周 強
(臨清市排灌工程管理處,山東 臨清 252602)
為方便建筑物基坑開挖或清淤棄土堆砌,往往需要先構(gòu)筑施工圍堰。當圍堰的基礎(chǔ)位置在水下或基礎(chǔ)軟弱時,傳統(tǒng)的施工方法一般是通過自卸車運土從圍堰兩端向中間擠進來構(gòu)筑圍堰,這對距離較短的圍堰較為實用,但對超過千米的長距離圍堰則造價太高,而且工期太長。經(jīng)不斷實踐,利用水力沖挖機組配合編織物筒構(gòu)筑圍堰的新施工方法可大大降低了工程造價,縮短了工期。
因為編織物具有良好的防沖刷能力,護坡能力很強,所以圍堰的邊坡不必設(shè)計過緩,以減少工程量。邊坡一般控制到 1:1~1:1.5之間即可,圍堰高度小于8m,堰頂寬度大于4m。
1)聚丙烯(PP)編織筒:700mm 寬
2)筑堰用土:砂性土
3)施工設(shè)備:30kW水力沖挖機組
將編織筒90m一段按圍堰放線錯位平鋪,將兩臺水力沖挖機組的排泥口插入編織筒的兩端系緊,在編織筒的上方用銳器扎出1cm直徑的密集圓孔,圓孔間距30cm。
開動水力沖挖機組,將泥漿送入編織筒,泥漿中的清水從編織筒頂端圓孔中流出,泥漿中的淤土沉淀在編織筒內(nèi)。當淤土沉淀滿編織筒的80%時停止灌漿,將排泥口抽出,轉(zhuǎn)入下條編織筒的灌漿。經(jīng)過約2h的滲水凝結(jié),下層編織筒中的土體變硬,達到承擔上層重量的承壓強度,開始第二層編織筒的灌漿,依次灌到堰頂。
引黃灌區(qū)水力沖挖機組清淤施工時,需要構(gòu)筑網(wǎng)格狀淤區(qū)擋水圍堰,若圍堰基礎(chǔ)軟弱,可用此方法施工。構(gòu)筑圍堰時可在清淤區(qū)開挖取土,開挖土方的同時在棄土區(qū)即可筑起圍堰,使構(gòu)筑圍堰的費用大大下降,經(jīng)濟效益顯著。
引水閘、泵站等建筑物施工時,往往要在水中構(gòu)筑擋水圍堰,用此方法構(gòu)筑擋水圍堰十分有效。沖挖機組的強大壓力可將泥漿強行壓入編織筒中,并將編織筒中的水擠出,因水下編織筒中的泥漿凝結(jié)較慢,可連續(xù)充填,而不用等待下層達到承壓強度。充填超過三層后,在自身的壓力作用下,底層編織筒內(nèi)的泥漿會自然凝結(jié)變硬,達到承壓強度。因為編織筒自身具有的防沖特性,水中構(gòu)筑圍堰還可達到良好的密閉和防沖刷性能,長期浸泡在水流湍急的河道中亦安然無恙,能夠滿足建筑物施工工期長的特點。
在防汛期間,隨著上游洪水的加大排泄,防洪河壩或河內(nèi)施工圍堰有時需要臨時加高。因河中有水,筑壩取土位置往往較遠,采用輪式或履帶式施工機械工效低。采用水力沖挖機組配合編織物筒法可很好地完成此類施工任務(wù),不受道路及施工場地的限制,工效高。
位山灌區(qū)西六號沉沙池右岸棄土區(qū)為凹岸彎道,河床土質(zhì)為多年紅淤粘土,有一座大型磚窯廠常年在此取土。棄土區(qū)長900m、寬100m區(qū)域內(nèi)有積水,積水深度0.5~3m,土基軟弱,不能承受大型施工設(shè)備的施工重量。
沉沙池17+100~18+000斷面縮窄并進行清淤施工,在左岸河床采用部分水力沖挖機組開挖清淤,將泥漿輸送到右岸河床灌注編織筒構(gòu)筑施工圍堰,然后開始大規(guī)模水力沖挖機組清淤作業(yè)。
設(shè)計圍堰長度1200m,沿積水區(qū)弧形布置。設(shè)計圍堰截面梯形布置,底寬14m,上頂寬4m,邊坡1∶1,高5m。
采用 700mm寬聚丙烯(PP)編織筒,6臺 6寸水力沖挖機組同時施工,以90m長度為一施工段,每一施工段配置2臺水力沖挖機組灌注泥漿,經(jīng)過9d的不間斷施工,共完成清淤土方量5.4萬m3,完成構(gòu)筑圍堰施工任務(wù),保證了下一步大規(guī)模清淤的順利進行。
按照近幾年位山灌區(qū)的清淤做粗略計算,機械構(gòu)筑圍堰,單價一般為 0.25~0.45元/m3(以清淤設(shè)計工程量為基數(shù));編織筒法構(gòu)筑圍堰,單價一般在0.17~0.30元/m3,節(jié)省三分之一的投資。同時編織筒內(nèi)的土是來自渠(池)的應(yīng)清淤部分,減少了清淤工程量,節(jié)省了投資。經(jīng)過了多次工程施工驗證,水力沖挖機組配合編織物筒構(gòu)筑圍堰非常適合黃河沿岸及引黃灌區(qū)工程施工使用。