孙晓彤
(甘肃省庄浪县水务局,744600,庄浪)
庄浪县河堤治理“八度”控制实践与成效
孙晓彤
(甘肃省庄浪县水务局,744600,庄浪)
“八度”控制;河堤质量;施工管理;庄浪县
甘肃省庄浪县境内有水洛河、葫芦河、庄浪河3条主要河流,均属渭河水系,境内总长167 km,3条河流及其支沟构成庄浪县的水系网,是境内工农业生产以及生活用水的主要水源。2011—2014年,庄浪县借助中小河流治理、以工代赈项目和江河支流工程等先后完成9处治河工程,治理河堤152 km,完成投资1.61亿元。经过治理,两岸河堤全部连线,河道行洪防洪能力整体提高,既保护了两岸农田及群众生命财产安全,又增添了河道两岸的生态景观。庄浪县经过多年实践,总结出保证河堤建设质量,关键是做好“八度”控制。
治河工程的“八度”,是指河堤的治理长度、堤距宽度、垂直高度、边坡坡度、堤身碾压干密度、混凝土厚度、混凝土面板表面平整度和混凝土浇筑强度。
根据设计要求,对照平面布置图,确定治理起点、终点、河道中心线长度,然后对左右两岸规划治理的段落确定桩号,进行勘测放线,核实各标段治理长度。
治理段各段自上而下堤距宽度不一,根据各段造床流量和稳定河宽确定堤距,同时兼顾各段河道的地形地质条件、水文泥沙特性、河床演变等特点。堤距要满足安全、经济、通畅、泄洪的要求,同时要考虑河相关系,尽量不改变河型,争取少占地或尽量不占地,堤距宽度应大于或等于稳定河宽。在河道明显变窄的河段,要清除障碍或适当拓宽堤距,使上下游平缓连接、河道堤线平顺,满足设计要求。
中小河流治理工程普遍采用斜坡式护堤结构,根据各段控制的流域面积、洪水流量、冲刷深度及堤顶超高确定堤顶高程和基础高程。由于斜坡式河堤基础开挖施工时先要清理表土,而后就近取用河道内材料进行砂堤填筑,致使河床深泓线下降。因此在确定基础高程时要考虑表土取料厚度,设计基础线对应下移,从而保证基础埋深,消除了安全隐患。
梯形断面的斜坡式护堤结构边坡分为迎水坡和背水坡,迎水面边坡坡比 1∶1.5, 背水面边坡坡比 1∶1.25。采用反铲挖掘机开挖时,顺堤线方向洒上基础开挖边线,基础宽度根据设计要求留足,包括排水沟;基础开挖线边坡坡度1∶1.25,坡面上砂石土料宜于停留,保证排水沟通畅无阻。基础开挖和堤身填筑成型后,对迎水面边坡先进行挖机削坡,再进行人工削坡,直至坡度达到设计要求。背水面边坡亦是如此。
堤身夯填砂砾土优先选用基础开挖中的可用料,不足的填筑料从指定料场采集拉运。填筑前,基础先用16~20 t振动碾碾压至设计要求。验收合格后,再上砂砾石料填筑,推土机配合分层摊铺,铺料厚度30~40 cm。堤身填筑总体施工工艺按照 “四区段、八流程”(即将河堤碾压填筑作业段划分为铺料区、平整区、碾压区和检验区,各区之间按照铺料、平整、碾压、检验的步骤进行施工,各区内则按照施工准备、基面清理、铺料、整平、洒水或晾晒、碾压、检验、面层修整8道流程进行分层施工质量控制)进行。碾压采用 “进退错距法”平行河堤轴线方向,用推土机平整,振动碾分层碾压6~8遍,狭窄边角部位辅以平板振动夯实或人工平整,碾压搭接宽度平行堤轴线方向不小于0.5 m,垂直堤轴线方向不小于1.5 m。每层混凝土碾压完成后,必须现场用灌沙法(或灌水法)取样试验检测干容重,按100~200 m3标准;达不到要求的应再次碾压,压实干容重达到设计要求为止。
斜坡式河堤混凝土浇筑分为基础混凝土和护坡混凝土,基础采用50 cm×50 cm的矩形结构,护坡混凝土自坡顶到坡底厚度为15~25 cm。根据坡长,自制侧模模板,侧模宽度与设计护坡厚度一致,顶部安装角钢,形成刚性轨面,以利于滑膜滑动。
坡面混凝土分层入仓振捣结束后,将滑模滑移至坡面底部,人工进行补料;对坡面骨料不足部位,再次启动滑模,自下而上进行坡面振动平整,待坡面平整泛浆后,滑模上下滑动1~2次即可。脱模后的混凝土,人工对欠料部位进行补料,同时采用钢模和木模及时进行第一次原浆收面,保证坡面混凝土厚度及平整度。第一次收面结束后,待坡面晾晒10~20 min,再进行第二次压面抹光,避免面板形成早期裂缝,以确保混凝土表面平整、密实、光洁。面板平整度采用2 m靠尺检验,应不大于5 mm。
