舊城區(qū)防洪及污水截流綜合改造工程施工技術(shù)

李 莎

(廣東省水利水電建設(shè)有限公司，廣東 廣州 510000)

1 工程概況

龍海城區(qū)防洪及污水截流綜合改造工程(石馬段)，水利部分作為錦江道改造相附工程，主要包括對堤岸線、嚴(yán)溪頭水閘、現(xiàn)狀歷史碼頭進(jìn)行改造建設(shè)。其中，SM0+000～SM0+076.44段跨越原嚴(yán)溪頭水閘出口段，需要在道路外江側(cè)新建護(hù)岸，軸線沿改造道路臨水側(cè)布置，堤岸采用灌注樁基礎(chǔ)和重力式擋墻斷面；SM0+076.44～SM0+300.00段場地開闊(現(xiàn)有居民房拆除)，沿改造道路臨水側(cè)布置，堤岸采用斜坡式土堤斷面，臨水側(cè)為小公園；SM0+300～SM0+361.78段為現(xiàn)狀實體碼頭，在碼頭內(nèi)側(cè)新建小擋墻加高護(hù)岸；SM0+361.78～SM1+601.04將現(xiàn)有堤岸向臨水側(cè)平均外移8 m左右并新建護(hù)岸，堤岸采用灌注樁基礎(chǔ)和重力式擋墻斷面；SM1+601.04～SM1+785.59段為錦江道一期已建設(shè)的堤岸，沿現(xiàn)有堤岸走向布置，本次對現(xiàn)有堤岸進(jìn)行加高以滿足防洪要求。由于SM0+361.78～SM1+601.04段堤岸外拓，需要對原有護(hù)岸上排水出口進(jìn)行改造接長，分別為蔡巷一孔涵洞和小型排水口共17處；受道路改造影響需要拆除原嚴(yán)溪頭水閘，為滿足城區(qū)排澇要求需要對水閘擇址重建。重建嚴(yán)溪頭水閘位于SM0+038.23處，水閘布置于錦江道南側(cè)，水閘共2孔，單孔凈寬3.5 m；受本次道路改造影響，需要拆除現(xiàn)狀歷史碼頭。本工程根據(jù)現(xiàn)狀規(guī)模在新建堤岸外側(cè)予以重建。

2 施工條件

2.1 地質(zhì)條件

擬建場地位于龍海市石碼鎮(zhèn)，根據(jù)現(xiàn)場踏勘及收集的資料，場地原始地貌屬沖海積階地地貌單元，場地基底母巖為花崗巖。擬建場地環(huán)境整體較簡單，場地地面標(biāo)高為4.042～5.31(孔號標(biāo)高)，沿線地形總體相對平緩。擬建路段沿線道路東北側(cè)為沿江駁岸，現(xiàn)狀穩(wěn)固牢靠，未發(fā)現(xiàn)有滑坡、崩塌、地裂縫及地面塌陷等不良地質(zhì)現(xiàn)象，穩(wěn)定性較好；道路西北側(cè)沿線為居民區(qū)(2F～8F，主要為樁基，其中2層以下的以淺基為主。擬建場地內(nèi)埋藏地層野外特征自上而下依次描述如下：

(1)雜填土(Qml)。雜色，中密，頂部0.3 m為混凝土路面，其下主要由黏土、風(fēng)化土、碎石(中風(fēng)化花崗巖)、塊石及建筑垃圾等組成，硬質(zhì)含量一般，硬雜質(zhì)粒徑5～10 cm不等(個別粒徑達(dá)到40 cm)，含量約20%(其中，ZK19、ZK37、ZK40、ZK43、ZK44、ZK45、ZK46、ZK50、ZK54、ZK56鉆孔含約40%的塊石，粒徑約20～80 cm)，回填時間10年以上，已完成自重固結(jié)，本層場地均有分布，層厚2.8～9.5 m，動探實測擊數(shù)12～18擊，動探修正擊數(shù)11.4～15.3擊。

