引江濟(jì)淮工程清水河段護(hù)砌施工技術(shù)探討

蔣亞濤，常東明，趙孟偉

（河南省豫東水利工程管理局，河南 開封 475002）

1 工程及水文、地質(zhì)概況

1.1 工程概況

引江濟(jì)淮工程（河南段）規(guī)劃建設(shè)范圍涉及河南省7縣2區(qū)共9個(gè)供水目標(biāo)，總面積1.21萬km2。工程范圍段內(nèi)清水河承擔(dān)著區(qū)域防洪除澇和反向輸水的雙重任務(wù)。

清水河輸水線線路總長47.46 km（含試量閘至試量調(diào)蓄水庫段河道），起始位置為清水河節(jié)制閘樁號0+240；終點(diǎn)位置為試量調(diào)蓄水庫進(jìn)水閘處，樁號47+700。此工程范圍段內(nèi)清水河承擔(dān)著區(qū)域防洪除澇和反向輸水的雙重任務(wù)。

清水河段疏浚開挖工程，已基本完工，共完成土方開挖約75.52萬m3，土方回填約0.23萬m3，C25混凝土預(yù)制塊護(hù)坡約2.04萬m3，C25混凝土護(hù)腳約0.50萬m3，C25混凝土壓頂0.21萬m3，150 mm后碎石墊層約2.73萬m3，350g/m3土工布約21.23 m2。

1.2 水文方面

引江濟(jì)淮工程（河南段）所在區(qū)域四季氣溫變化明顯，溫差較大，年平均氣溫14.40℃，各月平均氣溫以元月份最低，月平均氣溫0.10℃，7月份最高，月平均氣溫27.30℃，極端最低氣溫零下15.30℃，極端最高氣溫41.90℃。（6—8月）降水比較集中，占全年的50%以上，降水年際變化較大，豐枯懸殊。多年平均水面蒸發(fā)量950～1 300 mm，各月平均蒸發(fā)量5-6月份最大，12-1月份最小。引江濟(jì)淮工程（河南段）非汛期為11月至次年4月。

1.3 地質(zhì)方面

清水河在開挖深度范圍內(nèi)組成岸坡的地層上部主要為重粉質(zhì)壤土，下部多分布有砂壤土（局部為粉細(xì)砂），砂壤土及粉細(xì)砂層具中等透水性，且下部粉細(xì)砂層中地下水具承壓性，勘察期間場區(qū)地下水位多高于設(shè)計(jì)開挖面，在低水位時(shí)存在滲透穩(wěn)定問題，工程地質(zhì)條件較差，屬C類堤基；邊坡下部多分布有砂壤土、粉細(xì)砂，砂壤土及粉細(xì)砂結(jié)構(gòu)疏松抗沖刷能力差，處于地下水位以下，易產(chǎn)生流土或流沙，邊坡穩(wěn)定性差，存在沖刷及岸坡穩(wěn)定問題，屬堤岸穩(wěn)定性差河段。

2 工程技術(shù)方面

2.1 護(hù)砌結(jié)構(gòu)類型

引江濟(jì)淮工程（河南段）清水河護(hù)砌類型分為一般沖刷段和彎道頂沖段。

一般沖刷段結(jié)構(gòu)圖，如圖1所示。

圖1 一般沖刷段結(jié)構(gòu)圖

彎道頂沖段結(jié)構(gòu)圖，如圖2所示。

圖2 彎道頂沖段結(jié)構(gòu)圖

2.2 主要材料

2.2.1 混凝土

引江濟(jì)淮工程（河南段）清水河護(hù)砌段邊坡護(hù)腳、邊坡壓頂、錨固梁、預(yù)制混凝土塊護(hù)坡部位混凝土特性參數(shù)等級，如表1所示。

表1 各部位混凝土參數(shù)等級標(biāo)準(zhǔn)表

2.2.2 閉孔泡沫板

填縫材料采用高壓聚乙烯低發(fā)泡閉孔泡沫塑料板，密度為120±5 kg/m3，吸水率不大于4%，彎曲強(qiáng)度不小于2.50 MPa，彈性模量不小于1.00 MPa，壓縮永久變形不大于2%，抗拉強(qiáng)度不小于0.15 MPa，延伸率不小于≥100%。

