雅鲁藏布江干流山南森布日段防洪工程护坡施工要点浅析
2020-01-03孙海强刘年华
孙海强,刘年华,拉 巴
(1.山南市水利局,西藏 山南,856100;2.西藏自治区水文水资源勘测局山南水文水资源分局,西藏 山南,856100)
1 工程概况
雅鲁藏布江干流山南森布日段防洪工程位于贡嘎县雅鲁藏布江左岸,工程拟建堤防起点距贡嘎机场雅鲁藏布江大桥上游约9.4km。森布日段堤防工程总长9.697km,防洪标准50年一遇,堤防等级为2级,堤顶宽9m,按堤路结合形式,新建穿堤排水涵闸3座,加固接长森布日子灌区取水箱涵1座。
2 防洪工程护坡施工要点
2.1 施工导流
森布日堤防整治工程项目为线性分布,总长度约10km,修建围堰保护进行干地施工既不经济,也不必要。较合理的施工方案为利用原河道泄流,分部位分时段选择小流量低水位时机施工。具体如下:
(1)封顶布置高程较高,一般位于汛期10年一遇洪水位之上,故可安排全年施工,基本不受河水影响;
(2)脚槽部位高程较低,汛期常常被淹没,而枯水期大部分时间位于枯水位之上,故宜选择枯水期进行施工;
(3)脚槽以下的护脚只能选择在枯水期小流量时施工。如果工期紧张,在施工方法能满足结构要求的情况下也可进行水上抛投;
(4)脚槽以上的护坡可选择在枯水期施工或汛期间断施工。
根据《水利水电工程施工组织设计规范》导流建筑物级别与导流建筑物洪水标准的划分规定,施工导流洪水标准取10年一遇。
本工程堤防填筑分两个枯水期进行施工,根据堤防工程施工期度汛要求,在汛前堤防采用临时断面挡水度汛,挡水侧堤身填筑至堤顶高程,迎水侧浆砌石护坡施工至堤顶高程挡水。
2.2 土方开挖与填筑
(1)清基范围包括脚槽、坡身的建基面及其它建筑物基础,其边界应在设计基面以外30cm~50cm,表层不合格土、杂物等必须清除。
(2)建基面以上预留20cm厚土层,采用人工开挖、整平,不得使用机械开挖,以保护原状土不受干扰。
(3)开挖后的基础面必须平整坚实,不得有突起、松动块体、虚土浮碴等缺陷。
(4)填筑材料、技术参数等均严格按设计图纸及相关规范要求进行。
(5)填方作业应分层平行摊铺碾压。
2.3 浆砌块石护坡
(1)砌筑前须完成清基整平工作,将石料表面的泥垢、粉屑冲洗干净并保持石料表面湿润备用,浆砌块石体采用铺浆法砌筑。
(2)在铺浆前,石料应洒水湿润,灰缝厚度一般为20mm~35mm,较大的空隙采用碎石填塞。铺浆后填放腹石时,根据石块自然形状交错放置,做到上下错缝、内外搭砌,尽量将石块间空隙控制到最小,随铺浆随砌石。砌缝内砂浆应用钢筋捣捅密实,确保砌缝砂浆充填饱满,严禁无浆直接靠贴石料和先堆砌块石再用砂浆灌缝。
(3)砌体基础的第一层石块应将大面向下。砌体的第一层及其转角、交叉、孔口等处,均应选用较大的平整毛石。
(4)砂浆标号为M10。砌筑因故停顿后,应待砂浆强度达2.5MPa时再施工。
(5)C25混凝土封顶、浆砌石坡面、浆砌石脚槽每隔15m设一道上下贯通伸缩缝,缝宽20mm,缝内填沥青杉木板。
2.4 混凝土护坡
(1)混凝土标号为C25,用于护坡混凝土的性能指标等均应符合施工详图和规范要求。
(2)护坡混凝土浇筑前,坡面先按设计图修整好,安装模板,按设计要求铺设好土工膜和砂石垫层。
(3)C25混凝土格梗、浆砌石脚槽、横向混凝土格埂每隔20m设一道施工缝,缝内填2cm厚沥青杉木板。混凝土坡面每隔15m设一道施工缝,缝内填2cm厚沥青杉板。
(4)护坡的变坡段(含齿槽段)之间应平顺衔接。
(5)应按施工图纸进行模板安装的测量放样,重要结构应设置必要的控制点,以便检查校正。
(6)模板安装过程中,应设置足够的临时固定设施,以防变形和倾覆。钢模板在每次使用前应清洗干净,为防锈和拆模方便,钢模面板应涂刷矿物油类的防锈保护涂料;木模板面应采用烤涂石蜡或其它保护涂料。
(7)建基面验收合格后,方可进行混凝土浇筑。
(8)在浇筑第一层混凝土前,必须先铺一层2cm厚的水泥砂浆,砂浆水灰比应与混凝土的浇筑强度相适应。
(9)浇筑混凝土时,严禁在仓内加水。如发现混凝土和易性较差,应采取加强振捣等措施,以保证质量。
(10)混凝土浇筑应保持连续性,浇筑混凝土允许间隙时间应按试验确定,或按SL 677-2014规定执行。若超过允许间歇时间,则应按施工缝处理。
(11)混凝土浇筑的振捣应遵守SL 677-2014第7.4条的规定。