(2)淤泥(Q4 m)。深灰色，飽和，流塑～軟塑，主要由黏性土組成，屬高壓縮性土，富含有機(jī)質(zhì)，有機(jī)含量3.8%～4.6%，污手，具腥臭味。切面光滑，手捏易變形，稍有光澤，干強度、韌性中等，無搖震反應(yīng)。層厚1.3～7.2 m。

(3)細(xì)砂(Q4al-pl)?；尹S色，飽和，以中密為主，頂部為稍密。顆粒形狀多呈棱角形，分選性一般，主要由石英砂組成，含泥質(zhì)約10%～15%。本層場地均有分布，層厚15.2～20.9 m，標(biāo)貫實測擊數(shù)13.0～20.0擊，標(biāo)貫修正擊數(shù)10.4～14.0擊。

(4)卵石(Q3al-pl)。灰色、灰褐色等，飽和，中密狀，粒徑大于20 mm顆粒平均含量58%，粒徑一般為3～5 cm，個別可達(dá)10 cm以上，顆粒呈橢圓狀，骨架顆粒母巖成分多為中風(fēng)化花崗巖，填充物主要為中細(xì)砂及黏性土成分，骨架顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量約63%，呈交錯排列，大部分接觸。泥質(zhì)含量約20%左右。層厚0.6～5.9 m，動探實測擊數(shù)17～18擊，動探修正擊數(shù)11.6～12.4擊。

2.2 水文條件

龍海市氣候?qū)倌蟻啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，海洋性氣候特點明顯，降水充沛。

(1)擬建場地北側(cè)為福建省第二大河的九龍江，其支流西溪及北溪在本區(qū)西部的福河附近匯合，流經(jīng)沙洲分為北、中、南港向東匯入廈門港。

(2)由于該地區(qū)地下水主要來自九龍江徑流補給和大氣降水的滲透以及通過蒸發(fā)及經(jīng)流等方式的排泄，因此，在勘察期間，要密切觀測該地區(qū)地下水與北側(cè)九龍江存在的緊密聯(lián)系，施工及設(shè)計時應(yīng)予以充分考慮。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，年地下水位變幅約5.0 m，建議近3～5年最高地下水位、歷史年最高水位按各路段地面整平標(biāo)高考慮，另外，場地地下水干濕交替范圍建議按標(biāo)高-2.5～5.5 m考慮。

(3)擬建工程所在地區(qū)地下水長期處于干濕交替和無干濕交替狀態(tài)，因此，很容易對混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性。場地內(nèi)地基土對混凝土結(jié)構(gòu)具微腐蝕性、對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性。應(yīng)按國標(biāo)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50046—2018)有關(guān)規(guī)定進(jìn)行防護(hù)。

2.3 工程防洪標(biāo)準(zhǔn)

市區(qū)定位為市域次中心，防護(hù)區(qū)比較重要。根據(jù)國標(biāo)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201—2014)、《堤防工程設(shè)計規(guī)范》(GB 50286—2013)結(jié)合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、總體規(guī)劃布局及區(qū)域的重要性，確定本工程九龍江南港南岸防洪標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇洪水設(shè)計。堤防工程的級別為2級。

嚴(yán)溪頭水閘建筑物為2級建筑物，排澇標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水不漫溢，外江防洪標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇設(shè)計。

3 工程施工分析

3.1 工程重難點分析

龍海城區(qū)防洪及污水截流綜合改造工程(石馬段)，水利部分主要為改造堤岸全長1752.59 m。樁號SM0+000～SM1+785.59(含灌注樁基礎(chǔ)、承臺套箱、承臺堤岸混凝土墻體，壓重臺、懸挑板等)，嚴(yán)溪頭水閘拆移重建，歷史碼頭拆移重建等，蔡巷涵洞和原排水管延伸段施工等子目工程，有如下主要特點：

(1)全堤岸段工程量大，工期緊，且市政道路左幅拓寬部分均需在堤岸完成情況下進(jìn)行拓寬施工。

(2)石碼段道路為單向2車道交通，機(jī)、非混行，全天單向交通流量較大。道路南側(cè)主要為民房、單位廠房和商店；道路北側(cè)為九龍江，沿線有水閘、老客運站、歷史碼頭等。該段工程施工前必須做好分時、分段進(jìn)行組織交通疏導(dǎo)及圍擋工作施工，確保交通暢通、人群安全。

