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【摘 要】 随着我国经济的快速发展,大型河道所发挥的作用越来越重要,但是由于受到自然因素与人为因素的影响,河道淤积日益严重,导致河道无法发挥其正常作用,影响到城市的防洪排涝、自然生态平衡与工农业生产,因此,必须加强对河道疏浚工程施工的研究,做好河道疏浚工作,以保证河道功能的有效发挥。
【关键词】 大型河道;疏浚工程;施工;技术
对大型河道进行疏浚作业是为了保障河道功能的有效发挥,促进城市的发展。目前用于河道疏浚工程施工的方法有多种,在工程施工中应当依据具体情况来采取相应的技术措施,随着科学技术的发展,疏浚施工技术水平也会不断提高,疏浚效果也将会有很大改观。本文中结合某大型河道疏浚工程施工案例对河道疏浚施工方法进行探讨。
1 工程概述
该河道属于大型水利工程,疏浚总长度约45.34km,工程具有类别多、工程量大、施工作业广等特点,工期要求紧。施工主要内容为土方开挖及W14、W14-1围堰填筑工程、河道疏浚及吹填工程、弃土区平整及水土保持工程三部分。
在本工程中,排泥场围堰多期填筑,维护管理较难。本标段W14、W15排泥场一期围堰设计:围堰顶宽2m,内坡1∶2,外坡1∶3。土源取自排泥场内。一期围堰拟定填筑高程在26.0m,二期顶高程27.7m,内外边坡1∶2。排泥场根据地方群众的要求优化后,容积变小,泥浆难控制;围堰高度较高。
2 施工实施
通过对施工现场的勘查,为了便于管理及下潜管的施工要求并保证吹填工程的质量,我方根据施工河段的土方分布、施工段的划分以及挖泥船的施工范围和排距要求,拟在河道滩地架设一道主管线水陆接头,位置设在3+850断面附近,按照“远土近排,近土远排”的原则,排泥管线在上围堰后,依据疏浚土方的分布、排距的远近以及排泥场的容量分布情况对排泥管口进行调整,使机船能够达到最佳的生产效率。
2.1退水口门的施工
本标段各排泥场吹填区均布设有两处退水口,退水口门在挖泥船施工前必须预先做好。方法如下:先铺上聚酯纺粘长丝土工布,然后再铺上0.8mm的塑料膜做防渗层,再用内有塑料薄膜的乙烯编织袋装土压在表层防冲。退水口抬高时,用内有塑料薄膜的乙烯编织袋装土后逐渐抬高。
2.2排泥场使用
根据排泥场的位置及容积,为了充分利用排泥场,按施工区域的划分,对排泥顺序进行合理安排,吹填采用从陆域向水域冲填原则,使排泥场的平整度以及退水的泥浆浓度满足合同文件和规范要求。排泥管口远离退水口,以保证有效的泥浆沉淀距离,采用竖井式退水口退水,采用挡水板控制排泄流量和排泥场水位,提高泥砂沉淀效果,将退水的泥浆浓度控制在挖泥船设计泥浆浓度的10%以内。
在实施吹填时,一方面要保证排泥场平整度符合招标文件以及规范要求,还要注意减少对排泥场围堰的冲刷。为保证围堰运行期间的安全,疏浚工程开工后,要求项目部首先对排泥场新筑围堰内侧进行防护吹填。(见图1)
图1 吹填排泥场
2.3泥土处理方式
采取绞吸式挖泥船施工的泥土,通过全封闭的排泥管线输送到指定的排泥场。(见图2)
图2 挖泥船施工中
实行分层吹填技术,施工中根据环保要求和开挖的土质情况,通过施工区域的调整和排泥管线的布设,将污染严重的土排放到排泥场下层,污染较轻的土排放在排泥场上层,没有污染的土排放在表层。如果排泥场有超软地基区域,则分层吹填。第一层吹填高度高于水面1m,其后按每层1m高度逐层加高。分层吹填有助于多期围堰的构筑。
