蠡湖街道核心保障區(qū)暢流活水工程施工組織設(shè)計(jì)

◎ 厲凱 王霞 徐仕達(dá)

1.無錫市水利設(shè)計(jì)研究院有限公司；2.無錫市濱湖區(qū)蠡湖街道黨工委

1.工程概況

項(xiàng)目區(qū)南面五里湖，北至梁溪河，東至罵蠡港，屬于無錫市防洪分區(qū)的梁溪河片區(qū)。其中梁溪河以南地區(qū)總面積約10.2km2，除梁溪河沿線外，地勢整體較高，地面高程基本在5.5m以上。區(qū)域?qū)儆谄皆泳W(wǎng)區(qū)，域內(nèi)共有大小河道27條，骨干河道有小渲河、西新河、陸典橋浜、連大橋浜等12條，形成“八縱兩橫”的骨干水網(wǎng)，水面積約0.48km2，現(xiàn)狀水面率約2.64%。

本工程主要任務(wù)是提升蠡湖街道核心保障區(qū)河道暢流活水條件，主要建設(shè)內(nèi)容包括箱涵清淤工程和建筑物建設(shè)工程。通過實(shí)施箱涵清淤工程，清除箱涵內(nèi)的內(nèi)源污染物，減少釋放至水體中的氮磷，改善河道環(huán)境。通過建設(shè)控制建筑物，引導(dǎo)核心保障區(qū)域內(nèi)水體按照需要的方向流動。汛期，有外來水源時，通過水工程控制活水流向，增加經(jīng)過連大橋浜的流量，提高連大橋浜水質(zhì)；非汛期，無外來水源時，動力促進(jìn)廟涇浜→連大橋浜→陸典橋浜河道閉合圈的水流流動，增加水體含氧量，促進(jìn)河道水生態(tài)健康，改善河道水質(zhì)。

2.建設(shè)的必要性

梁溪河以南地區(qū)涉及蠡溪河、新城河、小渲河等5條市級水環(huán)境綜合整治河道，涉及12條區(qū)級水環(huán)境綜合整治河道，涉及8條入湖河流一級支浜，是治理太湖保護(hù)水源的最前沿陣地。目前，區(qū)域河道面臨的主要問題有：

（1）水系溝通不暢，水動力條件不佳?，F(xiàn)狀河道原與五里湖連通，由于太湖水環(huán)境保護(hù)需要，沿湖口門均設(shè)土壩攔死，五里湖與域內(nèi)河道的水體交換被切斷，僅在局部設(shè)有臨時電泵引水。片區(qū)內(nèi)河道水源僅為區(qū)域降水，非汛期水源條件嚴(yán)重不足，片區(qū)內(nèi)水體流動性很差，河道水環(huán)境得不到保證。特別是蠡湖核心保障區(qū)所在位置，處于梁溪河片的最東南端，區(qū)域內(nèi)的水循環(huán)動力嚴(yán)重不足，亟需改善域內(nèi)河道水循環(huán)動力條件。

（2）局部河段為地下暗河，箱涵段內(nèi)淤積嚴(yán)重。本次工程涉及域內(nèi)廟涇浜、連大橋浜、隱秀路箱涵、金城路頂管和河北洚浜5段。現(xiàn)狀河道多處河段為箱涵暗河形式，管理不便，內(nèi)部淤積較為嚴(yán)重。同時，箱涵內(nèi)的淤積物也成為嚴(yán)重的內(nèi)源污染源，不斷散發(fā)出有毒有害物質(zhì)，污染河道水質(zhì)。

（3）核心保障區(qū)河道非汛期水環(huán)境條件不佳。通過河道水質(zhì)抽樣調(diào)查，核心保障區(qū)水環(huán)境條件不佳，特別是非汛期，河道水環(huán)境條件明顯比汛期差。且連大橋浜水質(zhì)差于廟涇浜水質(zhì)，是由于連大橋浜活水量少于廟涇浜所致。詳情如圖1所示。

