摘 要:我国航运事业的发展,要求对航道进行一系列整治工作。 航道整治不仅增加了航道的尺度,还稳定了航道。航道整治工程投资较小,基本上不会影响环境。本文对航道整治护岸工程中水上工程施工质量控制进行了浅谈。
关键词:护岸; 航道整治;施工环境; 质量控制
为了适应经济的发展,我国在交通设施的建设和改造上,给予了高度的关注。随着内地经济的进一步发展,对航运能力的要求也进一步的提高了。航运已经是我国内陆经济发展的重要基础设施,是内陆航道沿岸地区经济发展的重要运输渠道之一,与海陆空交通线一起组成了我国的交通立体系统。而近年来,我国大多数航道由于人为的和自然的原因,出现了许多问题,直接影响了许多内陆航线的水上航运能力,因此对航道的治理成了当前航运系统的重要工作之一。但是由于各种原因,在航道的整治工程质量上,还存在着许多问题,而这些问题也就成了航道整治工程质量的通病,这些问题严重的制约了我国水上航道的运输能力。因此必须及时的处理,以预防为主,防治结合,彻底地解决工程的质量问题,保证航道的安全顺畅,提高水上航运的能力。
一、护岸的最重要的因素
1. 不论材料和结构的形式,护岸构成了自然环境的一部分,必须按环境和工程观点就设计有效性作出判断。
2. 适当的设计方法的研究与改进,需要清楚地理解影响现有岸坡稳定性的因素,或者可能影响护岸稳定性的因素。
二、护岸设计原则
1.护岸的观点场
在护岸的景观设计中,应优先考虑的问题是,所在眺望对象的位置,从中选择最佳位置。我们将眺望河川的最佳视点场分成以下4种:(1)水流轴向景观。这是站在桥上等处,顺向水流动方向眺望河川的类型。看到的景物有纵深感,并很容易让人注意到护岸的平面形状。(2)对岸景观。这是与河水流向大体垂直地望对岸看到的景观类型。全部景物容易被看成带状重叠的平板,也容易让人注意到护岸的规模。(3)水上景观。一边乘船一边观赏不断变换的水上景观类型。由于是从近处仰望堤防和护岸形成的景物,因此可以轻易观察到护岸形态的细微之处。(4)俯瞰景观。远眺河流及其周围的广阔区域而形成的景物的类型。可以观察到河流的整体形状及其与周围的关系,但无法看清护岸的规模和细部形态。
2.护岸景观设计的原则
设计原则主要包括:(1)景观设计原则。要经常考虑河流风景的整体,不做只考虑护岸的设计。(2)日常风景原则。河川要具有安全下泻洪水的功能,但也要当做日常生活场景的设计,而不要只考虑高水位时河水的流动状态。(3)透视设计的原则。要始终以透视图将设计对象空间确认为立体形态,不能仅凭平面图和截面图来进行护岸设计。(4)场所性原则。要充分考虑要进行景观设计的场所的特性,不能原封不动地照搬别的设计。(5)配角原则。要注意在护岸设计中不要过分渲染,避免让护岸成为风景的主角。
3.护岸的形态原则
在构思和设计护岸的平面形状时,要基本上以徐缓曲折的形状为主,使景观显得自然生动。另外护岸的平面形状要以舒缓怡人的程度作为构思的出发点,不应使其产生小圆弧式的变化,以免破坏河川景观的怡人效果。护岸的横截面形状不要拘泥于左右对称的形态,使它们看起来更接近于天然河流。
4.护岸的规模
考虑到不使护岸在河川风景整体中过分突出,在设计时,不要将混凝土护岸的视觉高度差搞的太大。为了方便人们接近水边与水亲近,在设计时应注意护岸与水面的高度差不要太大。对于护岸的坡度,从易于接近水边的角度考虑,坡度不宜超过1﹕2.5,以免使坡度更加平缓而产生单调和显眼。在护岸长度方面,应避免在很长区间连续出现同一形状的护岸,通常加入阶梯设施或运用无落差护槽和接缝等手段,以及让护岸肩部高度沿纵断面产生变化。
三、护岸的类型
