竹石護底在奎河市區段治理工程中的應用

王厚海 曹 翠

竹石護底在奎河市區段治理工程中的應用

王厚海 曹 翠

一、工程概況

奎河發源于江蘇省徐州市西南云龍山區，于安徽省宿縣時村注入濉河，濉河流經安徽省靈璧縣、泗縣，在安徽省與泗洪縣交界處小韓莊（下省界）進入泗洪縣境內，最后入洪澤湖的溧河洼。奎河全長67.5km，其中徐州市境內長25.75km，流域面積167km2。奎河自袁橋閘至鐵路橋段為徐州市區河道，兩岸漿砌塊石護坡及上部砌石墻損壞較重，約1/3護坡損壞，河底寬約18m。其中袁橋閘~銅山橋段河道土質較差，為淤泥，且左岸距故黃河較近。奎河常水位30.20m，而故黃河的常水位36.20m。漿砌塊石護坡及上部砌石擋墻于20世紀60年代開始砌筑，經多次砌筑完成，基礎地質資料短缺。擋墻平均高度左岸為6.0m，右岸為4.5m。本次奎河治理要求在確保工程自身及周邊建筑物安全的前提下，清除河道內的淤泥及淤積雜物，清淤至高程27.70m，對河底進行護底，使奎河在泄洪時河底淤泥不被沖起而污染河水。由于該段奎河左岸緊鄰故黃河，兩河水位高差大；右岸房屋密集、兩岸施工面狹窄，給工程開挖、淤泥清除外運帶來較大困難。為確保工程安全，選擇何種淤泥河床護底方案尤為重要。

二、護底方案的優選

奎河自袁橋閘以上河道高程28.00m均已護底；袁橋閘以下現狀河道淤泥平均高程28.60m，淤泥底高程26.50m，河道兩岸漿砌石護坡及上部擋墻近乎直墻，左岸距故黃河較近，右岸建筑物眾多。設計清淤至高程27.70m，在此高程上進行護底。根據工程的性質、防護目的、地形條件、地質情況等綜合因素選用護底方案為竹石結構護底。

1.竹石護底方案及可行性

竹石結構護底底層采用350g/m2土工布；土工布上安裝毛竹排，單片竹排4m×5m，竹排由毛竹束綁扎組成，毛竹束由6棵中間直徑約15mm的細毛竹綁扎而成，成型后毛竹束直徑約50mm，毛竹束采用中間直徑50mm、長5m的毛竹固定連接成排，連接毛竹間距50cm；搭接寬度40cm；竹排上干砌塊石厚25cm一層。毛竹在水中的腐爛時間是空氣中的5倍以上，毛竹腐爛時土工布下的淤泥已經基本固結。

施工現場場地狹小，地質條件差，為淤泥質土，施工人員在上面不能站立，需穿皮叉施工，利用竹排在淤泥上的浮托力承載塊石重量。竹排重量輕，施工、搭接方便。

2.施工難度

基礎淤泥承載力很低，又無法干地施工，砂石墊層施工困難。竹石護底結構土工布施工人員穿皮叉可以鋪設，單個竹排自重較小，吊運安裝十分方便。其連接方式快捷簡便，同時降低了吊裝費用，施工人員站在竹排上連接，向前推進，提高了鋪裝速度。竹排鋪裝好后，砌石人員可在竹排上進行砌石施工。

三、竹石防護施工

1.清淤及基層整理

由于工程位于市區，無排泥場，無法采用泥漿泵清淤。采用長臂挖掘機在兩岸將淤泥和淤積雜物進行挖除，設計清除淤泥后高程27.70m，考慮到護底后淤泥質河底會有一定下沉，清淤時河底高程按27.75m進行控制，挖出的淤泥直接裝入自卸車外運，卸到指定地點。為防止淤泥撒漏，后車門與車箱底成45°角全部焊死，不能漏泥漿，淤泥不能裝太滿，用彩條布覆蓋外運。

長臂挖掘機施工時，由技術人員現場指揮挖掘機施工，嚴格控制開挖高程。

挖掘機清淤完成后以每50m為一施工控制單元，安排人員穿皮叉將基礎整平，將樹枝等垃圾清除干凈。

2.鋪設土工布

采用350g/m2的土工布，厚度≥2.7mm，斷裂強力≥11.0kn/m，斷裂伸長率≥25%，CBR頂破強力≥1.8kN，撕破強力≥0.28kN（綜橫向）。在岸上按照河底寬剪好，由一岸開始，在對岸用繩栓住將土工部一端托至對岸，搭接寬度按照20cm縫合搭接，人工整平。

3.竹排制作、安裝

選用中間直徑約為15mm、長4m的細小毛竹，每6根一束，首尾顛倒綁扎成束，形成束的直徑基本一致；采用20#鍍鋅鐵絲每50cm綁扎一道。

毛竹束采用中間直徑50cm、長5m的竹子連接成竹排，用以連接的竹子間距50cm，毛竹束與連接竹采用16#鐵鍍鋅鐵絲綁扎。連接毛竹在下、毛竹束在上，連接毛竹每端預留50cm的接頭，相鄰兩個毛竹束錯開40cm，便于凸凹搭接，竹排之間的搭接長度為40cm，搭接后用連接毛竹固定。

竹排制作完成經監理檢驗合格后，用8T汽車吊進行單個竹排的整體吊裝；采用80mm槽鋼做一吊裝架，長2.5m，寬1.5m，吊車吊鉤掛住吊裝架上部鋼絲繩，吊裝架四角裝4個吊鉤，水平勾吊住竹排，吊裝就位時安排專人掌控，直接就位，不要在鋪設好的土工布上移動竹排，以防弄破土工布；人員站在安裝好的竹排上，不能站在土工布上。竹排安裝要求凸凹對接好，用16#鍍鋅鐵絲綁扎連接，形成一體。

4.擺砌塊石

塊石選用符合設計的類別和標號，石質均勻、不易風化、無裂紋，石料強度不低于30MPa，形狀大致方形，厚度不低于20cm、不大于30cm的塊石，寬度約為厚度的1～1.5倍，長度約為厚度1.5～3倍。

河道兩岸近乎垂直，用于擺砌的塊石不能直接砸在竹排上，運輸塊石至砌石作業面只能采取垂直吊運，吊運塊石的料斗為1m3，要輕放在竹排上，人工卸料；將塊石基本均勻擺放，嚴禁集中擺放造成竹排局部下沉。塊石的吊運與砌石要求做到同步；干砌石時由河兩岸向中間進行，均勻砌石。

5.特殊情況處理

河底清淤時，長臂挖掘機施工安排專人在河底指揮挖斗，控制河底高程，特別是近擋墻位置不允許超挖。人工整平時將河底建筑垃圾和樹枝等清除干凈。

竹排搭接時，凸凹位置要對好，用鐵絲與連接竹竿固定時，要兩個人配合進行，不要弄破土工布。竹排連接好后，質檢人員要仔細檢查綁扎連接質量。

四、結語

奎河市區段工期緊、任務重，周邊建筑物密集，施工場地狹小，環境復雜，為確保工程安全，采取竹石結構護底技術可行，投入合算，效益明顯，取得了令人滿意的效果，在整個過程也取得了不少經驗。經過一年運行和汛期泄洪的考驗，河底的淤泥沒有被沖起，奎河市區段水質得到明顯改善，水中懸浮物為85mg/L，消除了河水的黑臭現象，達到設計和施工要求

江蘇省徐州市水務局221008）

（專欄編輯：周 權）