黄河口地区防潮堤工程施工管理刍议

摘要:东营市地处黄河入海口,有360km的海岸线,是我国风暴潮频发地之一。近年来,当地政府把防潮堤工程建设作为生命线狠抓落实。文章从混泥土板预制、大堤土方填筑、迎海面护坡和质量管理等方面介绍了黄河口地区防潮堤工程的施工管理经验,供相关人员参考。

关键词:黄河口地区;防潮堤;混凝土预制;模型试验;三检制

中图分类号:TU761文献标识码:A文章编号:1009-2374(2010)03-0128-02

一、工程概况

东营市地处黄河入海口,有360km的海岸线,是我国的风暴潮频发之一。近年来,当地政府把防潮堤工程建设作为生命线狠抓落实,本工程南起广利河,北至黄河大堤,全长81.4km,为50年一遇,防潮堤顶宽为9.0m,高程为4.6m,横断面为梯形,坡比为1∶3,临海面采用混泥土板护坡,厚度为0.25m,板下依次为450g/m2的土工布和0.1m的砂垫层。该工程投资6.06亿元,于2002年3月开工,2005年10月竣工。2003年10月12日经受了3.38m特大风暴潮的考验,目前工程运行正常。

模型试验简介如下:本工程进行了数学模型和物理模型试验.数学模型试验使用青岛海洋大学提出的新型混合型海浪数值预报方法,根据影响防潮工程附近海域1960～2001年的124个大风大浪天气过程,计算逐时风场,然后模拟波浪要素(浪高、周期)的逐时变化,从中选出波高及周期的最大值作为极值样本,分别用P-Ⅲ型Weibel和Gumbel极值分布推算出防潮工程区域的设计波要素为:设计潮水位1.45m,校核高潮位3.63m.物理模型试验对提供的梯形断面和复式断面分别进行了混凝土板与栅栏板的稳定性试验,确定了混凝土板的尺寸为0.25m×0.4m×0.8m,并验证了最大冲刷深度为0.5m,小于齿墙埋深1.2m,不影响大堤稳定。

二、施工工艺

防潮体的工程的施工主要包括混凝土预制,土方筑提,混凝土基础浇筑,迎海面护坡等工程内容。

(一)混凝土板预制

1.振动平台的构成。振动平台由台面、振动电机及四角支柱组成,其面成长方形,平面尺寸为1.0m×1.4m,由厚10mm的钢板制成;振动电机的功率为1.5kW,四角支柱高1.0mm左右,支柱内设减震簧。混泥土板日产量200～300块,具有成本低,操作方便、生产效率高等优点。

2.钢模板的制作。为了便于脱模及解决脱模中混泥土预制板易掉角的问题,制作的钢模板上口的平面尺寸应略大于底模的平面尺寸,各边以长出1.0mm为宜,并在钢模底板上均匀布设10多个直径为4mm的小孔。

3.混泥土板的配料及预制。按照抗压标号为C20、抗渗标号为W6、抗冻标号为F100的设计要求,经实验确定每立方米混泥土材料的用量为:水泥322kg,中砂695kg,粒径1～2cm的石子454kg,粒径2～4cm的石子681kg,同时每立方米材料中掺入青岛科力建材有限公司生产的PC-2型混泥土引气剂0.027kg及木钙0.805kg。使用前应将引气剂配成浓度为3.2%的溶液,木钙配制成25%的溶液,并计算出每盘料所需的用量配料时,先往搅拌机里加入一定量的水及以上两种溶液,拌和均匀后,再按配比加入水泥及砂石料,搅拌3min后出熟料。制作混泥土板时,先在钢板底部铺一层0.4mm后的塑膜,再填入已拌和好的熟料,后置于振动平台上振捣,振动时间以1.5min为宜,并将混泥土板的上表面压平抹光,脱模后的混泥土板要及时覆盖草苫并洒水养护,在24h后揭去塑膜,以检查预制混泥土板的外观质量。

(二)土方筑堤工程

1.施工设备。防潮堤走向位置分布在1.0～1.5m等高线上,海拔低,地下水位高。为确保施工安全,分别在距大堤轴线150m处沿其平行方向修建施工围堰及排水沟。施工围堰布置在临海侧,围堰顶宽6.0m,顶高程3.0m,边坡1∶2,兼做施工便道。为防止风暴潮侵袭,纵向围堰临海侧用编织袋装土衬砌。为便于排水、晒土,在背海侧布设纵向排水沟,沟底宽10.0m,边坡1∶2.5,沟底高程0.0m。根据施工需要布置横向排水沟若干,原则上每100m设一条,并及时排除取土场内积水。采用挖掘机挖土晾晒,挖土深度1.0m左右,晾晒时间一般7～10d。测其含水量达到17%～21%,符合土料设计要求后方可取土筑堤。