护岸类型按材料分为以下三类:(1)天然材料护岸,包括草和草皮、合成材料加固的草、芦苇、柳树和其他的树、木结构、灌木、临时保护。(2)垂直护岸,有钢板桩、钢和石棉水泥沟槽板、石笼结构、混凝土和砖以及圬工重力挡土墙、预浇混凝土块、加筋土结构、其他低造价结构。(3)铺砌护岸,包括石头中的抛石、砌石、圬工、石笼沉排、灌浆结构;混凝土中的混凝土块、现浇混凝土板、土木织物沉排;土工织物和土工膜的有草复合结构、面层和栅格、二维结构(织物)。
四、 航道整治工程施工中应遵循的基本原则
1. 支流航道实施中低水整治原则。 支流航道在洪水期时,由于各个洪峰的互相遭遇和组合,这必然会给支流河口水流带来交互顶托的情况,由于这种交合顶托的规模往往非常宏大,冲撞也非常激烈,具有巨大的能量,也是泥沙淤积最严重的时候,因此不适合这个时候进行航道整治。此外,航道整治的目的一般既不是为了改变洪水顶托,也不是为了降低洪水期的泥沙淤积量,而是为了大幅度地提高航道在落水期时水流的输送泥沙的能力,使得洪水期时淤积的泥沙被及时带走,不影响枯水期的航道通航能力的要求,因此,支流河口的航道整治工程基本采取中、低水治理。
2. 安全第一,预防为主的原则。航道整治工程具有一定的危险性,在工程施工过程中,需要加强施工人员的安全教育,加大安全生产宣传,坚持“生命重于一切”的准则。要对施工人员进行技术培训,坚持持证上岗,采取有效的安全防护措施,尤其是一些跨汛期的整治工程,施工单位要与水利防汛部门密切沟通,及时掌握施工河段的汛情及洪水特点,在此基础上安排施工内容,编制切实可行的施工方案,确保施工人员以及工程的安全。
五、航道整治施工关键技术探讨
1. 场地清理
填筑施工围堰及基槽土方开挖前,先采用挖掘机和推土机并用人工配合清除工程用地范围内的草皮、树根、构造物等。所有废弃物按监理工程师的指示妥善处理,回填并压实好拆除后的坑穴,注意环境的保护。
2.施工排水
基坑开挖时采用纵向明沟排水,每个施工段设置集水坑,配备水泵抽水,以确保护岸干地施工。对于局部地下水丰富地段,则设置前后两侧单排井点降水。井点降水的井点设置是保证底板质量、确保干地施工的关键。井点安置的位置、高程、间距及安插顺序都直接影响到降水效果,必须做到合理安排,严格把关。布设井点时加强测量制约,确保井点高程、线型符合相关要求。有效管外用尼龙纱布和绿纱包扎完好,所有井管与真空泵连接后确保紧固不漏气。水枪冲沉立管时,成孔太小,使黄砂能沉于孔底,包裹于有效管外围,形成黄砂滤层,扩大透水半径,增强排水效果。在满足干地施工条件下,适时进行井点拆除并在拆除后按规范要求进行井口封堵。
3.测量放样
本标段护岸线型很大部分为曲线,测量制约有一定难度,所以组织精干、经验丰富的技术力量承担测设任务。采用GPS进行导线复测和制约网的布设。工程开工前,对勘察设计人员所提供的导线点及水准点的基本数据,采用精密水准仪和全站仪进行加密并复核测量,确定提供的坐标点及水准点数据的准确性和有效性,并能满足施工制约的需要。当验算结果与提供数据有不符时,及时会同测量监理工程师进行核定。施工时,按计算出的坐标数据,用全站仪进行放样,用水准仪严格制约高程。
4.基槽开挖
(1)上层土开挖
上层土开挖目的:降低地面高程,降低施工难度;剔除上层土中含有的杂质及腐蚀农作物,为回填土料进行筛选;为现场缺土的地段进行调土;为施工期的测量放样提供通视条件及作业便利。
上层土开挖方式:可与场地清整同时进行。采用挖掘机开挖,将基坑开挖范围内的地面统一降低至设计标高1.7m左右。符合回填要求的土方堆至堆土区留作回填用,多余土方和不符合回填要求的土方采取陆路汽车或水上船舶运输的方式运至业主或地方政府指定的卸土区。
