秦淮河东南段航道整治施工措施研究

夏微 曹洋 江苏中泰建发集团有限公司

由于历史的原因，秦淮河的河道总体上不够宽阔，其通航水位不高，整个流域的护坡大部分为土质。为改善该河道通航能力，提高整个流域水体质量，江苏省交通运输厅航道局作为业主单位联合相关部门，通过前期勘察调查研究与设计，对秦淮河航道开展为期4年的施工整治，预计2021年7月完成项目施工。笔者所在单位作为施工方，承建秦淮河（溧水石臼湖至江宁彭福段）航道整治工程QHHHD6标段，其护坡分项造价约2.4亿人民币。笔者作为该项目部成员，全程参与秦淮河整治工程施工技术交底及分项测量检验工作。

1.绿色施工

绿色施工相对于传统施工工艺而言，在满足工程建设质量与安全有序生产的前提下，对工程施工组织设计方案全方位多维度调研与认证，并对施工技术进行重大革新，特别在河道施工护坡现场扬尘、噪声控制方面，利用厂房预制混凝土护坡构件及其养生期控制，有序运输、吊装和检验预制构件接合形成平面度，并将护坡斜面的平面度和倾斜率控制在误差极限范围内，从而确保河道整体施工进度和护坡分项施工质量。与此同时，为保护城市环境，河道施工全流程采取绿色施工工艺，力求减少对周边环境的影响。

1.1 连拱施工

由于秦淮河具有景观、通航、雨季行洪等功能，在本次航道治理工程施工中，按照分段不对等设计原则，繁华段和普通段护坡的设计，充分考虑对河道两边美化环境提升的影响，以及后续施工的便利性、河道工程质量长期稳定性，在该标段河道护坡连拱结构设计如图1所示，从该图可知护坡施工最上级分项工程的基本要求、视觉效果和护坡泥土填充及其绿化等措施。为提高护坡施工工效，减少施工噪声和扬尘，按照施工图要求混凝土采用C25砼，在封闭厂房预制混凝土连拱构件并达到规定养生期限，再行清理构件表面，包括连接加长螺杆用的圆孔须光滑且有余量，严格预制构件自检和试块送检，有缺陷预制构件不出车间。在护坡施工现场预制构件拼装前，压实护坡安装构件土基层，并且先行连拱构件试安装，取得安装平面度和倾斜度施工控制数据，总结调度机具和施工人员配合的流程，分析护坡施工中质量控制重点和难点，以便在后续大规模施工中达到安全、绿色、快速、质量达优且节约成本的施工效果。与护坡传统现场浇筑工艺比较，预制构件的模具，可以反复使用，从而节省大量模板和人工，而且是室内操作施工，避免了施工日晒雨淋，改善了施工人员生产条件。

1.2 亲水坡施工

除预制钢筋混凝土构件室内施工外，护坡室外施工工程量占整个护坡施工分项工程大部分以上，如图2所示，从设计水位（吴淞高程）2.79至14.20m，采用仿石花纹彩色混凝土护坡现场浇筑，配以C25砼厚200mm表面φ14@100mm钢筋网，其钢筋切割可在室内施工以减少噪声和粉尘对环境的污染，按照尺寸码垛和运输，钢筋网可在室外组网焊接。此外，坡面绿色施工工艺还包括：坡面开挖使用挖掘机械，根据秦淮河流域地质特点不采用放大炮工艺；当坡面绿化施工不能与其他分项工程同步进行，可考虑对坡面土层采取临时覆盖塑料膜或防尘网等措施，防止扬尘或次生杂草，减少对环境的二次污染危害；仿石花纹彩色混凝土先在室内配色对比试验，且在其养生期间，综合光照、雨淋、风吹等环境因子实验室模拟，得到施工段仿石花纹彩色混凝土试样。

图1 最上级连拱护坡平面

图2 C1a型护岸结构断面

1.3 河道施工

秦淮河航道整治工程QHHHD6标段，吴淞高程设计最高通航水位11.06m，最低通航水位5.35m。该标段从天生桥河入石臼湖口25K+006至彭福村46K+055，其中30K+564至32K+524为洪蓝船闸，在28K+910建设洪蓝服务区。该标段吴淞高程泥面最大达到42m，按照细分河道治理里程有需要在水中疏浚，也有在水中拦坝抽干蓄水、开挖至设计高程。水中疏浚施工选用大功率高效单耙自航耙吸式挖泥船施工，绿色施工为计算机算法自动调整耙臂姿态，减少人为操作的随意性，减少漏挖。此外，按照吸泥运输周期，精确计算伴随装仓船舶时间，或者加长接管直接输送到岸坡底凹处，等待其干燥后用车辆运输至其它所需地方，因其土质具有磷、钾等元素且成分较高，潜在肥力较大，可作为城市绿化栽植有机土等。

在干涸的河道施工，有的泥面高程已经远超岸坡的设计高程，考虑施工周期和成本核算，采用大型挖掘机械，抓斗为1m3。为减少此类施工粉尘对环境的影响，可在施工土方周围淋水，及在开挖区域架设带小漏孔的横长杆高压水管，让其在开挖区域周围形成气雾雨帘，减少开挖灰尘对环境的影响。与此同时，挖出的泥土由于湿度大，及时用封闭渣土车运出，减轻对河道两岸后期粉尘污染。