2.大堤填筑及碾压。大堤填筑前需先清除取土场表面的草根等杂物,清除厚度为0.3m,并进行碾压实验,确定施工工艺参数。该工程标准击实验结果为最大干密度1.65g/cm3,最优含水量17.3%,设计压实度0.92。根据实验结果确定碾压参数:碾压机械为功率约55kW(75马力)的拖拉机,铺土厚度为0.3m,碾压5～6遍,最优含水量为16.3%～20.3%,循环碾压。堤坝填筑土方量大,质量标准高,工期紧。根据工程实际,将每200延长米分为一个作用段,以利于流水作业,填土、碾压、报验各工序穿行,能够保证3d完成一层土。上土采用拖式铲运机处理,上土宽度比每边设计宽度多0.5m,厚度为0.3m,碾压方向平行于坝轴线,碾压至达到设计的干密度。每100～150m设3土料自检一个点,抽查频率为自检频率的1/3,验收合格后方可进行下道工序。考虑到大堤沉降量,实际筑堤应超出设计高程0.3m,并建立观测点,定期观测沉降量。本工程实际沉降0.15～0.20m。

(三)混泥土基础现浇

1.基槽开挖。先使用轻型井点进行降水2～3d,再按设计的开挖边线用单斗挖掘机开挖,为防止松动原状土,再用人工修整至设计断面。

2.混泥土现浇。现浇基础为C20混泥土,配合比与混泥土预制板相同。原材料经检验合格方可使用,在施工现场使用强制式搅拌机进行搅和。模板经验收合格后即可浇筑混泥土,浇筑时分层进行,每层厚0.3～0.4m,保持大致水平。振捣完成后的混泥土采用自然养护。浇筑完成12h以内加盖草帘,面层凝结后即洒水,使混泥土表面和模板保持湿润,养护时间不少于14d。未进行验收不得回填土方隐蔽。

(四)预制板安装

1.削坡。由人工进行削坡,挂成作业,每10延米放一标准断面,按设计要求清除多余土方,露出削坡面。当发现坝体欠坡时,应开蹬分层回填处理,超填量不小于0.3m。削坡采用人工自上而下进行,弃土置于坝脚以外。

2.铺设砂垫层。砂料为中砂,集中堆放在坝顶上,使用前先进行过筛,铺设时人工自上而下进行,厚度为0.1m,大致推平后适当洒水湿润,含水量应控制在16%～20%,并用平板振捣器振捣密实,禁止人在上面行走.砂料若含水量过小,易沿坡下滑,不便振捣。

3.土工布铺设。本工程使用的是450g/O的长丝土工布。铺设土工布时,自下而上进行,坝脚处预先压倒齿墙底下,应力求平顺,松紧适度,不得绷拉过紧。齿墙基础下面的土工布平行坝轴线铺设。搭接长度不少于0.2m,人工用尼龙线缝接,针脚不大于0.03m。施工工程中,防止砂石、预制件锐角划破土工布,若发现土工布破损应及时修补或更换。

4.预制板安装。预制板的尺寸为0.8m×0.4m×025m.在预制厂使用振动平台生产。经检验合格后,用汽车将预制板运至施工现场,安装顺序为自下而上,平铺于土工布上,安装平顺,尽量减少缝隙,其外观质量应符合设计要求。预制板安装可采用3种方式:(1)采用人工推送。人工用小推车从坝脚将预制板运至坝坡,从下往上逐排安装。应在土工布上面垫木板,工作人员在木板上行走。安装时小心轻放,一次到位。预制板安装表面平整,板与板紧靠,板间缝隙小于0.5mm。(2)采用滑道安装。将预制板运至坝顶,用滑道滑至安放处,人工安装。(3)采用吊车安装。将板运到坝顶后,用5t长臂吊车将预制板吊至安装位置,此种方法工程进度快,每台吊车每天可安装600块。

三、质量管理及评价

(一)质量管理

在工程建设过程中,始终积极推行项目法人负责、施工企业保证、社会监理和政府监督相结合的管理模式,并通过公开招标的方式择优确定监理和施工企业。项目法人对工程建设负总责,主要包括资金筹措、迁占协调、调度工期、质量检查等;施工企业实行项目经理负责制,全面落实“三检制”(自检、互检、终检),对每道工序严格把关;工程监理实行项目总监负责制,做到“三到位”,即检测设备到位,管理人员到位,工作内容到位.工程建设各方相互协作,分工明确,确保工程质量。

(二)质量评价

本工程共分为清基、大堤填筑、混泥土基础现浇和迎海面护坡4个分部工程2860个单元工程,工程质量全部合格,其中2488个单元工程的施工质量为优良,优良率为87%,工程质量达到优良标准。