(12)采用洒水养护,应在混凝土浇筑完毕后12h~18h内开始进行,其养护期时间不少于14d,在干燥、炎热气候条件下,应延长养护时间至少28d以上。
2.5 钢筋石笼
(1)钢筋石笼的规格尺寸为2m(长)×1m(宽)×1.5m(高),骨架钢筋采用14,网格钢筋采用φ6,网格尺寸水平面25cm×25cm,竖直面12.5cm×25cm。
(2)钢筋石笼的施工顺序为:钢筋笼制安→投放块石→封住钢筋笼上部钢筋。
(3)钢筋笼制作:钢筋笼应按设计要求与施工规范加工,配筋前应清除铁锈,确保钢筋的正确位置、根数和间距,并按规定焊接牢固,竖向钢筋的偏斜不得超过2%。
(4)钢筋石笼堆砌前应将基面清理、平整夯实,钢筋笼主要采用汽车吊进行吊装。填充石料采用人工装填,人工投放完块石后,应焊接钢筋笼上部钢筋。
2.6 复合土工膜
(1)土工膜宜采用宽幅膜,卷在钢轴上拖运到工地。
(2)铺膜前应将场地清除干净,工作人员应穿软底鞋。铺膜宜在干燥天气较低温度下进行,铺放松紧适度,不得有折皱,膜尺寸应预留适当松弛量。
(3)斜坡上的土工膜应予以固定,坡顶处埋入封顶底面,坡脚处埋入脚槽底面。
(4)PE膜采用热熔焊法拼接,热熔焊法铺膜前应试焊,确定适宜的焊接温度和速度。土工膜拼接宽度5cm,接头应确保其有可靠的防渗效果。
(5)拼接合格后应尽快回填垫层料,填料及压实不得损伤土工膜。
(6)复合土工膜施工期间应对土工膜做好防晒措施,避免阳光直射。
(7)堤外坡复合土工膜与闸室衔接部分,除闸室下底面外,闸室三侧面(两闸墩外侧面、闸墩填土端部、闸墩胸墙等填土接触面)要用橡皮压条将复合土工膜固定在混凝土结构上。复合土工膜与混凝土连接时,首先在混凝土面上间隔20cm打孔,安装M8×70膨胀螺栓,沿连接长度通长安装一条厚5mm宽10cm橡皮,再将复合土工膜折叠3层打眼穿入螺栓,然后再用一层厚5毫米宽10cm橡皮、厚5mm宽10cm钢压条,通过膨胀螺栓将复合土工膜固定。为防止螺栓、压条锈蚀,在螺栓和钢板压条上刷三层防锈漆。
3 防洪护坡应重视的几个问题
3.1 既重视具体设计,又重视宏观视野
护坡设计看似简单,但要做出符合中国经济社会发展和时代要求的优秀方案,必须要将工程师、建筑师、经济师和环境保护部门的思维融于一体。在具体设计中需对我国发展应遵循的模式、能源消耗、矿产总量和污染排放处置等均要有一定的了解。
3.2 重视科技创新
护坡是一种技术含量相对低的水利工程,如果大量引进采用国外产品,经济上极不合算。我国是一个治水历史悠久的国家,都江堰、灵渠、大运河等一批古代杰出水利工程都证明中国人具有无比的智慧。因此,重视科技创新,充分调动水利科技工作者的积极性,开发出具有自主知识产权的新一代护坡产品。
3.3 材料的创新是关键
河道堤防护坡工程建设耗费大量的块石、混凝土预制块等材料,其成本占工程总费用的比例大。因此,一定要重视护坡原材料、半成品生产的技术创新,加快开采、加工,运输各环节配套升级,制定既开放竞争、又保证规模生产的产业政策,将护坡工程技术发展的切入点定在半成品生产创新上。
3.4 建设资源节约型护坡
受资源约束的矛盾日益突出,一些主要材料、能源、水、土地逐渐紧缺,资源的利用和保护成为人们关注的焦点。
(1)重视可行性研究,减少硬化河道护坡。尽量避免河道混凝土护坡建后再拆,应当采取可靠的工程措施解决。例如河岸凸凹不平,边坡土质抗冲刷能力强的河段;河岸滩较岸边坡平缓、植被生长良好的河段;土堤迎水坡在特大洪水年份也未发生浪坎等险情的河段,可靠工程措施解决。当然,硬化混凝土护坡对防洪来说是有利的,只有在工程措施和非工程措施上综合权衡利弊。对河道护坡工程进行科学、严谨的可行性研究,是实现资源节约的前提。
(2)开阔工程技术设计思路。采用何种形式的护坡来实现资源节约,仅从传统思想上进行优化创新可能性不大,必须开拓新的思路。首先,尽量减少可再生资源的使用量,其次考虑护坡的造价与使用年限。例如,减少混凝土用量,优化采用天然石材,天然石材从经济及性能上都具有优势;提高预制混凝土构件的强度,可以提高结构耐久性,阻止环境水的侵入,从而保证混凝土块的抗侵蚀性,增加了使用寿命,使护坡的分摊成本小。
4 总结
环境建设是发展经济的基础,护坡建设在防洪工程中的应用,不仅能够实现对工程的防护作用,而且也能够实现对工程建设周围环境的保护。因此,无论是护坡建设的研究人员,还是工程施工人员,都应该正视自己在工程建设环节中的地位,不断的总结工作经验,培养创新意识,为我国生态护坡建设提出更加具有建设性的意见。