(3)擬建道路靠九龍江邊，原有的舊堤岸年久失修，給施工帶來非常大的安全隱患，管線改造和保護(hù)困難，且地下的雨污水管常年失修破裂，排出水滲透影響原路基的穩(wěn)定性。

(4)施工斷面小，難以展開大面積施工，且施工受潮汐影響大，施工降排水防洪排澇困難。

(5)路上原人行道行道樹對施工過程吊車和運送材料造成很大的障礙，制約工程施工的進(jìn)度。

(6)原出水口排出水和蔡巷涵洞排出水需先進(jìn)行導(dǎo)排和引流，避免對堤岸施工過程造成極大的施工難度。

3.2 工程施工措施

(1)根據(jù)分項工程子目較多、施工作業(yè)面不寬的特點，施工前必須做好開工前的各項準(zhǔn)備工作，比如，要結(jié)合實際制定施工方案[1]。并根據(jù)該工程的實際，采用分段施工，各專業(yè)工程嚴(yán)格按照先深后淺、先地下后地上、先主體后附屬等原則有序開展。

(2)原路面設(shè)置半封閉施工圍擋。沿線居民通行處設(shè)置交通疏導(dǎo)標(biāo)志，施工材料堆放及機(jī)械設(shè)備的停放一律在施工范圍內(nèi)，確保車輛順利通過，不阻塞交通。

(3)在開工前進(jìn)行現(xiàn)場勘察，查閱地下水等相關(guān)資料，對地下管線和地上的有關(guān)設(shè)施要做到能避開的就避開。對于作業(yè)區(qū)域人工開挖的探坑，應(yīng)設(shè)置警示標(biāo)識。

(4)合理安排作業(yè)段及作業(yè)時間，重點部位、關(guān)鍵工序盡量安排在退潮時施工。

(5)避開行道樹，合理科學(xué)安排施工段。

(6)原出水口排出水和蔡巷涵洞排出水采用鋼管導(dǎo)流，鋼板樁和砂袋相結(jié)合圍堰，作業(yè)區(qū)域施工降排水以“截、堵、排、導(dǎo)”相結(jié)合的施工方案，導(dǎo)流跟圍堰詳見專項方案。

4 工程施工方案

4.1 鉆孔灌注樁施工

樁基采用沖擊鉆成孔，導(dǎo)管法灌注混凝土。鋼筋籠集中在加工棚內(nèi)分段制作，運至施工現(xiàn)場焊接或鐓粗套筒連接，由汽車吊放入孔內(nèi)。

鋼筋籠根據(jù)樁長分節(jié)段加工，主筋采用鐓粗直螺紋套筒連接，箍筋與主筋交叉點應(yīng)雙絲綁扎。相鄰主筋接頭相互錯開，接頭相距35 d且大于500 mm，同截面的接頭數(shù)目不多于主筋根數(shù)的50%。φ25或φ28間隔2 m的加強箍筋與主筋焊接牢固。

鋼筋籠吊裝采用一臺25T吊車分節(jié)段起吊安裝。鋼筋籠放入前要先綁好砂漿墊塊，按設(shè)計要求為80 mm(鋼筋籠四周在主筋上每隔2 m左右設(shè)四個高強度砂漿墊塊，作為保護(hù)層墊塊)。

4.2 鋼筋混凝土套箱施工

混凝土套箱高2.02 m，其中底板厚0.52 m，承臺部分高1.5 m。套箱內(nèi)壁需粘貼2 cm厚泡沫板、止水條?；炷撂紫鋫?cè)板厚30 cm，底板的預(yù)留孔直徑為1.315 m。

為抵擋潮水，在混凝土套箱側(cè)板頂上需拴接一節(jié)防浪板，防浪板高度考慮潮水高度、浪高等因素設(shè)計[2]，防浪板的拼裝形式為螺栓連接。防浪板由四塊組成，防浪板高3.0 m。