圖1 河道水質(zhì)情況

（4）跨區(qū)調(diào)度協(xié)調(diào)不便，實(shí)施難度大。梁溪河以南片區(qū)涉及蠡湖街道、蠡園街道和河埒街道?，F(xiàn)狀街道交界處多處設(shè)有攔河攔水壩，如東新河太湖大道一側(cè)混凝土壩、北莊河兩頭攔水壩等。這些攔水壩導(dǎo)致水系溝通不暢，對區(qū)域暢流活水不利。此外，由于控制建筑物位置限制，活水水源也會受到限制，跨區(qū)協(xié)調(diào)難度較大且多有不便，且這些問題短期之內(nèi)一時較難解決，短期之內(nèi)，很難靠外部條件改善蠡湖街道核心保障區(qū)河道暢流活水條件。

此外，由于雨污管道私接亂接，控源截污難徹底，局部污水往往直接入河污染河道水體，導(dǎo)致各類考核斷面水質(zhì)不達(dá)標(biāo)風(fēng)險依然較大，急需采取必要措施，改善區(qū)域河道水質(zhì)。

3.施工組織設(shè)計(jì)

3.1 施工條件

項(xiàng)目地處北亞熱帶-北溫帶過渡帶，屬北亞熱帶濕潤季風(fēng)區(qū)，氣候特征：氣候溫和，雨量充沛，四季分明，無霜期長。在冬季，由于北方大陸寒冷的空氣，有許多寒冷干燥的北方風(fēng)；夏季以南季風(fēng)為主，夏季炎熱潮濕。春夏交替多雨，夏末秋初有臺風(fēng)。項(xiàng)目位于便利區(qū)，可與太湖大道、建設(shè)路、貢湖大道等城市道路相連。施工用電可從廟涇浜閘站或附近現(xiàn)有電路接入?？刹捎靡苿与娫挼葻o線通信手段進(jìn)行通信建設(shè)。在施工現(xiàn)場使用內(nèi)部電話或?qū)χv機(jī)。該地區(qū)的水質(zhì)受到不同程度的污染。施工用水和生產(chǎn)用水符合要求時，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)和回用。將飲用水連接至自來水網(wǎng)使用[1-3]。

本項(xiàng)目所在區(qū)域在河道藍(lán)線范圍內(nèi)，可采用樁木圍堰配合施工臨時水泵降水，干地施工。施工臨時場地可與周邊廠區(qū)協(xié)商，租用部分場地作為施工臨時場地。

3.2 施工方案

施工采用分段打壩，分段排水干法施工。設(shè)計(jì)施工次序如下：

1）施工連大橋浜清淤段、金城路頂管清淤段和金城路頂管東閘；同時施工隱秀路箱涵清淤段。施工連大橋浜清淤段、金城路頂管清淤段和金城路頂管東閘施工段：分別在金城路頂管東閘東側(cè)（廟涇浜側(cè)）、金城路頂管西側(cè)（王巷浜側(cè)）和連大橋浜北側(cè)（東新河側(cè)）構(gòu)筑3道臨時圍堰，完成段內(nèi)清淤和建筑物工程施工后拆除施工臨時圍堰。隱秀路箱涵清淤段：在隱秀路箱涵東側(cè)（罵蠡港側(cè)）構(gòu)筑1道圍堰，關(guān)閉隱秀路箱涵西側(cè)廟涇浜閘站閘門和隱秀路箱涵閘門，完成段內(nèi)清淤施工后拆除施工臨時圍堰。兩段工程施工期內(nèi)施工排水可由兩側(cè)河道排出，漣漪橋活水可由廟涇浜流入核心保障區(qū)，經(jīng)河北洚浜排出[4-5]。

