鋼板護坡在水利工程施工中的應用

謝敬斌，張國強，陳培國

目前，隨著水利施工技術的日益進步，渠道護坡的樣式也日趨增多，旱地作業渠道可以采用漿砌石護坡、現澆混凝土護坡、生態護坡、預制塊護坡等，有水作業渠道可以采用土工模袋混凝土、橡膠護坡等。在應急供水渠道護坡施工中，由于原渠道修筑時間長，現有護坡質量不能滿足渠道供水要求，但又不能停水、減少過水斷面，新型的鋼板護坡施工技術圓滿的解決了這一難題。

1 工程概述

山東省引黃濟青（膠東調水）抗旱應急調水臨時泵站樞紐土建及安裝工程施工，出水池入渠處圍堰向下游采用鋼板對邊坡及底板進行護砌，該工程施工工期為2016年12月26日至2017年2月28日。該工程現有渠道供水量為32m3/s，原渠道為預制混凝土塊護坡，由于泵站出水量為36m3/s，原有護坡強度不能滿足泵站出水要求，為了保護原有渠道，需要增設186m護坡襯砌。臨時泵站供水之前，不能影響現有渠道供水量，并且渠道護砌處于冬季施工，漿砌石護坡、混凝土護坡、生態護坡、預制塊護坡不能滿足施工要求，作為新型的模袋混凝土施工，施工中會縮小渠道供水斷面，也不能滿足施工要求，橡膠護坡強度不能滿足施工要求。

2 鋼板護坡安裝施工工藝

2.1 工藝原理

檢驗合格的鋼板在加工廠進行分片加工，噴砂除銹后，進行食品級防腐處理，保證水質不受污染，項目部質檢員檢驗合格后報監理工程師驗收，合格的鋼板方準裝車運輸。運至施工現場，利用提前吊入渠道中的作業平臺進行組裝，邊板和底板利用銷軸鉸接，組裝完成后利用渠道兩側吊車進行吊裝，由于水流流速大，迎水面采用鋼絲繩固定鋼板護坡，用卷揚機控制，主要用于抵消鋼板入水受風和水流的影響。下游面采用纜風繩，主要控制風速對吊裝的影響，底板和邊板在作業平臺上組裝完成后，在底板的銷子上插入導向桿，然后吊車將組裝后的鋼板下水，利用卷揚機配合人工控制鋼板方向，確保鋼板水平垂直入水。第一節鋼板護坡定位后，將下游側相鄰鋼板的銷孔套入導向桿，利用導向桿上的刻度尺來控制與相鄰鋼板的相對高差，根據露出水面的導向桿高度確定兩塊底板是否處于同一水平面，底板完全沉入后拔出導向桿循環利用。護坡鋼板邊坡出水面部分采用鏈條固定，使鋼板護坡形成一個整體。

2.2 施工關鍵技術

本工法的關鍵技術在于鋼板護坡底板水平面的控制，由于渠道水位比較深，水流量比較大，人員不能長時間在水中進行作業。該工法利用導向桿控制水下底板的水平和連接，利用相鄰底板上導向桿露出水面的長度來控制鋼板護坡底板的水平面，所以第一塊底板的準確定位很重要，它直接影響著下游鋼板護坡的中心位置。通過GPS儀器精確定位出第一節鋼板護坡的中心點位置，利用鎖鏈固定在渠道兩側的φ325mm×10mm長3m鋼管樁上，避免下游鋼板安裝時移位。

2.3 工藝操作要點

2.3.1 施工準備

1）熟悉施工圖紙，確定安裝方案；2）鋼板制作完成并運至安裝現場；3）原渠道提前由潛水員水下作業清理完成，渠道底和邊坡不存在石塊等硬性雜物，邊坡基本順直，滿足施工要求；4）培訓操作人員，檢修施工機械，確保人員和吊車滿足吊裝要求；5）施工平臺及便橋吊裝就位；6）下游安全網、施工平臺救生衣、安全繩等安全措施已完成；7）牽引鋼管樁已安裝就位。

