大沽河樞紐改造工程施工技術(shù)

董曉莉，貴雪燕

（1.山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心膠州管理站，山東 膠州 266300；2.甘肅省定西市安定區(qū)水務(wù)局，甘肅 安定 743000）

1 工程概況

大沽河樞紐工程是引黃濟(jì)青工程的重要組成部分，于1989年竣工，工程位于膠州市膠萊街道辦事處小高于家村，大沽河中下游，引黃濟(jì)青輸水河設(shè)計(jì)里程241+399 處，主要由倒虹吸、引水閘、沖沙閘、泄洪閘、溢流壩、明渠及穿堤涵洞組成。

大沽河樞紐改造工程是由山東省調(diào)水工程運(yùn)行維護(hù)中心組織實(shí)施的引黃濟(jì)青第二批改擴(kuò)建項(xiàng)目，項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要包括：拆除重建樞紐引水閘、沖沙閘的鋪蓋、護(hù)底和護(hù)坡、上游翼墻等，右側(cè)新增漿砌塊石護(hù)坡；在鋪蓋上游齒墻處增設(shè)一道水泥土攪拌樁防滲墻，樁徑0.40 m，墻底至泥巖。拆除重建樞紐水閘下游段的防沖槽、消力池、海漫等；倒虹涵管內(nèi)增設(shè)壓板止水帶；更換引水閘、沖沙閘門(mén)，將閘門(mén)啟閉機(jī)由螺桿式啟閉機(jī)更換為齒桿式啟閉機(jī)，120 m交通橋進(jìn)行橋面鋪裝和更換欄桿。

2 工程施工技術(shù)難點(diǎn)

2.1 河道內(nèi)施工難度大

大沽河樞紐改造工程從開(kāi)始入場(chǎng)到工程結(jié)束需要經(jīng)歷1個(gè)月左右時(shí)間的汛期，大沽河水量比較大，尤其汛期雨量非常充沛，這給大沽河樞紐改造工程分期施工方案、基坑排水及大沽河度汛方案的選擇提出了不小的挑戰(zhàn)。

2.2 拆除工程量大

改擴(kuò)建工程的第一步就是拆除工程，新建工程是在拆除工程的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，故拆除時(shí)必須定位精準(zhǔn)。大沽河樞紐工程需要先拆除原來(lái)的防滲鋪蓋，底板、消力池等相應(yīng)結(jié)構(gòu)，主要拆除內(nèi)容大部分為漿砌石、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。另外為節(jié)約資源、舊料再利用，要求施工單位拆除時(shí)原工程結(jié)構(gòu)時(shí)必須小心進(jìn)行，以確保舊料完整和人員安全，為后續(xù)新建工程夯實(shí)基礎(chǔ)。

2.3 隱蔽工程多，質(zhì)量控制要求高

此工程涉及的施工內(nèi)容多，包含了深基坑工程、鋼筋混凝土工程、水泥土攪拌樁工程及漿砌石工程等，涉及的隱蔽工程繁多，僅泄洪閘水泥土攪拌樁、防沖墻，下游護(hù)坦工程就涉及重要隱蔽單元工程和關(guān)鍵部位單元工程42個(gè)。這些隱蔽工程的質(zhì)量控制對(duì)整個(gè)工程的影響非常大，后期工程建設(shè)和使用過(guò)程中如果出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，這些隱蔽工程的質(zhì)量問(wèn)題是很難監(jiān)測(cè)到，一旦拆除將會(huì)影響巨大，這給施工單位及監(jiān)理單位都提出了更加嚴(yán)格的要求和不小的挑戰(zhàn)。

2.4 工期緊，任務(wù)重

由于工程施工的工期關(guān)系到青島地區(qū)的用水安全，要在合同工期內(nèi)完成改擴(kuò)建任務(wù)；另外，由于該工程的施工時(shí)間正好跨越秋收時(shí)間，很多現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要回家忙秋收，這就給工期安排提出了挑戰(zhàn)。

3 技術(shù)方案措施

3.1 大沽河拆除工程施工方案

工程前期，設(shè)計(jì)單位技術(shù)人員深入大沽河樞紐進(jìn)行實(shí)地考察、勘測(cè)，測(cè)量放樣，到膠州管理站檔案室對(duì)原始建設(shè)檔案、運(yùn)行維修記錄進(jìn)行詳細(xì)查閱研究，獲得翔實(shí)完整的資料，為施工圖設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。拆除工程施工過(guò)程中，施工技術(shù)人員認(rèn)真查閱研究了原始的建設(shè)資料、施工圖紙等，在將原水閘鋪蓋、建筑物拆除后進(jìn)行土方開(kāi)挖工程。開(kāi)挖前施工單位技術(shù)人員通過(guò)開(kāi)挖圖紙與原始圖紙標(biāo)注的原工程尺寸進(jìn)行反復(fù)比對(duì)，選擇了正確的拆除方式和工具。利用油錘、挖掘機(jī)和人工拆除，拆除后用油錘解小后用Z30 裝載機(jī)、挖掘機(jī)裝車，自卸汽車運(yùn)至指定位置。

