上饶广丰黄家淤段清障疏浚及防洪加固项目水工工程施工方案浅析

余小明

（江西省水利水电开发有限公司，江西 南昌 330001）

0 引言

黄家淤村是江西省广丰县一个行政村、紧挨金墀社区、小康城社区、朱坞村、大石山村,坐落于丰溪河边、距离广丰城区3 km，对广丰县的经济发展具有重要意义。村内道路狭窄，基础设施建设滞后，村民建房没有规划，整个村庄既脏又乱。

上饶市广丰区干支流治理工程-黄家淤段清障疏浚及防洪堤加固建设项目主要任务以河岸生态修复为主，通过堤岸建设，绿化美化等整治措施，结合堰坝生态景观改造，形成梯级水面，使该段河道达到水清、流畅、岸绿、景美的要求，在保证防洪安全的前提下，改善水环境，促进区域经济发展。本文针对黄家淤段清障疏浚及防洪加固项目水工工程施工方案进行探讨。

1 工程概况

上饶市广丰区干支流治理工程-黄家淤段清障疏浚及防洪堤加固工程共治理河道5.3 km，生态修复加固堤防护岸6.58 km，新建堰坝1座，改造堰坝1座，重建堰坝1座，新建人行景观桥2座，交通桥1座，新建排水箱涵2座，新建通景大道5.52 km，新建慢行道1.55 km,新建生态停车场2处约70亩等。

工程施工段在下余桥至黄家淤大桥间堤防，施工桩号主要包括左岸XZ0+000～XZ3+549；右岸XY0+000～XY2+817。

2 施工方案

2.1 土方开挖

依据①合理选用使用机械，保证实用生产率在允许范围内；②分层梯段开挖，流水施工，一次到位；③开挖方向为中心轴线向岸边；④保证排水，采取措施保证堤岸稳定[1]的原则，对该工程中的土方开挖方案进行设计。

2.1.1 开挖分层厚度选定

开挖分层厚度要充分考虑两点:设计要求和边坡稳定[2]。

设计要求:黄家淤段治理工程中的防洪堤加高培厚需将旧堤边坡开挖成台阶状，以保证新老堤面良好的结合，确保施工质量，结合以往工程经验，施工台阶尺寸原则上为1000 mm×500 mm（宽×高），具体可根据实际情况作调整（主要对宽度进行调整）。

2.1.2 分幅距离确定

分幅距离即开挖中分次倒运的距离。

（1）挖掘机生产率

①挖掘机技术生产率

式中:Pj为挖掘机技术生产率，自然方，m3/h；q为铲斗几何容量，m3；n为挖机每分钟挖土次数；ks为土壤可松性系数；kch为铲斗充盈系数；ky为挖机在掌子面内移动影响系数，根据掌子面宽度和爆堆高低而定，可取0.9～0.98[3]；kz为掌子面高低与转角大小的校正系数。

即:Pj=60（qnkchkykz）/ks=60×（1×(60/28.5)×1×0.98×1）/1=123.79m3/h（自然状态，次数按平均水平计）。

②实用生产率

式中:Ps为挖掘机实用生产率，自然方，m3/h；Pj为挖掘机技术生产率，自然方，m3/h；kt为时间利用系数，见表4。

Ps=Pjkt=123.79×0.69＝85.415 m3/h（按施工条件一般，管理水平良好，定额的采用标准，即平均先进）

③分幅宽度

根据江西省水利水电建筑工程预算定额，1 m3挖土定额台时产量为（Ⅲ类土）100/0.96＝104 m3/h。由此可见，定额采用的生产率更高，在参数中需选用效率更高的数值，只有改变转角在更高效率区，104/85.415=1.22，掌子面校正转角为不超过75°，（1.26+1.07）/2＝1.165。

因此，黄家淤段治理工程分幅宽度75°，作业半径按合理效率半径5.5 m，分幅为6.7 m。

2.1.3 开挖方案

根据设计要求，工程中土方开挖主要在背水面内进行，开挖成台阶状，台阶高0.5 m，原则性宽度1.0 m，宽度可根据断面现状情况适当调整。考虑到机械施工，条件允许时堤段宽度保证在4 m以上，施工长度100 m一段。开挖自上而下依次进行，由挖掘机挖到堤防内侧成堆，然后由挖掘机装到自卸汽车上运至弃料场。