2.3.2 鋼板組裝

一是到場鋼板驗收。鋼板制作完成驗收裝車，運至施工現場后，經現場監理工程師對鋼板的質量再次進行檢查并達到要求，然后進行吊裝。

二是鋼板在作業平臺上的組裝。每節鋼板護坡由底板和兩塊邊板組成，為了減少運輸的難度，分片制作、運輸，在施工現場作業平臺上進行組裝。由QY50的吊車將底板吊裝至施工平臺后，兩臺吊車吊起邊板，利用底板兩側和邊板坡腳的連接栓，人工對正位置后用螺栓連接起來，形成一個整體。

2.3.3 鋼板安裝施工

鋼板安裝由上游至下游進行。1）鋼板組裝完成后，在底板連接銷上插上導向桿，便于第二塊護坡鋼板底板順著導向桿扣上第一塊底板的銷子，導向桿安裝完成后，安裝人員立即撤離施工平臺。2）兩岸吊車同時勻速垂直起吊，起吊護坡鋼板底板超過施工平臺護欄高度時，同時向下游移動，移動過程中，確保鋼板護坡不能觸碰施工平臺，避免引起危險。3）鋼板護坡離開施工平臺，起吊底板上游側和作業平臺下游側位置一致時，安裝人員進入施工平臺，人工配合吊車將起吊底板上的套口穿入導向桿，然后起吊鋼板順著導向桿勻速下滑，直到底板落入水中，套口順著導向桿套上前一塊底板的定位銷。4）底板沉入水中后，兩側邊板慢慢貼坡下落，根據邊坡之間的縫隙，利用吊車配合人工進行調整，對于邊板縫隙不合適的用倒鏈進行微調。5）邊坡間隙調整完成后，利用鎖鏈對相鄰邊坡進行固定，形成一個整體。6）挪動作業平臺，將作業平臺吊置于吊裝完成的鋼板上，準備下一片護坡鋼板安裝。

3 質量控制措施

1）相鄰底板高程一致，必須保證套口和銷子相連，要求在施工中必須隨時掌握導向桿露出水面的長度。2）吊裝施工中，必須控制板間隙不能超過1cm，否則水流對鋼板護坡整體產生沖力，影響鋼板護坡的整體穩定性。3）由于護坡鋼板面積大，嚴格控制鋼板護坡平整度，避免水流對鋼板整體的沖刷。4）上游固定鋼板的鋼管樁必須按照設計要求進行施工，確保鋼板護坡完成后對鋼板整體的牽拉作用。5）吊裝完成后對防腐漆損壞的位置進行處理，避免水流對鋼板的腐蝕，保證外觀質量。

4 安全控制措施

1）首先對參與吊裝人員進行安全培訓，確保特殊作業人員持證上崗，對施工機械進行安全檢查、維修，確保能夠滿足施工需要。2）施工人員配備安全帽等安全裝備，同時在下游渠道設置防護網，以保證落水人員安全，施工平臺作業人員必須佩戴救生衣、安全帶施工。3）對現場吊裝作業區設置安全警示標志，嚴禁閑雜人員進入。4）嚴禁吊車司機私自行動，必須服從調度長的統一指揮。5）施工平臺作業人員組裝完鋼板后必須撤離平臺，直至護坡鋼板整體移出平臺后，才能重新進入作業平臺，輔助護坡鋼板順導向桿定向下滑。6）鋼板護坡安裝完成之前不得解鉤，不得隨意移動。7）卷揚機和纜風繩操作人員必須控制好牽引繩，防止作業時突遇大風導致鋼板翻轉，避免鋼板和作業平臺發生碰撞。8）施工過程中吊車作業范圍內嚴禁站人。

5 結語

采用鋼板作為護坡材料，具有不受季節影響、不需要停水作業、對輸水斷面影響小等優點，被視為輸水渠道護坡加固改造工程施工中的新型施工方法，在輸水渠道帶水作業時護坡工程的維修、搶險施工中必將得到廣泛的應用。