采取分区吹填,在排泥场内构筑格梗,利用格梗将排泥场分成若干个小泥场。格梗一来可以增加泄水流径,延长土颗粒用来沉降的时间,减少泄水口泄水浓度;二来可根据需要在各小泥场之间轮流吹填,间断吹填增加了小泥场排水时间,有利于排泥场吹填土的固结。同时严格控制吹填平整,在排泥区的平整度主要依靠吹填管线布设来控制,陆地管线各管头设计间距50m左右,吹填过程中,由测量队根据吹填进度在管口处插设标高控制杆来控制吹填高程,管线队标杆要求及时移接管线,在施工中根据吹填土成滩和坡比情况适当调整管线间距。如果排泥管线间距20m仍不能满足平整度要求,则投入推土机等设备进行整平,保证排泥区平整度满足要求。
2.4分区吹填,促进吹填土的迅速固结
为促进弃土区吹填土的固结,充分利用围堰格梗分开的各个小泥场和临时排泥场,进行分区吹填,一来增加泄水流径,延长土颗粒用来沉降的时间,降低了泄水口泄水浓度,减少了吹填土的流失;二来在各小泥场之间的轮流吹填,间断吹填增加了泥场排水时间,有利于排泥场吹填土的固结,为实施后续水土保持工程创造了条件。
3 吹填施工管理
本工程首先通过建立健全质量管理机构以保证工程质量,这是创优良工程的关键。为此项目部建立以项目经理为首的质量管理组织机构,项目经理是施工质量第一责任人,项目总工程师具体负责工程质量管理工作,解决工程施工中遇到的各种技术及质量问题,质检科负责对施工质量进行管理和控制,质检员和试验员负责日常的质量控制和检查,施工班组设兼职质检员,在施工中层层把关,确保工程质量。根据设计图纸及有关资料,结合工程施工特点,在施工过程中,严格控制施工质量,严格按照有关规范及技术标准要求施工。
各吹填区围堰的施工进度直接影响到河道扩挖疏浚工程的开展和进度,监理部要求围堰施工单位制定赶工措施,尽早地交付疏浚单位实施。各冲填区疏浚吹填的平整度及良好的排水条件又影响围堰施工单位的复耕工作,因此须及时协调好两个单位之间的关系,促进冲填区复耕工作的顺利进行。
围堰每层铺土前,应检查压实土体表面刨毛、洒水湿润情况,铺土厚度和碾压参数,碾压机具规格、重量等,随时检查碾压情况,以判断含水量、碾重等是否适当,有无层间光面、剪力破坏、弹簧土、漏压或欠压土层、裂缝等,经试验压实度是否符合要求。汽车经常进入填筑面上的道路处,应取样检查土层有无剪力破坏等,一经发现必须彻底返工处理。雨季施工,应检查施工措施落实情况,雨前应检查堤面松土表层是否已压实和平整;雨后复工前应检查填筑面上土料是否合格。
其中针对水下方施工质量,采取严格的管理措施。开挖河道河底的欠挖或超挖深度、范围与尺寸;开挖河道两边的欠挖或超挖宽度、范围与尺寸;开挖河道边坡下超上欠,超欠的面积比;开挖河道的横断面尺寸及中心线与底边线的位置与偏离程度;排泥场吹填高程与高差。质量检测要求测深点密度不大于25m2布置一个测点且要均匀分布。边坡检测间距宜为20m,测点间距不大于2.0m。横断面间距不大于50m,检测点间距宜为2~5m。必要时可检测河道纵断面,以进行复核。明确质量控制标准,开挖横断面每边最大允许超宽值及开挖横断面底部最大允许超深值如下表所示。
最大允许超宽值及开挖横断面底部最大允许超深值表
欠挖极限值如不满足下列各条款规定时,必须进行返工处理:欠挖深度小于设计水深的5%,不大于30cm;横向浅埂长度小于挖槽设计底宽的5%,不大于2.0m;纵向浅埂长度小于2.5m。为形成设计边坡,采用阶梯开挖法,原则上应下超上欠,其断面超欠面积比控制标准为:1.0~1.5。纵断面的质量检查以河道中心线所在断面为代表断面,纵断面的测点间距不应大于50m,纵断面测点的超深、欠挖极限值应符合上述规定。
4 结语
河道工程是关乎交通、民生和财产安全的重要施工项目,通过结合某堤防施工实践,针对其吹填技术而展开探讨,总结其有效的控制措施,同时根据实际情况制定相关管理措施,确保吹填施工能够顺利进行以及施工质量能够达到国家安全标准。
参考文献:
[1]石小強.水利水电工程吹填技术实践与探索[J].水利水电技术,2000(01).
[2]高波.河道疏浚作业的应用分析[J].科技创新与应用,2014(5).