混凝土严格按施工配合比进行配制,在拌和站统一搅拌,成型混凝土的坍落度控制在40~50 mm之间。基础混凝土架设溜槽入仓,护坡混凝土自下而上分层入仓,长度不超过0.8 m,每层高度不超过0.5 m。混凝土入仓完成后,人工先进行混凝土粗略平仓,混凝土厚度以略高于侧模3 cm为宜。人工混凝土平仓后,先采用Φ50 mm插入式振捣棒充分振捣混凝土,移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍,与侧模保持5~10 cm,振捣棒插入点要均匀排列,快插慢拔。每棒振捣应以混凝土不下沉、混凝土表面开始泛浆并且不再出现气泡为宜,不能欠振、漏振和超振。振捣结束后,应进行坡面振捣平整,滑动滑模,启动平板振动器。该层混凝土振捣浇筑完成后,再进行下一层混凝土的入仓振捣,直至分层浇筑完整坡面。在施工中,为了加快施工进度,采用混凝土补仓浇筑法,在浇筑完第一仓混凝土后,中间间隔一仓,跳跃进行下一仓混凝土的浇筑,待两边仓室的混凝土强度达到设计值80%以上时,再浇筑中间一仓。补仓时不再支设侧模,混凝土直接分层入仓浇筑。浇筑完成的仓室标注施工日期。混凝土养护应配备专用水泵,专人进行养护,必要时混凝土面板采用彩条布或塑料薄膜覆盖,防止混凝土因表面水分蒸发过快产生干缩裂缝,保护已浇混凝土不被烈日曝晒与雨水冲刷,使混凝土在适宜环境下硬化。达到龄期的混凝土用回弹仪进行抗压强度检测,每100 m3为一组,分别对基础和护坡进行检测,每组取16个点,除去3个最小值和3个最大值,剩余10个点取平均值检验是否满足设计要求。
基坑开挖采用挖掘机,砂堤碾压采用16 t平板振动碾,混凝土拌和采用强力搅拌机或拌和站,运输采用翻斗拖拉机。混凝土护坡浇筑采用滑模成型机,养护采用潜水泵洒水,振捣采用平板振动器和振动棒组合。在坡面混凝土浇筑中,针对坡面混凝土浇筑入仓难、振捣难及收面难等问题,引进了“斜坡式混凝土浇筑一次成型控制机”,并全面推广到各施工单位,且全过程使用该设备。在成型机上安装插入式振捣器和平板振动器两种振捣设备。在混凝土浇筑时,成型机作为滑动外模,提供移动仓室,对入仓的混凝土采用插入式振捣器振捣;收面时,成型机在坡面上下滑动,平板振动器带动成型机对混凝土表面进行拉平、提浆,最后人工原浆一次收面。通过技改改进了施工工序,优化了施工组织,节省了现场劳动力,提高了工程的进度和质量。
由于治河施工战线较长且比较分散,各标段在施工组织上采用集中与分散相结合的方式,选择上下游适中、左右岸兼顾的地点集中设立施工指挥部,组织多个工作面同时展开施工。每个施工段由施工员、质检员现场负责施工,具体承担工程放线、质量监督、质检化验、材料调运等工作。
各段施工工序为:机械开挖导流渠、排水渠→清表→修筑围堰→基础开挖和堤身填筑→基坑验收→混凝土生产→现浇混凝土基础→坡面修整→护坡支模、坡面混凝土浇筑→砂砾土回填。
庄浪县在工程建设初期成立了中小河流治理工程建设领导小组办公室,任命法人代表,由法人代表负责安排办理工程开工前期的准备工作。工程建设管理程序坚持“项目法人责任制、招标投标制、建设监理制、合同管理制”四制管理。项目办公室下设综合组、技术组、质检组、财务组。综合组负责协调参建各方关系,形成工作合力;技术组负责工程规划布置、施工放线、技术标准制定和责任落实;质检组负责建筑材料抽检化验、监督施工质量和质检资料整编工作;财务组负责工程资金筹措和结算付款。
工程建设领导小组办公室以狠抓质量管理为中心,明确参建单位职责,制定了质量管理办法,严格落实“项目法人负责、监理单位控制、施工单位保证、政府部门监督”的质量管理体系,突出人员、技术、设备材料三项保证措施,加强投资、进度、质量、信息管理。确保工程建设质量管理机构健全,制度严格,质量保证体系完善。
庄浪县通过严格控制治河工程的“八度”要求,并对建成河堤稳定性运行进行持续观测,目前绝大部分砂堤堤顶已成为村社的田间耕作道路和交通道路;混凝土坡面平整无裂缝,挡水效果好;河堤堤身与基础稳固,河床面基本稳定,达到设计要求并充分发挥作用,河道防洪抗洪能力全面提升。
[1]陈秀军,王志强.浅析改性沥青混凝土道路施工技术要点[J].中国科技纵横,2011(17).
[2]柳宽.滑模在斜坡式河堤工程施工中的应用[J].甘肃科技,2014(20).
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2016-11-24
2017-05-11
孙晓彤,工程师,主要从事水利工程建设与管理工作。
责任编辑 安天杭