贺李河治理工程施工技术

2023-01-03 03:50王艳春
河南水利与南水北调 2022年5期
关键词:涵洞水闸河道

王艳春

(兰考县水利局,河南 兰考 475300)

1 工程概况

工程位于兰考县城的东北部,南有陇海铁路兰考站,沿河道上下游,乡级沥青路面、乡间土公路纵横交叉,四通八达,对外交通十分便利。工程河道两岸地形平坦、开阔,便于河道工程土方弃土堆放,便于建筑物工程场地布置。

工程所处地域为暖温带,年平均气温14 ℃,多年平均降雨量685 mm,多集中在6-9 月份,其降雨量占全年雨量的60%以上。多年平均蒸发量为1 053 mm,由于春旱、秋涝,涝后又旱,加之排水不畅,地下水位高,造成地面返盐。无霜期230 d,地下水源丰富,水质较好,适应兴建水利工程。

2 工程现状

贺李河经1995、1996年建筑物配套至今,由于部分河段风沙较大,河道淤积严重,排水标准低,工程不配套,支沟无退水或挡水建筑物,部分建筑物年久失修,损坏较为严重。此规划河段上现有建筑物44座,其中桥梁41座,护岸2处,跌水1座。

桥梁工程:马店桥、后店桥等25座桥梁,现状较为完好,予以保留;刘张王庄桥、阮庄桥及贾马口北桥等3座桥梁,栏杆及桥面铺装层均受损严重,但主体工程完好,且能满足过水要求,需对其栏杆及桥面进行加固维修;翟庄桥、王庄桥2座桥梁,现状较为完好,予以保留,但桥长太短,过水断面不足,严重阻水属卡口工程,需要扩孔;其余11座桥梁,多为砌砖结构桥,经多年运行,损坏严重且阻水,属严重卡口阻水工程,需要重建。

3 贺李河治理工程

3.1 工程布置

贺李河总流域面积为240.65 km2,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》第2.1.1 条规定,其工程等别为Ⅲ等工程。河道上主要建筑物按3级建筑物设计,次要建筑物4级建筑物设计,临时建筑物按5 级建筑物设计;河道工程按三年一遇除涝设计,十年一遇防洪校核。

贺李河经1991年进行治理以来,已运行十多年,河线基本稳定,不需裁弯取直和改变走向,河道轴线维持原河走向不变,此次规划治理总长度32.85 km,共分为6个设计区段。设计底宽分别为3.30、10、15、19、20 m 和22 m;水深分别为2、2.20、2.50、2.60 m 和2.80 m;比降为1/6 000 或1/6 500;内边坡为上游1∶3、下游1∶2.50;糙率为0.0225。

结合现有建筑物的损坏程度以及为满足当地的交通和排涝要求,需维修桥梁3 座,扩建2 座;新建支沟退水涵洞48 座;新建支沟退水闸4座。

3.2 建筑物工程级别

根据工程等级及规模的标准河道建筑物级别可划分为:主要建筑物为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。

3.3 工程标准

河道工程按三年一遇除涝标准设计、十年一遇防洪标准校核。

退水涵洞:按所处支沟流域面积,五年一遇除涝标准设计,排涝模数为0.53 m3/(s/km2)。

退水闸:按所处支沟流域面积,五年一遇除涝标准设计。

3.4 施工总进度

贺李河治理工程分为河道疏浚及堤防土方工程和建筑物工程。施工程序为河道疏浚及堤防——桥梁工程——涵洞、退水闸工程等。

4 贺李河治理工程主体工程施工

4.1 河道工程

根据开封市水利局和兰考县水利局所提供的沿河表层土壤分布情况和所揭示的地层、地质构造分析。为保证河道边坡稳定,排水顺畅,贺李河采用原土质梯形过水断面,内边坡为上段1:3,下段为1:2.50。

此次整治工程以开封市水利建筑勘察设计院编制的《贺李河整治工程设计任务书及概算》为主要依据,参考万分之一航测图,对流域面积、河道比降及水位进行了校核和推算,与原规划基本一致。①治理标准:按三年一遇除涝标准设计、十年一遇防洪标准校核。②河线:此河道已运行了数十多年,属天然老河道,河线基本稳定,不需要截弯曲直和改变走向,河道轴线维持原河道走线不变。此次规划治理长度32.85 km。③流域面积:治理段总控制面积217.15 km2,共分6个设计区。④水位及比降:除涝水位按《贺李河整治工程设计任务书及概算》中设计成果不变;河道比降参考实际地面自然坡降采用1/6 000~1/6 500。⑤堤防高程按设计洪水位加超高1 m 设计,顶宽3 m。⑥河道糙率采用0.0225。