4.3 重力式護(hù)岸擋墻施工

4.3.1 護(hù)岸擋墻結(jié)構(gòu)

本工程采用重力式擋墻護(hù)岸+灌注樁基礎(chǔ)方案。擋墻下設(shè)置兩排D1000沖擊鉆孔灌注樁，橫向間距3.35 m，縱向間距3.00 m，樁頂與承臺固接，承臺頂標(biāo)高1.50 m，厚1.50 m，寬5.35 m，采用C30鋼筋混凝土。承臺(套箱)以下1.98 m 范圍內(nèi)淤泥應(yīng)采用中粗砂進(jìn)行換填并振實。重力式擋墻坐落在C30鋼筋混凝土承臺上，擋墻高度3.78～3.74 m，墻頂寬度1.5 m，面坡坡比1∶0.2，背坡坡比1∶0.3。墻身臨水側(cè)面層采用M10漿砌條石面層，厚500 mm(趕潮施工，兼做墻身C20埋石混凝土模板)，其余部分采用C20埋石混凝土澆筑。墻頂采用C30鋼筋平臺向臨水側(cè)懸挑2.0 m。平臺邊緣設(shè)置防浪板欄桿，欄桿高度1.2 m，擋板高度0.6 m。墻背回填材料采用中粗砂、砂碎石和亞黏土等，根據(jù)堤防工程要求中粗砂、砂碎石相對密度不小于0.65，亞黏土壓實度不小于0.93。回填料壓實度還應(yīng)滿足路基要求。墻身設(shè)置D75PVC排水管，間距2.0 m，梅花型布置。

4.3.2 埋石混凝土擋墻澆筑

埋石混凝土擋土墻基礎(chǔ)及墻身采用C20埋石混凝土澆筑。埋石混凝土埋石率為不大于20%，所用埋石飽和抗壓強度不小于40 MPa。在施工中要注意四點：一是要嚴(yán)格按施工程序進(jìn)行施工，要先鋪墊混凝土再鋪石塊；二是每層的混凝土厚度不能超過1000 mm；三是塊石的尺寸要嚴(yán)格按設(shè)計要求選用，一般講不得超過本次混凝土塊體的1/3；四是塊石要堅硬，無裂縫，更不能用風(fēng)化石塊，要對石塊的抗壓強度進(jìn)行檢測，其抗壓強度要大于400 kg/cm2。塊石應(yīng)分布均勻，塊石間距不小于10 cm。最終層面應(yīng)有10 cm純混凝土覆蓋層(澆筑過程的澆筑層面允許塊石突出層面)。

4.3.3 擋土墻后回填砂、土

墻身砌體強度達(dá)到75%的設(shè)計強度后進(jìn)行土方回填，墻背回填材料采用中粗砂、砂碎石和亞黏土等，根據(jù)堤防工程要求中粗砂、砂碎石相對密度不小于0.95，亞黏土壓實度不小于0.93。回填料壓實度還應(yīng)滿足路基要求。

4.4 干砌塊石及漿砌石施工

4.4.1 干砌塊石施工

石塊要用手錘加工，打擊口面。面石用料大小均勻、質(zhì)地堅硬，不得使用風(fēng)化石料，單塊重量≥25 kg，最小邊長≥20 cm，長度在30 cm以下的石塊，連續(xù)使用不得超過4塊，不得出現(xiàn)通縫、浮石、空洞以及縫寬在1.5 cm長度在0.5 cm以上的連續(xù)縫。