2.2.3 土工布

采用350 g/m2的聚酯長絲針刺土工布，無破損、無邊角不良，土工布的布面應(yīng)均勻，無折痕，土工布內(nèi)無雜物及僵絲，同時(shí)應(yīng)滿足以下要求：厚度不小于2.70 mm、斷裂強(qiáng)力不小于11 kN/m、斷裂伸長率不小于50%、CBR頂破強(qiáng)力不小于1.80 kN、撕破強(qiáng)力不小于0.28 kN、垂直滲透系數(shù)A×10-1～A×10-3cm/s。

2.2.4 漿砌石

漿砌石采用M10水泥砂漿砌筑，石料應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)實(shí)，無風(fēng)化、無裂縫的天然石材，強(qiáng)度不低于MU20，毛石中部厚度不小于200 mm。

2.2.5 河道護(hù)砌邊坡碎石墊層

河道護(hù)砌段邊坡設(shè)置了一層0.15 m厚的20～40 mm的碎石墊層，其碎石顆粒級配按照《建設(shè)用碎石、卵石》中6.1顆粒級配要求執(zhí)行。

3 護(hù)砌施工

3.1 護(hù)砌施工程序

護(hù)砌工程施工順序：施工準(zhǔn)備→測量放線→護(hù)腳、壓頂混凝土施工（漿砌石護(hù)底）→土工布施工→碎石墊層施工→預(yù)制塊鋪設(shè)→錨固梁→邊角混凝土→檢查、驗(yàn)收。

3.2 施工方法

3.2.1 施工準(zhǔn)備

①安全技術(shù)交底工作已完成；②降水施工深度滿足施工需要；③河道坡面預(yù)留保護(hù)層修正完畢；④施工供電電纜鋪設(shè)到護(hù)砌工作面；⑤基面驗(yàn)收已完成。

3.2.2 測量放線

①測量人員要熟讀施工圖紙，布設(shè)使用方便、便于保護(hù)的控制網(wǎng)點(diǎn)。②采用全站儀放線，經(jīng)常檢查點(diǎn)線位置的準(zhǔn)確程度。③放線位置：在澆筑好的護(hù)腳混凝土頂面布設(shè)點(diǎn)位，標(biāo)出高程、樁號；修整好的坡面間隔10 m作為一個(gè)斷面，每個(gè)斷面均布3個(gè)點(diǎn)位，標(biāo)出高程、樁號；在河道轉(zhuǎn)彎、過建筑物、溝河或變徑處加密布設(shè)。④給現(xiàn)場技術(shù)員進(jìn)行測量技術(shù)交底。

3.2.3 混凝土施工

河道護(hù)砌工程混凝土施工主要部位為邊坡護(hù)腳、邊坡預(yù)制塊、錨固梁、壓頂及邊角混凝土，混凝土均為素混凝土，設(shè)計(jì)指標(biāo)為C25F150。護(hù)腳、壓頂、錨固梁混凝土在結(jié)構(gòu)圖1和圖2范圍內(nèi)護(hù)砌時(shí)，底部包裹一層350 g/m3土工布。

混凝土施工工藝流程，如圖3所示。

圖3 混凝土施工工藝流程圖

混凝土施工工序：倉內(nèi)清理→驗(yàn)倉（護(hù)腳和壓頂倉內(nèi)鋪設(shè)土工布）→分層入倉→振搗→收面→養(yǎng)護(hù)→驗(yàn)收。

3.2.4 土工布鋪設(shè)質(zhì)量控制

土工布應(yīng)按“之”字形鋪設(shè)，留有一定褶皺高度及折皺角度，以適應(yīng)變形；土工布鋪設(shè)時(shí)，應(yīng)保證有足夠的搭接長度；對受損的土工布，應(yīng)外鋪一層合格的土工布在破損部位之上，其各邊長度應(yīng)至少大于破損部位1 m以上，并將兩者進(jìn)行拼接處理。