(2) 下层土开挖
下层土开挖应严格按照前沿线、结构段长度、基坑设计底宽开挖;基坑边坡坡比按照施工图设计标准开挖。为防止破坏原状土,挖掘机开挖底高程应制约在基础底面以上30cm 左右,剩余土方(保护层土方)采用人工突击开挖整修。开挖至设计标高后,支立模板浇筑基础(如有渗水,采用明沟排水,确保干地施工)。人工开挖的土方堆放在下层土开挖时预留的宽度范围及边坡上。挖掘机结束时应在末端加长开挖1~2m,适当放坡至地面,防止土方坍塌。在中间层位置设置排水沟,同时用彩条布对后方土坡进行覆盖,防止土体坍塌和雨水排入基槽。
5. 钢筋混凝土小方桩基床施工
(1) 钢筋混凝土方桩严格按设计图纸和相关规范进行预制和储运,在现场整理场地进行预制后运至现场。
(2) 钢筋混凝土方桩严禁设施工缝,待混凝土强度达到设计强度的80%后,方可吊运,吊运应使各点同时受力、徐徐起落,减少震动,防止桩身裂损。移动到成品堆场继续养护至28 天,达到100%强度之后,经由船运至各施工班组施工作业地点。
(3)操作工艺
工艺流程:测量定位放线→验收合格→就位桩机→起吊预制桩→稳桩→开始施压→中间检查验收→移桩机考虑到本工程钢筋混凝土方桩桩径小、自重轻,沉桩时采用静压法。利用液压机的无振动静压力将预制桩沉入土中,在施工中采取一次性将桩体压入的工艺。
6. 驳岸基础混凝土底板施工
(1)基础模板采用组合钢模及木模,以提高外露表面平整度、光洁度。为保证模板的使用性能和吊装时不变形,模板必须有足够的强度、刚度和稳定性,事先进行认真的设计和计算验证。
(2)混凝土运输:本工程混凝土运输主要采用机动翻斗车运输,搅拌机根据施工段落的布置,而适时的移动,保证混凝土运输距离不大于500m,同时便道尽可能平整结实,保证在混凝土运输过程中均匀不产生离析,并在初凝前将混凝土铺料入仓和振实。
(3)混凝土浇筑:必须满足施工需要,原材料质量、混凝土施工配合比、坍落度等均符合设计要求。混凝土浇筑前应将模板上的杂物、泥土等清理干净,模板检查合格后,方可进行浇筑。采用强制式搅拌机,混合料拌和时除严格做好配比制约外还需经常查坍落度,掌握好拌和时间以防止生料或过拌现象。由于浇筑时高差较大(超过1.5m),为防止产生离析,用滑槽将混凝土输送至浇筑模板内。用插入式振捣器振捣,振捣时应按操作快插慢拔方式进行,掌握好振捣时间,以防漏振或过振。浇筑时,采用分层、整体、连续方式,逐层用插入式振动棒振捣密实。并安排木工专人看模,随时检查模板、支撑是否松动变形,预留孔、预埋件是否移位,发现不足及时采取补救措施。发现模板出现松动立即暂停浇筑,重新固定好模板后再继续。制约好拆模时间,拆模时要小心,避开混凝土的棱角受损。
(4)底板混凝土浇筑过程中,预埋(底板面积15%)大块石作石笋以增加墙身基底的摩擦阻力及墙身与基础的咬合作用。按照施工图设计要求:石笋外露高度不小于80mm,净距不大于500mm,石笋直径不小于200mm。按设计要求设置好混凝土底板伸缩缝。
(5)混凝土的养护:混凝土拆模后即进行养护,采用土工布覆盖并及时洒水,用普通硅酸盐水泥拌制的混凝土养护时间不得小于7d,掺用缓凝剂的混凝土养护期不得小于14d,浇水的次数以保证混凝土湿润为宜。
六、 结束语
航道整治工程质量通病及其防治工作的好坏,直接影响到航道的安全运行,决定着航道的实际运输能力,近年来我国航道整治工程技术水平已经取得了很大的进步,尤其是近年来对各条河流的整治工程,不断进行科技攻关,取得了丰硕的成果,一些技术具有国际先进水平。
参考文献:
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