由于受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，必須有計(jì)劃有步驟地分批拆除。采取自上而下的順序進(jìn)行。先進(jìn)行混凝土拆除，后進(jìn)行漿砌石拆除。拆除的塊石需進(jìn)行分揀和清理，完整規(guī)整的塊石用于漿砌石護(hù)坡和護(hù)底，尺寸較小的碎石外運(yùn)棄置，其余部分用于拋石。本著節(jié)約利用資源，舊料利用原則，溢流壩消力池上下游賓格石籠以及閘上下游拋石防沖槽的舊料可以再利用，拆除時(shí)采取先機(jī)械后人工的順序小心進(jìn)行，以確保舊料的完整和質(zhì)量。為解決土方堆放的問(wèn)題，開(kāi)挖時(shí)候做好土方分類，較好的砂壤土、壤土應(yīng)分類堆存，回填土方應(yīng)就近存放，以方便土方回填。

最終大沽河樞紐改擴(kuò)建工程共挖運(yùn)填亂石1 300 m3，挖運(yùn)拆除混凝土3 000 m3。上下游賓格石籠舊料利用1 518.73 m3，閘上下游拋石防沖槽舊料利用4 074.01 m3。拆除工程比預(yù)計(jì)要提前完成，為加快工程進(jìn)度提供了好的開(kāi)端。

3.2 圍堰工程施工技術(shù)方案

大沽河樞紐工程為3級(jí)建筑物，工程的導(dǎo)流建筑物級(jí)別為5 級(jí)，工程的施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)采用非汛期10 年一遇，導(dǎo)流時(shí)段為2月到當(dāng)年6月，施工期導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為78 m3/s，導(dǎo)流面積為40 m2。最終根據(jù)工程設(shè)計(jì)及工程實(shí)際采用土石圍堰的形式進(jìn)行導(dǎo)流。此工程圍堰采用斜墻防滲墻進(jìn)行防滲，在迎水側(cè)采用編制土袋內(nèi)鋪土工布的形式進(jìn)行防沖。

圍堰填筑水下部分采用進(jìn)占法拋填，水上部分同堤防填筑施工?？紤]運(yùn)輸需要，圍堰頂寬8 m，凈高5 m，兩側(cè)邊坡1∶2.50～1∶3，底部長(zhǎng)度約130 m，頂部長(zhǎng)度約180 m，圍堰中心線距永久建筑物上游端80 m，中心線距永久建筑物下游端50 m。圍堰填筑與導(dǎo)流溝開(kāi)挖同時(shí)進(jìn)行。填筑采用進(jìn)占法，即用自卸車運(yùn)土自灘地開(kāi)始，逐漸向前填筑。自卸車卸土后，用推土機(jī)推平并碾壓。填筑時(shí)分層進(jìn)行以確保填筑質(zhì)量，迎水面邊坡按1∶2.50，背水面邊坡按1∶2，圍堰迎水面鋪設(shè)土工膜一層，編制袋裝土護(hù)坡30 cm厚一層。圍堰填筑采用立面進(jìn)占方式回填，水下部分直接拋填，水上部分分層壓實(shí)，土工膜采用人工鋪設(shè)，水下采用掛鋼管沉入方式鋪設(shè)，土工膜鋪設(shè)完畢，在上游迎水面用編織袋袋裝土保護(hù)土工膜。填筑要連續(xù)進(jìn)行，做到隨填隨壓，使堰體的整體性及密實(shí)度達(dá)到要求。

圍堰的施工導(dǎo)流任務(wù)結(jié)束后，為避免影響后續(xù)主體工程的施工需要對(duì)其進(jìn)行拆除，按照設(shè)計(jì)要求需要從背水坡開(kāi)始分層拆除圍堰，同時(shí)為了工程安全，務(wù)必確保分層次拆除后每次剩余的斷面能夠保持穩(wěn)定且具擋水功能；當(dāng)圍堰拆除后挖開(kāi)前，先挖一小口，讓水流緩慢進(jìn)入閘室，待內(nèi)外水位穩(wěn)定后再一次性將圍堰挖除。圍堰的拆除以不防礙永久或臨時(shí)建筑物的安全運(yùn)行為前提，及時(shí)拆除至監(jiān)理人認(rèn)為合格為止。

