夯坡器在黄河下游险工改建工程中的应用

张明芳，王艳艳，徐秋云

（1.利津县盐窝镇人民政府，山东 利津 257445；2.山东恒泰工程集团有限公司，山东 滨州 256601；3.淄博水文水资源勘测局，山东 淄博 255000）

黄河堤防滨州、东营险工改建工程是济南黄河标准化堤防工程建设向下游的延伸，该河段过流断面是黄河末端著名的窄、弯、险工段。该工程自上游至下游为：滨州梯子坝、东营南坝头、麻湾、打渔张、卞庄、胜利6处险工段，坝垛144道，裹护长度7.23km。经过多年运行，存在着坦石蛰陷、坦坡不平顺，且根石断面尺寸、土坝坝基高度不足，达不到新防洪标准的要求等问题，有68道坝垛需改建。

1 施工难点

设计时将原标准土坝坝基内坡坡度由1∶0.8整修为1∶1.3，原内坡整修定型长度为7.3m（按黄河比降与设计高程换算而定）。粗排面石坡坡度由1∶1整修为1∶1.5，根石基槽开挖宽度为2m，其中土坝坝基内坡整修夯实后方可进行后续多道工序施工。

夯实边坡传统的施工方法是人工用铁锨拍或用自制棍式木板砸击，该方法劳动强度高、施工难度大、安全性差、效率极低、费用高、工期长，工程质量难以保证，且常常造成工期严重滞后。因此，为加快夯实工作进度，且操作安全、质量符合标准，确保施工人员的人身安全和改建工程早日竣工，研制了HCX-2型机载板式夯坡器，试用效果良好。其功效、经济效益显著，克服了传统施工方法的缺点和难点。

2 HCX-2型机载板式夯坡器介绍

2.1 工作原理

该器具是充分利用挖掘机强大的动力源及其可变机械臂的伸、弯、收、拍等特点，将制造好的夯实板巧妙地嫁接固定在该机铲斗底端 （对挖掘机无任何改动与损坏），利用挖掘机油压操作装置，轻松将夯板自重与挖掘机铲斗重量叠加在一起，机手有效地控制调节其不同姿势、角度，顺势、定位、斜向拍打击实坝体坡面，使坝坡达到平顺一致、光滑密实，并保持原坝基整体稳固。

2.2 组成及优点

HCX-2型机载板式夯坡器主要有夯实板、固定夹板、螺栓、螺母4部分组成。适用于韩国DH220LC-V等类型挖掘机，可根据实际情况制造不同型号的夯坡器作为其他机型的配套夯实器具。

该器具具有以下优点：1）与动力主机联结快捷方便；2）夯坡面积大、速度快，适应性强，用途广；3）制造成本低，养护简单，耐用、寿命长；4）省工、省时、高效，大幅度降低人工劳动强度；5）能确保工程质量，加快施工进度，缩短工期；6）社会效益、经济效益十分显著。

2.3 制造工艺

制造夯坡器，选用莱钢优质45#平板钢材。规格：1500mm×1100mm×20mm； 周边加工为 50°圆弧角,前侧按设计尺寸焊接3个旧齿套靴插接，后侧分别焊连接板 2块（1000mm×60mm×10mm），两板上端分别钻孔Φ20mm，选用Φ22mm，长60mm螺栓及配套螺母、垫圈。先穿靴使其自然与挖掘机铲斗底面衔接，然后将连接板与铲斗原有2孔对中拧紧螺母固定即可。

2.4 技术性能及特点

适宜夯实边坡：坡度 1∶0.5～1∶1.5，坡长1～8m（因挖掘机型号的臂长而定）。夯实板长1.4m，幅宽1.1m（可根据实际需要对照铲斗实物制成多型号使用）。夯实效率：92～138m2/h（取决主机操作手的技术水平）。可连续工作10h以上（主机不发生故障和其他人为影响因素除外）。

该器具夯实性能显示：夯实的边坡平顺光滑，密实度高，夯实速度快、效率高、工期短，可靠性强，是理想的首选专用器具。其既适用于黄河险工、控导工程，又适用水库堤坝，还适用农田土地开发及衬砌渠道边坡夯实等。

夯坡器具有拍打、挤压、重击、刮凸、补凹、夯实等多种功能，是黄河水利人面对工程施工难点，经现场试验，创新、制造出的专用器具。

实践证明：该器具解决了传统施工中费工、费力、效率低、费用高、工期长、劳动强度大、安全性差等难题。其特点是持续工作时间长、面积大、快速、简捷、高效、高能、高密实度。

3 施工技术要求及方法

进行夯实作业前，先将夯坡器与主机铲斗接紧固牢，并严格检查其安全性。夯实作业时，根据夯实边坡坡度、夯实度等实际情况要求，首先巧用夯板，刮凸补凹，消除坝坡个别凸凹部位。其次，要适时移动挖掘机，寻选妥当位置，由上而下，先左后右或反之，做到逐段逐层夯实（根据机手习惯），夯板之间必须要纵向或横向相互搭压0.05～0.1m，确保夯实坝坡无遗漏，并使坝坡平顺、光滑，夯实度符合设计标准。

4 效益分析

实践证明，HCX-2型机载板式夯坡器与传统工艺施工相比：传统方法劳动强度大，功效低、造价高，安全性差，且施工时间长。使用夯坡器，则省工、省时、功效高、工期短、综合单价低，创造社会效益、经济效益显著。因此，采用新型机载板式夯坡器的优势在于：一是坝坡夯实平顺、光滑；二是坝坡整体固结性强，无明显蓬松现象；三是巧用夯板刮凸补凹，可一器多用；四是夯实效率高，综合单价低；五是省工并降低人工劳动强度；六是省时、缩短工期，减少施工费用，提高劳动效率。