太浦河左岸堤防应急除险加固工程防汛墙施工技术要点

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:沈岿
[导读] 摘要:在河道治理中防汛墙是重要的施工内容,对河道具有重要的保护作用。
        上海青发市政管理有限公司
        摘要:在河道治理中防汛墙是重要的施工内容,对河道具有重要的保护作用。本文结合太浦河左岸堤防应急除险加固工程,从基坑开挖、砼预制方桩、板桩沉桩、砼底板浇筑等方面论述了防汛墙结构施工工艺,为类似工程施工提供参考。
        关键词:太浦河;除险加固;防汛墙;施工技术
        1工程概述
        太浦河左岸堤防应急除险加固工程位于青浦区内太浦河左岸,共分6段,分别为:太浦河左岸TL5+100—TL5+300段长200米;太浦河左岸TL5+600—TL5+800段长200米;太浦河左岸TL9+400—TL9+500段长100米;太浦河左岸TL12+800—TL12+990段长190米;太浦河左岸TL14+035—TL14+290段255米;太浦河左岸TL14+900—TL15+100段200米。原防汛墙出现沉降、墙体倾斜错位、墙体老化等严重险情。主要施工内容为拆除原有防汛墙,改建A1型防汛墙500M;改建A2型防汛墙190M;改建A3型防汛墙455M。改建防汛墙总长度1145M。A1型、A2型、A33种型防汛墙结构型式除砼底板宽度略有不同外,其余完全相同,其3种防汛墙结构施工工艺及流程完全相同。
        2防汛墙主要施工工艺及技术要点
        2.1临时施工围堰施工
        临时施工围堰是确保河道施工的重要保障。临时施工围堰是根据现场的具体情况设置,围堰的顶面的高度根据围堰的材料、水流和水位等的实际情况确定。一般土、草(麻)袋、钢板桩围堰顶高程应高出施工最高水位0.5~0.7m;草捆土围堰顶高程应高出施工最高水位1.0~1.5m。太浦河河道常年平均高潮水位2.89M,平均低潮水位2.23M。本工程砼底板底标高2.8米,且防汛墙基础施工期均安排在枯水季节,利用基坑开挖土堆置成临时围堰,其高度高于施工期水位1米即可。
        2.2工程测量放线
        首先要对相关部门给定的工程坐标、水准控制基点进行复核,确保控制点数据准确。在复核过程中,找出实测结果与提交的结果是否存在差异,是否超出了规范闭合值。工程测量复核标准为:水准点闭合误差:± 12√ LMM(其中l是基准点之间的水平距离,单位为KM)。导线方位角闭合误差:± 40√ Ns(其中N是站数)。导线测量的相对闭合误差为1/3600,直接测量与测距的差值为1/5000。在复核过程中应将桩的测量结果与提交的结果进行比较符合要求后才能使用。
        控制点经复核确认后设置临时水准点,临时水准点应设置在稳固地段和便于观测的位置,设置的临时水准点,必须经过复核,无误后方可使用。对于施工线形较长的,必须加密引测临时水准点,间距约长 80~100m,基本满足水准仪一测站可对施工进行标高测量。在测量完成后,必须对测量数据进行的校核后方可进行放样。放样根据不同情况采用,放样后在施工范围内做好标记保护,并做好定位放样记录,经复核无误后方可开工。
        2.3基坑开挖及排水
        挖土采用机械开挖并配人工整修,按基坑开挖要求进行。挖出的土方可回填利用的沿工作面外侧堆放,不可利用的和余土及时清运。挖土时要严格控制高程,在基坑底测放小木桩,划出高程便于控制。当土基挖土完成后要及时验收,合格后立即进行砼垫层浇筑,防止下雨时土基表面浸泡,造成地基损坏。
        基坑排水采用小明沟排水。基坑开挖后,在基坑四周开挖小排水明沟,以便积水排放河内。
        2.4防汛墙基础施工
        本工程防汛墙基础均为前板桩后方桩结构,板桩规格为250*500*8000;方桩规格为300*300*8000,间距1米。施工采用的是沉桩工艺,其沉桩工艺流程为:沉桩准备→测量定位→搭设沉桩支架→桩机就位→预制桩就位→预制桩试打→沉桩。基础施工时主要应做好如下方面的工作:
        2.4.1进行预制桩试打