[3]王敬存.河道疏浚施工工艺分析[J].城市建设理论研究,2013(51).
[4]卢辉.结合实例探究内河河道疏浚施工技术[J].城市建设理论研究,2013(43).
【关键词】 大型河道;疏浚工程;施工;技术
对大型河道进行疏浚作业是为了保障河道功能的有效发挥,促进城市的发展。目前用于河道疏浚工程施工的方法有多种,在工程施工中应当依据具体情况来采取相应的技术措施,随着科学技术的发展,疏浚施工技术水平也会不断提高,疏浚效果也将会有很大改观。本文中结合某大型河道疏浚工程施工案例对河道疏浚施工方法进行探讨。
1 工程概述
该河道属于大型水利工程,疏浚总长度约45.34km,工程具有类别多、工程量大、施工作业广等特点,工期要求紧。施工主要内容为土方开挖及W14、W14-1围堰填筑工程、河道疏浚及吹填工程、弃土区平整及水土保持工程三部分。
在本工程中,排泥场围堰多期填筑,维护管理较难。本标段W14、W15排泥场一期围堰设计:围堰顶宽2m,内坡1∶2,外坡1∶3。土源取自排泥场内。一期围堰拟定填筑高程在26.0m,二期顶高程27.7m,内外边坡1∶2。排泥场根据地方群众的要求优化后,容积变小,泥浆难控制;围堰高度较高。
2 施工实施
通过对施工现场的勘查,为了便于管理及下潜管的施工要求并保证吹填工程的质量,我方根据施工河段的土方分布、施工段的划分以及挖泥船的施工范围和排距要求,拟在河道滩地架设一道主管线水陆接头,位置设在3+850断面附近,按照“远土近排,近土远排”的原则,排泥管线在上围堰后,依据疏浚土方的分布、排距的远近以及排泥场的容量分布情况对排泥管口进行调整,使机船能够达到最佳的生产效率。
2.1退水口门的施工
本标段各排泥场吹填区均布设有两处退水口,退水口门在挖泥船施工前必须预先做好。方法如下:先铺上聚酯纺粘长丝土工布,然后再铺上0.8mm的塑料膜做防渗层,再用内有塑料薄膜的乙烯编织袋装土压在表层防冲。退水口抬高时,用内有塑料薄膜的乙烯编织袋装土后逐渐抬高。
2.2排泥场使用
根据排泥场的位置及容积,为了充分利用排泥场,按施工区域的划分,对排泥顺序进行合理安排,吹填采用从陆域向水域冲填原则,使排泥场的平整度以及退水的泥浆浓度满足合同文件和规范要求。排泥管口远离退水口,以保证有效的泥浆沉淀距离,采用竖井式退水口退水,采用挡水板控制排泄流量和排泥场水位,提高泥砂沉淀效果,将退水的泥浆浓度控制在挖泥船设计泥浆浓度的10%以内。
在实施吹填时,一方面要保证排泥场平整度符合招标文件以及规范要求,还要注意减少对排泥场围堰的冲刷。为保证围堰运行期间的安全,疏浚工程开工后,要求项目部首先对排泥场新筑围堰内侧进行防护吹填。(见图1)
图1 吹填排泥场
2.3泥土处理方式
采取绞吸式挖泥船施工的泥土,通过全封闭的排泥管线输送到指定的排泥场。(见图2)
图2 挖泥船施工中
实行分层吹填技术,施工中根据环保要求和开挖的土质情况,通过施工区域的调整和排泥管线的布设,将污染严重的土排放到排泥场下层,污染较轻的土排放在排泥场上层,没有污染的土排放在表层。如果排泥场有超软地基区域,则分层吹填。第一层吹填高度高于水面1m,其后按每层1m高度逐层加高。分层吹填有助于多期围堰的构筑。
采取分区吹填,在排泥场内构筑格梗,利用格梗将排泥场分成若干个小泥场。格梗一来可以增加泄水流径,延长土颗粒用来沉降的时间,减少泄水口泄水浓度;二来可根据需要在各小泥场之间轮流吹填,间断吹填增加了小泥场排水时间,有利于排泥场吹填土的固结。同时严格控制吹填平整,在排泥区的平整度主要依靠吹填管线布设来控制,陆地管线各管头设计间距50m左右,吹填过程中,由测量队根据吹填进度在管口处插设标高控制杆来控制吹填高程,管线队标杆要求及时移接管线,在施工中根据吹填土成滩和坡比情况适当调整管线间距。如果排泥管线间距20m仍不能满足平整度要求,则投入推土机等设备进行整平,保证排泥区平整度满足要求。