每个工作面根据倒运次数安排合适数量挖机，一次开挖到位并顺轴向进行，至岸边坡时修整边坡，预留10 cm保护层，由人工修整边坡，有结构物的预留20 cm～30 cm，余土由人工运至岸边。断面较小的沟槽由人工开挖。

2.1.4 开挖安全措施

（1）边坡稳定

为保证开挖施工机械的安全，挖机在开挖时保留的临时边坡不得陡于1∶1，更不得倒悬开挖，保留时间较长的边坡不得陡于1∶1.5。开挖时下边坡可尽快开挖到位，接近设计边坡。挡墙施工时先保留1∶1.5，在挡墙施工完成后挖至设计边坡。

（2）碎落台（台阶）设置

分层开挖时，按梯段开挖即可，梯段间宽度为挖机自身宽度加安全距离，按照黄家淤段治理工程的实际情况，梯段间宽度保持在4 m左右，高度控制在0.5 m以内。

2.2 施工排水

工程施工排水采用分层开挖，中心排水沟（低于层底0.5 m）排水至两端集水井，再由集水井集中抽排渗水积水。

（1）集水坑布置

集水坑布置根据每单段实际情况布置。长度不超过300 m时，在单段末端布置一个，超过300 m时，按每200 m～300 m增设一个，每个集水坑布置2台～3台水泵，水泵大小根据实际渗水量确定。

（2）集水坑尺寸及结构设置

集水坑满足布置2台～3台（7.5 kW污水泵）水泵的位置，尺寸设为2 m×4 m（净空），深度为1 m。渠底出露地层为砂砾石时，直接挖深1 m作为集水坑抽排。如出露为岩层时，利用破碎锤挖出深1 m的集水坑。如出露地层为粘土质砂时，因集水坑成形困难，采用抛投块石固定坑边坡，挖深为1 m。分层开挖时，分层设置临时集水坑，尺寸结构相同。

2.3 土方回填

本工程填筑主要为堤防填土加高加宽，土料需要外购粘土，压实填筑。

土料填筑采用分段流水作业方式分层填筑，对地形突变而碾压不到的局部角落，由人工结合蛙夯进行夯实，箱涵顶在人工回填至1 m厚以上用机械压实。碾压设备采用凸块振动碾。填筑面刨毛采用推土机与人工刨毛相结合的方式进行。

土料进料采用自卸汽车运输到工作面，采用进占法卸料，铺土方向平行于堤轴线，推土机平料，并设专人随时拾捡土料中的草根等杂物。

压实采用凸块振动碾，碾压方向平行于堤轴线。相邻作业面的搭接碾压宽度为平行堤轴线方向不少于0.5 m，垂直堤轴线方向不小于3.0 m。压实遵照先轻后重的原则，直到达到设计的压实度为止。

墙后及两侧等小方量土方回填施工，采用人工摊铺土料、手扶式振动碾压实的方法进行。

2.4 新建排水箱涵砼结构施工

2.4.1 砼垫层浇筑

工程进口段底板为一整块现浇钢筋砼底板。根据设计图纸要求尺寸进行箱涵的基础开挖，箱涵基础须置于卵石层上，地基承载力大于280 kPa；砼垫层施工前，先将基础面整平，岩石地基需将松动岩石撬挖干净，并用清水冲洗洁净，个别坑洼部位积水要排除。砼垫层浇筑厚度10 cm。由测量组测量放线，定出砼垫层浇筑边线。