        沉桩时应用经纬仪在桩正侧两面成90°角度,从两个方向监测校正桩身垂直度,保证桩锤、桩帽、桩身三点一线,控制贯入度,及时用经纬仪校正垂直度。严格控制桩顶标高与桩的垂直度,尤其是送桩时。沉桩时应详细、准确地填写沉桩记录。在试桩合格后正式沉桩。
        2.4.2沉桩控制
        除特殊情况外,每根桩应连续打到设计标高,不得中断。在打桩施工初期由于桩身埋深浅、离地高度高、贯入度大,因此应严格控制桩锤的冲击能,可用“落锤”方法施打,或减少进油量,减低落锤高度,以后视桩的沉入性能,逐渐加大冲击动能。桩的停打控制条件以桩尖标高为准,以贯入度控制为辅。打桩时应详细、准确地填写打桩记录。特别注意最后10击的贯入度。送桩时,打桩过程要紧贴桩顶部位进行替打,应设置硬木垫层保护桩顶,施工前应应清除并修复平整桩顶损伤部位。送桩施打的纵轴线要和桩纵轴在同一直线上,打桩应连续进行,直至打到规定标高。
        2.5防汛墙结构施工技术工艺及要点
        2.5.1钢筋加工及安装
        (1)钢筋除锈及调直
        所用钢筋表面应清洁,使用前应清除浮皮、铁锈、油渍、漆皮、污垢。钢筋应平直,无局部曲折。8MM以下线材用冷拉法调直(即用1吨卷扬机牵引拉直);10MM以上钢筋用调直机调直,在调直时不得使钢筋受损伤,调直后如发现被擦伤的表面伤痕超过钢筋直径截面的5%时,该段钢筋不得使用。钢筋冷拉调直的拉长率,I级钢筋不得超过2%,Ⅱ—Ⅳ级钢筋不得超过1%。
        (2)钢筋断料、弯折及成型
        钢筋断料前,应将同直径不同长度的各种编号钢筋按顺序填制配料表,仔细核对钢筋的规格、等级和加工数量,然后按表中所列钢筋的长度和数量进行配料,尽量减少钢筋的断头废料;下料后必须挂牌注明所用部位、型号、级别、并分别堆放。弯折钢筋的弯曲部分、弯起位置和角度,应符合设计图纸的规定。钢筋的直径、钢号、形状和数量应满足设计要求,而且钢筋不能有裂纹、断裂和缺口等。
        (3)钢筋接头及绑扎安装
        钢筋接头要严格按施工规范进行,直径大于12MM的热轧钢筋接头采用闪光接触对焊,对焊钢筋的焊接端部应先裁切平整,使端面与钢筋轴线相垂直,螺纹钢筋焊接时,两根钢筋的焊接面应平行,且钢筋棱子应对齐;方(板)桩主筋采用闪光对焊,做到位置准确。搭接接头双面焊缝长度不得小于5D;焊接后焊缝表面应均匀,呈现出细小鱼鳞状,而且无凹凸气孔、药皮、氧化铁、间断、残穴、咬肉等现象;焊条选用园钢为422型、螺纹钢为502型焊条。焊条必须干燥,如受潮时,必须放入烘箱干燥。
        钢筋安装应和模板工程协调施工。在装钢筋过程中应严根据设计规定的位置进行布置,经检查无误后方可绑扎成型,同一截面的钢筋焊接接头数量不得超过50%,做到位置准确,绑扎牢固不变形。每道工序必需经监理工程师认可后,方能进入下道工序施工。同时,钢筋入模后在钢筋和模板之间放置(1:2)水泥砂浆垫块,以确保混凝土保护层的厚度,主筋下每隔1M放置一块,两侧放置带有铁丝的垫块,垫块位置应错开,不能贯通断面全长。
        2.5.2模板安装
        模板安装应保证模板的清洁度、平整度和垂直度以及立模的质量,尤其是迎水面模板垂直度,防止模板前倾。模板加固要保证有足够的强度和整体性,严防跑模。墙体模板用φ12螺栓及φ48钢管围令固定,并用钢管做斜撑,撑脚固定于底板上。伸缩缝聚乙烯板应正确固定于封头模板中,并应固定密贴于封头板内侧。橡胶止水带施工,在先浇混凝土墙身封头板留出镶嵌槽,将止水带一侧浇入墙身内。橡胶止水型号为PE-3,按图安装固定。
        后浇混凝土墙身在混凝土浇筑至止水带位置时要注意橡胶带位置正确。由于本工程的墙体均为清水砼,为使砼外表面平整光洁,颜色一致,模板施工是关键之一。本工程所有外露砼的模板全部采用钢模板,圆弧段模板采用特制木模。模板拼装时,接缝均以泡沫塑料条衬嵌缝,并以撑杆、紧张器等方式调整和保证侧模板的平整度和垂直度。周转使用的模板,由专人进行维护,包括进行清理、整形、涂刷隔离剂、支垫堆放工作。
