城市河流综合治理工程施工组织设计

2017-11-22邓大巍谭有华

水利科学与寒区工程 2017年10期

关键词：土工膜涵洞堤防

邓大巍,谭有华

(江西省吉安市水利局水电工程管理站，江西吉安 343000)

城市河流综合治理工程施工组织设计

邓大巍,谭有华

(江西省吉安市水利局水电工程管理站，江西吉安 343000)

本文针对宁冈河存在汛期塌岸等问题，结合流域概况、水文资料及现场施工条件，计算出了围堰设计参数，并结合现场料场情况，确定了主体工程施工工艺与步骤，最后合理安排了工程施工工期。本文对水利施工组织设计流程与工艺对类似工程实施具有一定的参考价值。

河流综合治理；施工组织；主体工程；施工进度

1 工程概况

本工程治理范围主要为江西吉安市宁冈河段，区间干流河道长10.01 km；右岸支流范罗沟与干流汇合口位于泰井高速公路桥下游1.6 km处，支流治理工程起于下游汇合口，止于其上游490 m处，即宁冈河干流在支流范罗沟的回水范围。通过采取工程措施，并辅以生物措施治理，恢复本次治理河段河道沿岸防洪排涝能力。同时，又恢复了河道的自然生态，使周边环境得到美化。主要工程量见表1。

表1 主要工程量表

工程区内县乡级公路纵横交错，对外交通较为便利。材料运输和各种机械设备均可利用跨河桥梁及乡村道路到达施工现场，重型设备运至现场时需采取相应的保护措施避免对路、桥造成损坏。为满足各施工区工程材料进场供应以及场内运输等施工要求，须要在施工区河滩地就近开辟临时施工道路，共计4.6 km。

2 施工条件

2.1 气象条件

宁冈河流域地处北温带，属于温带大陆性季风气候区，其特点是冬季以西北季风为主，严寒干燥，夏季以东南季风为主，炎热多雨，四季冷暖干湿分明。多年平均降水量为587 mm，多年平均蒸发量为1519.9 mm(E601)；多年平均气温9.1 ℃，最低气温-25 ℃，最高气温41 ℃；多年平均相对湿度为63.94%；多年平均无霜期为240 d；汛期多年平均最大风速14.6 m/s，最大风速可达23.7 m/s，其相应风向为SW。

2.2 地质条件

经勘察揭示，该工程地层分布简单，由第四系全新统积砂土、砂卵石层组成，下部基岩为寒武系中上组灰色、灰黑色岩细砂岩、粉砂岩。地层分布厚度与埋深非常稳定。

经水质分析，地表水对混凝土的腐蚀性为：一般酸性型，仅中游弱腐蚀，其他无腐蚀；碳酸型无腐蚀；重碳酸型无腐蚀；镁离子型无腐蚀；硫酸盐型仅下游强腐蚀，其他无腐蚀。对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性，上、中游为弱腐蚀，下游为中等腐蚀。

2.3 施工工期

本工程计划于第一年9月初开始筹建，9月下旬进入施工准备期，同年10月初正式开工，于第二年5月末主体工程全部结束，收尾工程安排在第二年6月份，汛期和冬季不施工，施工期总跨度10个月。

3 施工度汛和导流

由于本工程施工安排非汛期进行，非汛期河水位相对较低，河床大部分出露，设计堤线均布设在河滩地上，因此堤防工程施工不必考虑施工度汛及导流。

本工程沿线共布设了4座穿堤涵洞，除桩号YK4+750处涵洞设计基础面高程略高于河水位以外,其余3座涵洞施工基础面高程均相对较低，会受到河水位的影响，为确保穿堤涵洞的施工安全，须填筑临时施工围堰。根据《水利水电施工组织设计规范》(SL 303-2004)的规定，确定本次施工导流建筑物级别为5级，相应的施工期洪水重现期为5 a一遇[1]。