4.2 河道土方工程

贺李河河道疏浚及筑堤土方101.32万m3。施工中按设计断面要求,弃土堆放在护河地以外,其厚度按不大于1.50 m向护河地外沿推延。

土方工程采用机械化施工,辅以必要的民工。在项目法人的统一部署下,由中标施工单位按施工方案,自下游向上游逐段浚深拓宽、筑堤、分层碾压、夯实,按设计施工。在规定时间内完成施工任务,监理单位严格按合同实施工程建设监理,填报监理日志,定期向业主单位汇报施工进度及出现的问题,业主单位和质量监督单位将不定期地派专职技术人员对施工单位和监理单位进行监督和检查。

河道疏浚按设计要求,以主导线控制河线的平面位置。以河槽设计横断面图控制河底高程和边坡线,做到底平、坡顺、弯道圆滑,不拐死弯。河底超挖不填补废土,边坡超挖不贴土修补。河道疏浚采取两边出土,挖河出土堆于河口线15 m外,并摊开翻晒合格后用于堤防修筑,堤防修筑要求按《堤防工程施工规范》进行施工,支流沟口与干流衔接处以1/200进行削坡,各单位施工分段交界处,必须相互衔接好,不留界墙、界墩。河道内的灌木及杂草等阻水物予以清除,以利排水和减少河道淤积,防洪堤顶压平整成弓形,中间略高于堤肩,临河边坡适当修整,最后进行绿化。

施工期选择在冬春季节,河内枯水期流量极小或无水期施工。采用河段内两期施工的方案,第一期先半河断面施工,导流采用在各半河阶梯马道上,交替开挖明渠排水沟排水方案,由最下游向上游逐段推进。

4.3 建筑物工程

建筑物工程采用在工程兴建处上下游土坝截流、开挖引沟的明渠导流方案;基坑排水采用井点与土井相结合的排水方案。

此工程施工工程量:混凝土9 280.04 m3,钢筋混凝土1 855.25 m3,共需水泥3 258.32 t,木材105.34 m3,钢材323.96 t,砂子6 587.61 m3,碎石9 682.72 m3。各建筑物工程严格按照水利电力部《水工混凝土施工规范》要求,采用招标,具有法人资格的专业施工队进行施工。施工工序:桥梁工程按由下部井柱——盖梁——桥面板、桥面铺装、栏杆柱条等顺序进行;过堤涵洞按消力池——上下游连接段、洞身及闸室顺序,由建筑面最低点底板、墩墙、盖板、启闭设施进行施工;退水闸工程按建筑物最低高程点垫层——消力池底板——墩墙——启闭设施——上下游翼墙——附属设施等顺序进行。

工程所需材料,除建筑物基础回填土从周围取用外,建筑材料均采用各施工单位成立专管机构,定点、集中采购成品料运至工地堆放使用。混凝土拌和采用拌和机组组成的拌和站系统,由机动翻斗车与人力推车联合运输,机械振捣器振捣密实,并配备相应的钢木、机械修配、来料加工等附属工程服务部门。

此工程地域内河道及地下水源水质良好,水量可满足各种需水要求;用电采用农村电力规划电网电源,并配备备用发电机组。

4.4 新建支沟退水涵洞、退水闸工程

贺李河是兰考县的主要排水河道之一,对该区的农田抗旱及水资源的开发起着举足轻重的作用。1991 年整治时,工程不配套,没有安排支沟退水设施。多年来,由于沿河道上、下游,涝水和洪峰,在上、下游不同降雨时段的情况下,支沟倒灌较为严重。过堤退水涵洞工程:洞身顶部为钢筋混凝土盖板,底部为混凝土重力式墩墙及底板;上下游为混凝土翼墙及护坡。退水闸工程:闸室采用现浇混凝土开敞式结构,上下游为现浇混凝土翼墙与护坡。

根据以上情况,在支沟入口处,新建支沟退水涵洞48 座;在流域面积较大的支沟入口处,新建支沟退水闸4座。其一可以防止倒灌,其二可作为排水入口,其过水断面按相应支沟流域面积五年一遇除涝流量设计。

5 结语

河流治理工作是当前建设中重要的组成部分,现阶段,做好贺李河的治理工作迫在眉睫。为保证治理工程质量,要重视贺李河治理工程的施工进程和主要施工,以更好地服务城市发展和人民生产。

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