        模板安装前底板应用清水冲洗干净并且底座应平整,底板突变处模板采用固定大钢模板,混凝土块作为支墩。采用外撑内拉固定,保证模板在混凝土侧向压力作用下不移动。施工的关键是提高所有外露结构部位的混凝土外观质量。因此,钢模板应通过验收合格后才能投入使用。
        立模完成后必须自检合格,浇捣前由监理工程师签字认可方可浇筑。模板必须保证结构和构件各部分形状、尺寸和相互位置正确,有足够的稳定性、刚度和强度,便于装拆,接缝严密,不得漏浆。模板和支撑的拆除,应在砼强度达到基本强度后,不再拆除损伤或破坏砼,方可拆除。
        2.5.3混凝土浇筑与养护技术
        本工程防汛墙墙身厚30-40cm,墙高1.2m,采用C30商品砼,所以,应设置钢管架,安装混凝土泵,使混凝土入仓,并采用插入式振捣器振捣。施工采用分层浇筑,分层捣实,各层浇筑厚度控制在30cm,浇筑混凝土前应对施工缝进行冲洗和接浆处理,即浇筑前均匀铺设一层1:2水泥砂浆,厚度为2-3cm,以确保墙与楼板的良好结合。墙体混凝土应分层施工,每层30cm厚,水平上升直至顶墙和顶面一次浇筑不留施工缝。
        采用35-50型插入式振捣器振捣,要求振捣器在倾斜的混凝土表面自上而下进行振捣。其次,要求振捣器插入下层5cm,插入点间距控制在30cm为宜,各个插入点的振动控制在20s。遵循快插慢拔的原则,振捣时应掌握插入间距与时间,以外光内实为准,上部应拍平、抹光。
        砼的养护对其抗渗性能影响极大,特别是早期湿润养护更为重要,一般在砼进入终凝(浇筑后4~6h)即应覆盖,浇水湿润养护不少于14d。水泥水化速度逐渐变慢,强度增长亦趋缓慢,虽然连续养护还是有一定的好处,但是对施工质量的影响并没有前期那么大,因此,要注意前14d的养护。
        由于对砼的养护要求较严,因此不宜过早拆模。拆模时砼的强度必须达到设计等级的70%,砼表面温度与环境温度之差,不得超过15℃,以防砼表面产生裂缝。拆模时应注意勿使模板和砼构件受损,对已拆模墙体的拉杆螺栓应凿除2cm砼深度后割除,然后用水泥砂浆补平。
        2.6新老防汛墙接头施工
        2.6.1 板桩内侧砼填筑及底板砼垫层
        砼板桩施工完毕,新打砼板桩与原有防汛墙基础之间会形成一条宽20cm-30cm,深约1米左右的间隙,按设计需采用C20砼回填。施工简单,商品砼浇筑、振捣密实至新建底板底标高即可。10CM厚C15砼垫层,模板采用5cm厚的木模,短木桩作固定。控制好边线和高程,进行砼浇捣,平板机振捣,木蟹抹平,要求表面粗糙、平整。质量标准要求:砼强度符合要求,浇筑无离析、密实度好。
        顶面标高允许偏差为±20mm,轴线位移允许偏差为50mm,宽度允许偏差值为±20mm,厚度允许偏差值为±10mm。在新建防汛墙与老防汛墙的连接处,必须处理新老防汛墙底板、墙身的连接问题。本工程采用老防汛墙凿除50cm,底板植入钢筋,浇筑砼直墙至新建防汛墙底板同标高,以解决新老砼底板高差问题,同时在相应连接位置埋设沉降缝橡胶止水带,与新建防汛墙连接。老防汛墙墙身凿除50cm后重新浇筑砼墙身至原标高并埋设橡胶止水带。施工要求同前节所述。
       
       
       
        2.7回填土施工
        回填前必须清除底部积水杂物等,严禁带水复土,不得回填淤泥、耕植土、腐蚀土及有机物质,大的泥块应敲碎。回填土料的要求应事先进行土工试验,以确定最优含水量。回填采用人工回填,每300mm夯实,夯实后土的干重度不得小于14.5KN/M3。夯实机械采用蛙式打夯机,回填时要及时做环刀试验(跟踪取样),确保回填质量。
        3 结语
        防汛墙的施工质量将直接影响河流的稳定性和当地安全。在施工过程中,有必要掌握关键技术和施工要求,以保证防汛墙的施工质量。
        参考文献:
        [1]GB 50286-2013.堤防工程设计规范[S].2013
        [2]防汛墙工程施工技术应用[J].王健.城市道桥与防洪.2016-07-15
        [3]区域防汛墙驳岸地基加固施工技术[J].汪勇.智能城市.2020-03-14
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