生态混凝土预制块由正规厂家生产,厚度120 mm,强度宜采用C25/C30,块体大小根据堤防迎水侧坡比及水流流速计算确定;联锁块自卸汽车运输到现场,采用人工手推车送至工作面,从护脚逐层向上铺装;铺装时应轻拿轻放,用木锤轻敲压平,保证连接紧密、坡面平整,必要时由生产厂家派专业技术员现场指导施工。

(4)格宾护垫铺设:格宾网垫现场人工组装,将网垫的折叠单元放置在平整坚硬的地面上展开并连接,完成组装后格宾一个接一个摆放在设计的位置,然后进行石料填充;石料采用人工同时均匀地向同层各箱格砌筑,砌筑完成后对石料进行密实和整平,最后进行加盖并用钢丝绞合。格宾护垫材质要求:①格宾护垫沿长度方向每间隔1 m采用双隔板隔成独立的单元,格宾护垫为一次成型生产,除盖板外,边板、端板、隔板及底板由一张连续不裁断的网面组成,不可采用独立的双层折叠网面通过绞合在底板上作为双隔板。②根据工程经验,格宾护垫规格采用长5 m×宽2 m×厚0.3 m时,网孔直径为6 cm×8 cm,网面钢丝直径为2.2 mm,边端钢丝直径为2.7 mm;格宾护垫规格采用长5 m×宽2 m×厚0.5 m时,网孔直径为8 cm×10 cm,网面钢丝直径为2.7 mm,边端钢丝直径为3.4 mm。③网面钢丝采用10%铝锌合金防腐处理。④网面抗拉强度>35 KN/m,符合EN10223-3标准;雷诺护垫供货单位需提供由中国国家认证认可监督管理委员会认证的检测单位出具的网面抗拉强度检测报告。⑤网面裁剪后末端与边端钢丝的联接处是整个结构的薄弱环节,为加强网面与边端钢丝的连接强度,需采用专业的翻边机将网面钢丝缠绕在边端钢丝上≥2.5圈,不能采用手工绞。⑥绑扎钢丝必须采用与网面钢丝一样材质的钢丝,为保证联接强度需严格按照间隔10~15 cm单圈-双圈连续交替绞合[4]。

(5)植草绿化:生态混凝土块铺装完成,需在坡面上块体间进行耕植土覆土处理,就近选用地表无碎石等杂物、杂质、无块状的土壤辅以配制、填充特制的盐碱改良剂、复合长效营养材料等,人工摊铺压实平整,最后在护坡上种植草坪、地被植物并进行养护。

3 结语

总之,堤防护岸工程线路长、施工地质条件变化大,工程在河道内施工受暴雨、洪水影响大,必须合理安排工期,施工过程中需要做好每一道工序,通过验收合格后才能进入下一道工序,严格把控每一道环节的施工质量,针对某些施工问题还需要进行施工工艺对比,选择最佳的施工工艺及施工组织设计。为保证施工质量,施工分包单位水平过硬;施工前熟读设计图纸文件,掌握相关的施工技术规范及标准;施工过程中制度严谨,责任分明,建立完整、合理的管理制度。

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