4.4.2 漿砌石施工

漿砌體施工要注意兩個方面：一是砂漿要嚴(yán)格按設(shè)計配合比要求進(jìn)行澆灌，砂漿稠度要達(dá)到30～50 mm；二是要嚴(yán)格按照驗收規(guī)范要求進(jìn)行施工，比如，墻體的轉(zhuǎn)角必須垂直、平整，臨時斷頭處必須要斜槎等。具體講有以下幾點： (1)墻體的第一皮條石基礎(chǔ)要丁砌筑。(2)墻體的灰縫厚度不超過20 mm。(3)砌筑時，塊石要放置平穩(wěn)，不得撬動，砂漿的鋪設(shè)厚度應(yīng)略高于規(guī)定灰縫的6～8 mm。(4)上下層石塊要錯縫砌筑，不得同縫，要做到上下層錯縫搭砌，如果在同一皮墻體石塊全部是順砌筑的話，那么，在砌筑后兩皮后，就應(yīng)該砌一皮丁砌層；假如在同一層采用的是丁順組合砌法的話，那么，丁砌石就應(yīng)該交錯設(shè)置[3]。(5)同皮砌筑應(yīng)該采用丁向砌筑的形式進(jìn)行，如果墻體的中間部分是用毛石進(jìn)行砌筑的，那么，丁砌石塊伸入毛石部分的長度就不能小于200 mm。(6)墻體砌筑要服從施工監(jiān)理的監(jiān)督檢查，主動配合監(jiān)理的工作，擋土墻砌筑要按設(shè)計和驗收規(guī)范要求，留置排水孔和伸縮縫。 (7)擋土墻塊石砌筑要留置變形縫，變形縫要按施工規(guī)范要求，相隔6 m 設(shè)置一條，變形縫的寬度為2 cm，用瀝青和杉板進(jìn)行填塞，變形縫的留置要做到上下垂直。 (8)水 泥砂漿、石料都要進(jìn)行強度檢測，其中，水泥砂漿的強度為M10，塊石的強度為MU50，墻體要用1∶2的水泥砂漿進(jìn)行勾縫，縫寬為2 cm，深度為4 cm。

4.5 水閘工程施工

因是舊水閘拆除遷移重建，新建水閘施工之前需做好導(dǎo)流和圍堰工作，方能進(jìn)行下一步工序施工。

4.5.1 施工程序

施工準(zhǔn)備→測量放線→施工導(dǎo)流和圍堰→土方開挖→閘室段施工→上游混凝土鋪蓋施工→下游消力池施工→上下游翼墻施工→漿砌石護(hù)底施工→干砌石護(hù)底施工→拋石防沖槽施工→土方回填→交通橋吊裝→機(jī)架橋施工→閘門及啟閉機(jī)安裝→邊坡修整→砌石護(hù)坡施工→竣工整理

4.5.2 混凝土工程

混凝土采用泵車泵送，澆筑采用水平分層進(jìn)占法澆筑。首先，進(jìn)行底板澆筑，之后進(jìn)行墻體及中、邊墩澆筑。每層澆筑厚度不超過40 cm，混凝土振搗采用插入式振搗器，振搗底板利用ZX-70型振搗棒振搗密實，墻體及中、邊墩利用ZX-50型振搗棒振搗密實，頂部抹平壓光，混凝土澆筑完畢后，用薄膜、草簾覆蓋養(yǎng)護(hù)。施工縫應(yīng)鑿毛處理，沖洗干凈，排除積水。在澆筑新混凝土?xí)r，水平施工縫應(yīng)鋪一層5 cm厚與混凝土同標(biāo)號的水泥砂漿。新老接合面的混凝土應(yīng)搗實，振搗器頭至模板的距離應(yīng)約等于其有效半徑的1/2，并不得觸動鋼筋、止水片及預(yù)埋件等?；炷两K凝后，灑水養(yǎng)護(hù)14 d。

4.5.3 土方回填

在閘體工程基本完工后進(jìn)行砂、土回填?；靥钸^程中，質(zhì)檢員分層取樣，合格后進(jìn)行下一層回填。

5 結(jié) 論

綜上所述，在復(fù)雜環(huán)境下，對舊城區(qū)防洪及污水截流改造，施工前需要進(jìn)行詳細(xì)的勘察、調(diào)研，根據(jù)施工現(xiàn)狀，制定專項施工措施，并提前準(zhǔn)備應(yīng)急預(yù)案，防止突發(fā)事件的發(fā)生，確保安全施工、按時完工、保質(zhì)交工。該項目作為“一江濱兩新區(qū)”重點建設(shè)項目之一，建設(shè)完成后，不僅能提高錦江道現(xiàn)有防洪標(biāo)準(zhǔn)，更能提升錦江大道石碼段的通行能力。