3.2.5 碎石墊層

施工工藝流程：土工布檢查驗(yàn)收→墊層料運(yùn)輸→墊層料驗(yàn)收→長臂反鏟投料→攤鋪、平整。

在運(yùn)輸和鋪筑過程中，防止雜物或不同規(guī)格料物混入。鋪筑碎石墊層應(yīng)自坡底部向坡頂一次攤鋪完成，人工進(jìn)行修整；碎石墊層的攤鋪厚度必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求，誤差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

3.2.6 邊角混凝土施工

按設(shè)計(jì)要求對預(yù)制塊與錨固梁、護(hù)腳、壓頂之間的邊角混凝土進(jìn)行施工，邊角混凝土施工時(shí)采用人工拎皮桶裝運(yùn)混凝土，鋼釬插搗，鐵模收面。

引江濟(jì)淮工程（河南段）清水河護(hù)砌段預(yù)制塊邊角混凝土位置圖，如圖4所示。

圖4 邊角混凝土位置圖

3.3 質(zhì)量要求

①在粗放樣的坡面人工修整，然后進(jìn)行精確放樣，在坡腳處每5 m釘入一木樁，木樁上畫上高程。拉線人工清除保護(hù)層、進(jìn)行基礎(chǔ)修整，嚴(yán)格控制其超欠挖值。②碎石墊層壓實(shí)后，按規(guī)范進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果相對密度不小于0.75。③碎石墊層的攤鋪厚度必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求，誤差控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。④混凝土預(yù)制塊養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度需達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%以上，才可以進(jìn)行裝運(yùn)。卸車時(shí)也要輕放，減少不必要的碰損。⑤預(yù)制塊鋪設(shè)縱橫向縫隙控制在5～8 mm，砌塊由垂直方向就位，借助木槌進(jìn)行水平及高度控制，護(hù)砌面平整度按每米不超過5 mm控制。

4 環(huán)保、水保措施

①施工盡量不干擾溝渠的自然流動(dòng)。②減小廢氣中有害物質(zhì)的含量。③嚴(yán)格按照施工圖紙及規(guī)范要求開挖邊坡，并及時(shí)修建排水設(shè)施。④將含植物的表層有機(jī)質(zhì)土，運(yùn)到指定地區(qū)堆放再利用，并防止土壤被沖刷流失。⑤在施工期間始終保持工地的良好排水狀態(tài)。⑥開挖的土料集中堆放在棄渣場，并在周圍設(shè)置截流溝渠或排水系統(tǒng)產(chǎn)生淤積或堵塞。⑦將工程開挖棄土運(yùn)至指定的棄渣場堆放。棄土運(yùn)輸采取防漏灑措施。

5 揚(yáng)塵污染防治

5.1 棄渣運(yùn)輸

①開挖料裝卸時(shí)，場地必須保持清潔，預(yù)防車輪粘帶；車輛出門時(shí)，必須對車廂、輪胎沖洗干凈。②車輪裝載土方時(shí)嚴(yán)禁超高超載，并在車體上方加覆蓋物，以防止回填料在運(yùn)輸中沿途飛揚(yáng)，造成環(huán)境污染。③運(yùn)輸車輛嚴(yán)密覆蓋，并嚴(yán)格按照業(yè)主規(guī)定的運(yùn)輸路線和規(guī)定時(shí)間進(jìn)行運(yùn)輸，防止遺撒。

5.2 揚(yáng)塵污染防治措施

①建立項(xiàng)目揚(yáng)塵治理責(zé)任制，明確項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)班子、相關(guān)人員的揚(yáng)塵防治責(zé)任，安排專人維護(hù)及保養(yǎng)、清掃，定時(shí)灑水除塵，避免路面破損而形成塵土源。②施工中盡可能少破壞原有的地表構(gòu)造。③開挖基坑、臨時(shí)堆土，及時(shí)用防塵網(wǎng)覆蓋。④現(xiàn)場設(shè)置霧炮，及時(shí)噴霧降塵。

6 結(jié)語

根據(jù)施工圖紙計(jì)算，清水河預(yù)制塊鋪筑面積約49萬m2，每塊預(yù)制塊面積0.20 m2，總計(jì)約245萬塊。計(jì)劃按4個(gè)月護(hù)砌完成，每月均需完成61.25萬塊；每月按25 d計(jì)，每天需完成2.45萬塊，0.49萬m2/d。