2.4分区吹填,促进吹填土的迅速固结
为促进弃土区吹填土的固结,充分利用围堰格梗分开的各个小泥场和临时排泥场,进行分区吹填,一来增加泄水流径,延长土颗粒用来沉降的时间,降低了泄水口泄水浓度,减少了吹填土的流失;二来在各小泥场之间的轮流吹填,间断吹填增加了泥场排水时间,有利于排泥场吹填土的固结,为实施后续水土保持工程创造了条件。
3 吹填施工管理
本工程首先通过建立健全质量管理机构以保证工程质量,这是创优良工程的关键。为此项目部建立以项目经理为首的质量管理组织机构,项目经理是施工质量第一责任人,项目总工程师具体负责工程质量管理工作,解决工程施工中遇到的各种技术及质量问题,质检科负责对施工质量进行管理和控制,质检员和试验员负责日常的质量控制和检查,施工班组设兼职质检员,在施工中层层把关,确保工程质量。根据设计图纸及有关资料,结合工程施工特点,在施工过程中,严格控制施工质量,严格按照有关规范及技术标准要求施工。
各吹填区围堰的施工进度直接影响到河道扩挖疏浚工程的开展和进度,监理部要求围堰施工单位制定赶工措施,尽早地交付疏浚单位实施。各冲填区疏浚吹填的平整度及良好的排水条件又影响围堰施工单位的复耕工作,因此须及时协调好两个单位之间的关系,促进冲填区复耕工作的顺利进行。
围堰每层铺土前,应检查压实土体表面刨毛、洒水湿润情况,铺土厚度和碾压参数,碾压机具规格、重量等,随时检查碾压情况,以判断含水量、碾重等是否适当,有无层间光面、剪力破坏、弹簧土、漏压或欠压土层、裂缝等,经试验压实度是否符合要求。汽车经常进入填筑面上的道路处,应取样检查土层有无剪力破坏等,一经发现必须彻底返工处理。雨季施工,应检查施工措施落实情况,雨前应检查堤面松土表层是否已压实和平整;雨后复工前应检查填筑面上土料是否合格。
其中针对水下方施工质量,采取严格的管理措施。开挖河道河底的欠挖或超挖深度、范围与尺寸;开挖河道两边的欠挖或超挖宽度、范围与尺寸;开挖河道边坡下超上欠,超欠的面积比;开挖河道的横断面尺寸及中心线与底边线的位置与偏离程度;排泥场吹填高程与高差。质量检测要求测深点密度不大于25m2布置一个测点且要均匀分布。边坡检测间距宜为20m,测点间距不大于2.0m。横断面间距不大于50m,检测点间距宜为2~5m。必要时可检测河道纵断面,以进行复核。明确质量控制标准,开挖横断面每边最大允许超宽值及开挖横断面底部最大允许超深值如下表所示。
最大允许超宽值及开挖横断面底部最大允许超深值表
欠挖极限值如不满足下列各条款规定时,必须进行返工处理:欠挖深度小于设计水深的5%,不大于30cm;横向浅埂长度小于挖槽设计底宽的5%,不大于2.0m;纵向浅埂长度小于2.5m。为形成设计边坡,采用阶梯开挖法,原则上应下超上欠,其断面超欠面积比控制标准为:1.0~1.5。纵断面的质量检查以河道中心线所在断面为代表断面,纵断面的测点间距不应大于50m,纵断面测点的超深、欠挖极限值应符合上述规定。
4 结语
河道工程是关乎交通、民生和财产安全的重要施工项目,通过结合某堤防施工实践,针对其吹填技术而展开探讨,总结其有效的控制措施,同时根据实际情况制定相关管理措施,确保吹填施工能够顺利进行以及施工质量能够达到国家安全标准。
参考文献:
[1]石小強.水利水电工程吹填技术实践与探索[J].水利水电技术,2000(01).
[2]高波.河道疏浚作业的应用分析[J].科技创新与应用,2014(5).
[3]王敬存.河道疏浚施工工艺分析[J].城市建设理论研究,2013(51).
[4]卢辉.结合实例探究内河河道疏浚施工技术[J].城市建设理论研究,2013(43).