3.3 降排水工程施工技術(shù)方案

施工降排水主要為圍堰內(nèi)基坑排水，采用明排方式排水。在圍堰內(nèi)側(cè)設(shè)排水溝，排水溝匯集到集水坑內(nèi)用水泵排出。正常作業(yè)時(shí)采用3.50 kW的潛水泵結(jié)合5.50 kW的潛水泵進(jìn)行排水優(yōu)化施工方案和施工工藝。因?yàn)樯綎|調(diào)水南線停水較晚，為了解決排水困難的問(wèn)題，在倒虹吸出口處的渠道內(nèi)采取井點(diǎn)排水的方案，未停水前已經(jīng)打好排水井。

3.4 隱蔽工程質(zhì)量保證

大沽河樞紐改造工程涉及的隱蔽單元工程及關(guān)鍵部位單元工程數(shù)量多，分布廣，其施工質(zhì)量的好壞對(duì)工程質(zhì)量影響非常大。施工過(guò)程中不僅要按施工圖紙開(kāi)展和進(jìn)行技術(shù)交底，施工單位還要及時(shí)開(kāi)展隱蔽單元工程和鍵部位單元工程的質(zhì)量自評(píng)工作，合格后應(yīng)向監(jiān)理方提交驗(yàn)收申請(qǐng)書(shū)，還要同時(shí)提交包括施工日志、影像資料、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等在內(nèi)的施工過(guò)程原始記錄。一定按照驗(yàn)收通知約定的時(shí)間，對(duì)隱蔽工程及關(guān)鍵部位單元工程現(xiàn)場(chǎng)檢查。工程檢查時(shí)各參建單位相關(guān)人員均要到場(chǎng)，對(duì)于一般隱蔽工程驗(yàn)收由監(jiān)理單位組織，建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人參加；對(duì)于重要的隱蔽工程驗(yàn)收還需要設(shè)計(jì)單位、質(zhì)量監(jiān)督管理單位的相關(guān)人員參加驗(yàn)收。

3.5 多措并舉，保證按期完成

工程建設(shè)面臨工期緊迫，工作面煩瑣等實(shí)際情況，施工單位認(rèn)清形勢(shì)，明確目標(biāo)，全力以赴加快進(jìn)度。在監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位的助力下，施工單位優(yōu)化施工組織設(shè)計(jì)，增加工作面，提高施工效率，根據(jù)天氣情況，有效地編制施工方案，搶干晴天、巧干雨天，抓住一切有利的時(shí)機(jī)，搶工期、抓進(jìn)度。施工單位在盡量不增加施工預(yù)算的基礎(chǔ)上，合理提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的勞動(dòng)報(bào)酬。

講究效率必須是在保證工程質(zhì)量和安全的前提下進(jìn)行。在施工中要時(shí)刻提醒施工人員注意安全，每處工作面都要安排安全員對(duì)安全生產(chǎn)監(jiān)督檢查。比如：在深基坑施工時(shí)必須有專人在基坑上面進(jìn)行監(jiān)護(hù)，隨時(shí)觀察放坡土體情況及支撐工況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題立即暫停施工，讓施工人員遠(yuǎn)離基坑，確認(rèn)安全或排除險(xiǎn)情后才可繼續(xù)施工。

4 結(jié)語(yǔ)

大沽河樞紐改造工程共完成挖運(yùn)拋填亂石10 744.87 m3，拆除混凝土3 128.71 m3，水泥土攪拌樁防沖墻752.47 m2，累計(jì)澆筑混凝土13 653.33 m3，上、下游漿砌石護(hù)坡及擋墻累計(jì)完成M10 漿砌石2 899.65 m3，溢流壩漿砌石海漫完成M10 漿砌1 226.75 m3，上下游賓格石籠（利用舊料）1 518.73 m3，閘上下游拋石防沖槽（利用舊料）4 074.01 m3，漫水橋橋面鋪裝累計(jì)澆筑C40 混凝土78.72 m3，鋼筋制安497.711 t，沖砂閘。安裝5 m×3.50 m 升臥式平面鋼閘門(mén)19.20 t（4 扇），引水閘3.50 m×3 m 潛孔式鋼閘門(mén)安裝7.60 t（2 扇），2×100 kN 電動(dòng)齒桿式啟閉機(jī)6臺(tái)，泄洪閘5 m×2.50 m 雙支點(diǎn)連桿滾輪水力自控翻板閘門(mén)20扇，倒虹吸止水修復(fù)545.96 m，左岸高壓線塔灌注樁17顆。

在參建各方的共同努力下，大沽河樞紐改擴(kuò)建工程順利完工并通過(guò)了工程完工驗(yàn)收。至今工程運(yùn)行良好，滿足了青島地區(qū)的用水需求。