2.智慧施工

智慧施工相对于传统航道施工而言，为一种新型数字化施工，其需要充分利用现代信息化手段，对航道、港口、船闸等分项工程，将设计的二维图纸利用BIM技术建立三维施工模型，包括整个标段航道的数字沙盘，构建标段航道BIM数据库。利用智慧航道施工管理GIS平台，结合航道施工标段BIM数据库，利用无人机移动或固定高清摄像头等，凭借4G或5G网络、北斗定位导航等技术，联网全站仪等精密测量设备，对施工现场“人、机、料、法、环”各关键要素数据进行实时采集，动态、全面、智能监控标段航道，并能有效支持标段航道、船闸等现场作业人员、业主项目管理者、监理和施工管理者协同管理，提高施工质量，加强成本和进度的控制，减少浪费，达到提高工程项目精益化管理水平。所以，智慧施工伴随绿色施工，减少环境污染，节约资源，减轻施工人员和工程管理人员的劳动强度。

航道施工与雨季关系密切，雨量过大且持续时间过长，会形成洪水和排涝，从而减慢施工进度，影响施工机械和施工人员的安全生产，给施工管理和监理带来困难。将雨季等环境因子生成施工模型环境，并与进度管理数据匹配，利用智慧航道施工管理GIS平台，同时结合河湖岸线监测管理系统，合理调配施工人员和航道施工机械，科学安排施工时间和工程进度，对于施工组织设计不合理的部分，与业主管理部门、设计部门、监理部门对接修改内容，增加或减少工程量及其预算资金。利用智慧航道施工管理GIS平台预警功能，对雨季、航道施工关键质量控制点和安全生产工艺，提出施工预警信息及其应采取的相关措施。对于工期紧、任务重的分项工程如船闸、护坡等航道设施，结合智慧管理平台相关工程BIM数据，合理调配施工中的“人、机、料、法、环”各环节。采取相应精益化施工方案，从而保障标段航道各分项工程按施工组织设计方案推进施工进度。

3.航道施工质量管控

图3 施工标段航道控制分布点

图4 丁字河交叉施工控制点

不同地区不同类型的航道施工规范有所不同，如南方和北方航道施工，内河长江和黄河航道施工，秦淮河和京杭大运河航道施工，局部和整体施工等，均存在不同施工要求差异。秦淮河流域较长，笔者所在航道施工标段约为21km，棕色泥土，从图3可以看出，标段航道走向具有约100°的急弯，该标段东北末端与彭福村丁字河（一千河与秦淮河交叉）相连通。根据标段航道施工质量控制点设计，分为施工质量控制三个层级：第一层级为重点施工监控，该标段有3处与桥梁或船闸交叉，在图3中用大圆圈图示；第二层级为第一层级的细化分项质量控制区域，在图3中用中圆圈图示；第三层为上层级的具体施工质量控制对象，如图4所示，在标段施工控制点图中用最小圆圈表示。由三级施工控制点形成施工质量和管理的安全生产与航道工程质量监控网络。由此可见，标段航道施工各个分项工程是相辅相成的，每个分项工程中每个细节质量，决定了整个标段航道施工质量的优劣。

3.1 护坡施工质量管控

护坡工程作为航道施工的重要分项工程，包含施工材料广泛，如C25混凝土、钢筋、级配碎石、彩色混凝土、黑色沥青、彩色沥青、移栽树木和花草、移栽肥料等，护坡作为航道“面子”工程，既要美观又要防止裂缝和沉降，既能保证市民骑行、跑步锻炼又能防洪排涝。在护坡施工中，利用智慧施工管理信息平台，对混凝土施工严格控制养护养生时间与后续工程的衔接，如路面沥青施工、连拱绿化施工等时序安排，在确保工程质量的前提下，减少分项工程施工相互干扰。

3.2 河道施工质量管控

河道施工是航道施工工程的重中之重，直接决定了航道通航能力和持久能力，也是整个标段航道施工的“里子”工程。由于秦淮河流域的流速与一般河道相比要大很多，河道不算太宽，再加上航道周边为土质层，则会带来过多淤泥。为了减少淤泥的影响，并保证水道鱼虾的生态环境，施工中可将原来的淤泥土层，深层次挖掘移走，使用回填至设计吴淞标高的新黏土，以减少后期淤泥对秦淮河通航及水生态的影响。

4.结语

秦淮河航道整治工程QHH-HD6标段，以江苏省示范航道建设工程标准进行设计、施工和监理，标书要求安全生产和施工质量、环境保护、环境美化等达到国家优秀工程评价指标。由于工程质量的落实关键在施工单位，航道整治相关设计与施工管理部门对各个分项工程施工进度、施工质量和安全生产严格管控，充分利用智慧航道施工信息平台，在传统航道施工技术基础上，充分采取绿色施工工艺，结合工程数字化施工与质量监控网络化管理手段，以期打造一流的航道整治国家示范工程。