2.4.2 主体结构砼施工

本项目施工要求较高，工序复杂，施工时需进行技术交底，编制施工作业指导书，并层层下发，保证施工质量达到设计要求。

（1）基层处理

主体结构砼施工需在砼垫层浇筑后并待其达到一定强度后方可进行。施工时做好工作面的排水，防止雨水或地下渗水以及砼浇注和养护过程中积水对工作面的影响。

（2）砼浇筑

砼按分层分块方案进行施工。两次浇筑的接缝按水平施工缝处理，并保证有良好的衔接面。考虑到箱涵体砼浇筑量相对大及运输方便，入仓砼运输采用砼泵泵送至仓内（商品砼由砼泵车直接入仓），入仓后人工平仓；插入式振捣器捣固密实。

2.5 防洪堤护坡和护脚施工

防洪堤外坡护坡主要有:蜂巢式网格植草护坡厚30 cm；干砌卵石铺面；外坡护脚工程主要有:抛石护脚、抛石护滩（利用坡面拆除块石）、开挖料回填。内坡护坡主要有草皮护坡。

防洪堤外坡护坡采用蜂巢式网格植草护坡厚30 cm。施工桩号:左岸XZ0+000～XZ0+736,长736 m；左岸XZ3+476～XZ3+549,长 73 m；右岸 XY1+585～XY2+817,长 1232 m；右岸XY0+156～XY0+510,长354 m；施工堤线长共计2395 m。干砌卵石铺面桩号:XZ3+383～XZ3+476,长93 m。

防洪堤外坡护脚采用抛石护脚。施工桩号:XZ1+000～XZ1+200,长200 m。抛石护滩（利用坡面拆除块石）施工桩号:XZ0+000～XZ0+400,长 400 m；XZ0+500～XZ0+736,长 236 m；XZ3+162～XZ6+211,长49 m；小计885 m；开挖料回填施工桩号:XZ0+000～XZ0+736,长 736 m。

防洪堤内坡护坡草皮护坡桩号:XZ0+000～XZ0+943,长943 m；XZ1+421～XZ1+500，长 79 m；XZ2+900～XZ3+162，长262 m；XZ3+282～XZ3+300，长 8 m；XY0+600～XY1+458，长858 m；XY1+585～XY1+700,长 115 m,小计长 2265 m。

2.5.1 施工方法

（1）抛石护滩（利用坡面拆除料）施工

根据设计图纸要求放样，放出坡面拆除边线，砌石拆除采用挖掘机挖动，人工配合撬杠撬挖，并进行筛选。可利用块石就近人工运输，抛石护滩；不可利用的开挖料，由挖掘机挖到滩脚边回填。

（2）干砌卵石铺面施工

施工程序为:测量放样→场地清理→基础整平→基础验收→砌筑。

干砌卵石采用卧砌法施工，施工前应测量放样，施工时立杆挂线，自下而上砌筑，确保坡面顺直、坡度准确。对松动岩石应予以清除，凹陷部分开挖成台阶形后圬工砌补与原来坡面相同，再开始砌筑。坡面相同，再开始砌筑。砌筑时，分层卧砌，上下错缝，内外搭砌，必要时需设置拉结石。卵石直接靠紧。大孔隙用碎石堵塞，确保卵石的稳定性。卵石的结构尺寸和位置按设计要求控制，表面偏差控制在规范允许范围之内。

（3）抛石护脚施工

设计施工技术要求，抛石护底及护脚应按由下向上，要求投石表面平整，块石重量在30 kg～40 kg以上占70%以上，由河岸向河床的顺序分层平地，块石大小搭配，孔隙填充饱满，坡脚及封底均使用较大的石料，以使整体稳固。

抛石工艺流程:地形测量→施工区段划分→测量、放样→石料的石质检查→机械抛石→人工整坡→进入下道工序。

3 结语

上饶市广丰区干支流治理工程黄家淤段清障疏浚及防洪堤加固建设项目位于广丰区丰溪街道黄家淤村，该项工程主要以河岸生态修复为主，目的通过堤岸建设，绿化美化等整治措施，结合堰坝生态景观改造，形成梯级水面，使该段河道达到水清、流畅、岸绿、景美的要求。工程项目涉及到市政、园林、水利、道路桥梁等多类工程，是综合性很强的一个项目。该项目的建成在保证防洪安全的前提下，对改善水环境，促进区域经济发展的具有积极的作用。