2）施工廟涇浜雙向活水閘站。在閘站站址兩側(cè)構(gòu)筑2道臨時圍堰，完成閘站工程施工后拆除施工臨時圍堰。本段施工期內(nèi)施工排水可由兩側(cè)河道排出，漣漪橋活水可由連大橋浜流入核心保障區(qū)，經(jīng)河北洚浜排出。

3）施工河北洚浜箱涵清淤段。河北洚浜箱涵清淤段：在河北洚浜箱涵東側(cè)（罵蠡港側(cè)）構(gòu)筑1道圍堰，關(guān)閉河北洚浜箱涵西側(cè)河北洚浜閘站閘門，完成段內(nèi)清淤施工后拆除施工臨時圍堰。本段施工期內(nèi)施工排水可由兩側(cè)河道排出，漣漪橋活水可由廟涇浜流入核心保障區(qū)，經(jīng)隱秀路箱涵排出。

3.3 施工圍堰、排水

采用樁木圍堰，本次工程施工期為非汛期，施工圍堰擋水高程按照常水位3.50m設(shè)定，安全加高為0.50m，圍堰頂高程取值為4.0m。圍堰采用機(jī)械施工。圍堰工程的土源必須為工程性能良好的粘性土。施工時，先打好兩側(cè)樁后，兩側(cè)樁用兩層φ8@500鋼筋拉結(jié)，并在兩側(cè)布置原木橫檔，在兩內(nèi)側(cè)鋪設(shè)竹籬和土工布，再在內(nèi)填土壓實(shí)。如圖2所示。

圖2 樁木復(fù)合圍堰結(jié)構(gòu)圖

施工期間的排水包括建筑物或河床施工后的首次占用以及相關(guān)河段的排水。主坑的初始排水阻力通常由施工后的泵確定，并應(yīng)考慮施工范圍。控制岸坡或主礦邊坡的穩(wěn)定性要求，控制主礦水位下降速度，每天不超過0.5m。安裝泵時，必須考慮備用泵和主坑的流量計(jì)算。

常規(guī)排水包括但不限于由于地下水位導(dǎo)致的抽水和排水基礎(chǔ)，施工期間地下水位高于基坑開挖程度。

3.4 主體工程施工

3.4.1 土方工程

承包人可根據(jù)地質(zhì)、降低地下水位措施和施工條件等情況，經(jīng)穩(wěn)定驗(yàn)算后確定基坑開挖邊坡，必要時可采用一定的支護(hù)措施，但必須保證施工期邊坡的安全穩(wěn)定?；娱_挖時，需保留建筑物底部以上30-50cm土作保護(hù)層，留待人工開挖，以免擾動地基。保護(hù)層開挖應(yīng)采取突擊開挖方式，并會同業(yè)主、監(jiān)理、勘察、設(shè)計(jì)方的相關(guān)人員驗(yàn)槽后，方可進(jìn)行下階段的施工。基坑開挖到位后應(yīng)及早進(jìn)行封底[6-7]。施工過程中應(yīng)加強(qiáng)降排水工作，采用針井等排水方式排干基坑積水，確保地下水位控制在底板下至少50cm。墻后土方填筑前必須清除基坑底部的積水、雜物等，含水率應(yīng)控制在最優(yōu)含水率附近，并分層夯實(shí)，層厚不大于25cm。閘站工程回填土方壓實(shí)度不應(yīng)小于0.93。整個填筑過程中應(yīng)保證對稱回填，均勻上升。在靠近建筑物或墻后2m范圍內(nèi)采用人工或小型壓實(shí)設(shè)備（激振力不大于35kN）回填并夯實(shí)，且鋪土厚度宜適當(dāng)減少。