根据穿堤涵洞的设计和实测地形资料,通过施工期水文分析计算确定本次施工围堰设计参数，详见表2。

表2 临时施工围堰设计参数表

本次设计的施工围堰为梯形断面,设计围堰顶宽2.0 m，迎、背边坡坡度均为1∶2。围堰填筑利用涵洞开挖土方，不足时就近取用河道滩地土料进行填筑，迎水坡铺设复合土工膜进行防渗，表层采用编织袋装土堆筑护坡。经计算，围堰满足稳定、抗渗要求。施工期内为不影响涵洞工程施工，在基坑内每30 m布设降水点1处，选用2台150QW200-8-7型潜污泵进行施工排水，实行三班制，每班2台潜污泵同时运行。

4 主体工程施工

实测工程区的原始断面图、地形图，并进行测量定线。完成场内、外施工道路建设，准备施工用水、用电及临时设施，完成施工区内“三通一平”等工作。主体工程堤防断面结构图见图1。

图1 堤防工程典型断面图(长度单位：mm)

堤防土方填筑：先清基，将树根、草皮、腐质土清除干净，将清基后的堤基表层刨毛，有利于与填料结合。近堤土料，采用74 kW推土机推土筑堤；远堤土料，采用1 m3挖掘机挖装，10 t自卸汽车运输上堤。填筑时，利用74 kW推土机配合人工进行摊铺、74 kW拖拉机压实，每次铺料厚度0.2～0.4 m，纵向铺料长度控制在100 m左右。施工中要严格按照设计要求逐层填筑、碾压、验收、详细做好施工记录，必须做到前道工序完全验收合格后，方可进行下一道工序。禁止雨天及冰冻期进行堤身填筑工程施工，不允许雨后高含水量土、含腐质土砂料上堤[2-4]。

植草护坡：选用适宜当地生长的草种，人工对草种进行防病害处理，人工均匀撒播，不覆土，并加强养护，提高成活率。为保证植草绿化面积及效果，应及时补种。

土工布铺设：土工布由当地购进，采用人工铺设。施工前应进行施工场地平整，清除场地上的杂物。铺放时应平顺，松紧适度，并应与基面密贴。有损坏处应及时修补或更换，相邻片(块)搭接长度不小于0.5 m。

石笼施工：在土工布铺设完成后，采用人工铺设石笼网，人工选石、修石、砌筑、填缝、找平及封口。石料由市区内购进，场内运输采用胶轮车。石笼网为镀锌钢丝网，网孔尺寸为80 mm×115 mm，由厂家直接购进，人工进行网箱内块石砌筑及封口，要求块石砌筑整齐、密实，错缝无通缝。护脚网箱单体尺寸为0.7 m(宽)×1.2 m(高)×4 m(长)，中间隔网为单层；挡墙网箱单体尺寸为1.0 m(宽)×1.0 m(高)×2 m(长)，中间隔网为单层；护坡网垫单体尺寸为2.0 m(宽)×4 m(长)×0.23 m(厚)，中间隔网为双层。护脚采用石笼断面型式,如图2所示。

图2 护脚型式结构图(长度单位：mm)

围堰填筑：结合涵洞基础工程开挖，就近取用河道滩地土料进行填筑。采用挖掘机进行土料开挖，人工铺料平整、蛙式打夯机夯实。围堰两侧边坡均为1∶2，迎水坡铺砌0.4 m厚编织袋土方，底部铺设400 g/m2复合土工膜防渗，坡脚向外水平铺设1 m，向上铺设到堰顶，堰顶水平方向铺设1 m，复合土工膜搭接长度不小于0.5 m。迎水坡铺设复合土工膜时，采取复合土工膜边缘砂袋配重的方法，人工将配重复合土工膜投放到预定位置，然后进行复合土工膜上层土袋压重施工。

围堰拆除：采用74 kW推土机拆除，就近推运40 m并进行平整。围堰拆除后要求河底平整，使其表面高程与上下游河道河底高程保持一致，以不阻水为宜。宁冈河治理工程施工进度表见表3。