3.4.2 砼和鋼筋砼工程

①模板及腳手架工程模板及腳手架工程施工應(yīng)按施工放樣圖設(shè)計(jì)，并按施工規(guī)范進(jìn)行安裝和拆除。

腳手架工程必須牢固、穩(wěn)定、可靠，符合腳手架工程的搭設(shè)的施工規(guī)范要求。

鋼筋制筑原材料的質(zhì)量要格控制，并按設(shè)計(jì)圖紙放樣制作，鋼筋的現(xiàn)場綁扎與安裝要符合施工規(guī)范要求。

②混凝土工程。本工程由于混凝土強(qiáng)度高，施工面積大，落差大，項(xiàng)目采用泵送混凝土，嚴(yán)格控制泵送混凝土比，控制比沙速，盡可能縮短混凝土輸送路徑。選擇合適的混凝土加料泵，以減少混凝土收縮，確保表面質(zhì)量。泵送混凝土比根據(jù)混凝土原料、混凝土運(yùn)輸距離、混凝土泵和輸送管直徑、氣溫等條件，通過攪拌和泵送試驗(yàn)確定?；炷羶Υ婵刂圃?到12厘米之間，泵送混凝土的比例在0.45到0.55之間。砂速控制在38到42%之間，泵送混凝土的最小水泥消耗量為300kg/m3。

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，本項(xiàng)目使用的商用混凝土和混凝土進(jìn)行廣泛的選擇，并比較施工中使用的商用混凝土。混凝土、振動和打夯工藝：樓層混凝土，每層控制厚度30cm。水下振動器用于振動，平面振動器用于振動水面，防止因水附近振動而損壞保留水的青銅板。混凝土表面必須擦拭三次和兩次才能生存。中上層結(jié)構(gòu)混凝土：在混凝土澆筑開始時，先用5cm厚的水泥溶液，水泥溶液比混凝土溶液協(xié)調(diào)，然后每次混凝土厚度為30-50cm。在裝載過程中，必須不斷檢查鋼筋的位置、保護(hù)層的厚度和所有預(yù)埋零件的準(zhǔn)確性?；炷敛捎面?zhǔn)綁郝窓C(jī)澆注，插入式振動器振動器。

3.4.3 止水和金屬結(jié)構(gòu)施工

施工時應(yīng)注意對止水質(zhì)量的控制，尤其是垂直止水與水平止水接頭、水平止水與水平止水接頭及止水柏油盒的質(zhì)量應(yīng)嚴(yán)格控制，以防留下滲流隱患。銅片止水安設(shè)時，嚴(yán)禁采用鉛絲穿孔綁扎，宜用模板嵌固。止水中的沉降槽，應(yīng)用聚乙烯低發(fā)泡填縫板填密實(shí)。紫銅片焊接前，必須清除表面油漬、浮皮和污垢，制作時宜壓模壓制成型；水平止水間連接方式采用焊接，不得漏焊，每道焊縫應(yīng)保證不漏水，瀝青灌注要密實(shí)，不得有“斷頸”現(xiàn)象，焊接前宜采用紫銅鉚釘鉚定，焊接后應(yīng)做滲水試驗(yàn)。

啟閉機(jī)及其預(yù)埋件均在專業(yè)廠家制作，汽車運(yùn)至現(xiàn)場，采用汽車起重機(jī)配合吊裝閘門及啟閉機(jī)。確定采購廠家后應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑膮?shù)復(fù)核產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求，同時復(fù)核土建尺寸和預(yù)留孔洞是否滿足安裝和檢修要求，經(jīng)確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行土建施工。若產(chǎn)品與土建尺寸不匹配，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理和業(yè)主同意后，在廠家的配合下，調(diào)整相應(yīng)尺寸。為保證不影響工程施工進(jìn)度，閘門埋件應(yīng)提前運(yùn)輸至現(xiàn)場，隨門槽二期砼澆筑同期安裝。

4.結(jié)論

為保證骨干河流長流長清目標(biāo)，通過蠡湖街道核心保障區(qū)暢流活水工程建設(shè)的必要性分析及該工程施工組織設(shè)計(jì)研究，可得出本工程建設(shè)是非常有必要以及安全施工是一切的保障結(jié)論。