河道治理工程中的混凝土护坡施工方法研究--以凤凰谷水电站下游近坝未支护河道治理工程为例

河道治理工程中的混凝土护坡施工方法研究--以凤凰谷水电站下游近坝未支护河道治理工程为例

刘一元

云南润水工程项目管理有限公司 昆明 650000

摘要：河道护坡工程的开展，可以减少河道两侧水土流失情况，优化河道区域环境质量。混凝土护坡施工技术的优化应用，可以减少河道治理工程对周边环境的干扰，保障河岸水土的稳定性，净化河水资源，美化河道，真正提升河道治理工程施工效果的提升。文章主要以凤凰谷水电站下游近坝未支护河道治理工程为例，阐述了河道治理工程中混凝土护坡施工方法的应用要点，旨在进一步提升河道治理效果，促进河道生态环境的有效改善，为河道功能的全面发挥奠定良好的基础。

关键词：河道治理工程 混凝土护坡 施工方法

河道治理是重要的水利工程，在河道治理中，混凝土是重要的施工材料，且成本较低，施工操作较为方便，因此混凝土护坡施工方法在河道治理工程中发挥了重要作用，可以有效改善河道生态环境，为人们创建良好的河流环境。

一、工程概况

凤凰谷水电站是南盘江干流一库十级综合开发方案的最后一级电站，位于南盘江中游河段，隶属师宗县境内，位于该县龙庆乡、五龙乡、高良乡三乡交界处。坝址位于师宗县龙庆乡与高良乡交界河段的冒水洞附近，坝址至龙庆乡有约38km乡村级便道，距师宗县城公路里程约74km，距昆明公路里程约238km。凤凰谷水电站上游为云鹏水电站，沿河距离约23km；下游为天生桥一级水电站，沿河距离约125km。电站工程枢纽布置采用混凝土重力坝右岸厂房方案，挡水建筑物总长240m，最大坝高65.3m，如图1所示。凤凰谷电站开闸泄洪以来，左岸低线公路及右岸低线公路坝址至下游桥路段路基下边坡被河水冲刷，发生规模不等的垮塌，影响到公路的正常使用。此外，右岸低线公路有三处路基上边坡受暴雨冲刷，造成坡面毁坏，影响到公路的正常使用。本次治理左右岸河道护岸轴线布置以现状河道走向为依据，结合水流、地形条件，以及现有建筑物的位置、施工条件进行综合考虑确定，尽量顺直，并少挤占河道【1】。治理河道护岸采用30年一遇洪水标准设防，本次治理设计的范围为前期防护末端至已拆除的临时桥梁之间的左右岸坡。主要治理措施分述如下：（1）左岸护岸：采用仰斜式C20现浇钢筋混凝土护岸，基础型式为C20现浇钢筋混凝土条形齿槽，另外挡墙基础采用两排锚筋桩进行加固。（2）右岸护岸：采用仰斜式C20现浇钢筋混凝土护岸，基础型式为C20现浇钢筋混凝土条形齿槽，另外挡墙基础采用两排锚筋桩进行加固。（3）消力池左边墙平台防护：C25混凝土板贴坡防护。（4）永久安全防护：原护岸挡墙及新建挡墙顶新增防护栏杆，进厂公路及上坝公路外侧新增波形护栏。

图1凤凰谷水电站

二、河道治理工程中的混凝土护坡施工要点

（一）做好准备工作

要把技术标准、施工方案等进行上报，通过监理审定后，才能开展施工；要编制施工规范，完善质量控制措施；与材料供应商签订订购运协议，明确材料质量检验标准等；要安排专业人员到现场定线测量，完善测量控制机制，确保高程、轴线位置的精准性，安装相关规范放样测量，完成基础性工作；优化混凝土配合比试验【2】。

（二）施工导流

（1）设计条件，根据水文资料，施工洪水按11月初至第二年5月底时段的枯期洪水考虑。根据左右岸护岸工程的施工特点，护岸基础开挖需在围堰保护下进行施工，为此需在左右岸河道内沿基坑外设置纵向分段围堰。（2）导流标准，根据工程区实际情况，11月至次年5月为枯期施工期，围堰为5级建筑物，按《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2017的规定，该工程导流建筑物级别为5级，围堰采用土石结构，枯期洪水标准取5年重现期(P=20%)。由于本工程在汛期不安排主要工程施工，因此不存在施工度汛问题【3】。（3）导流方式，根据河流水文特性和地形地质条件，施工导流采用分段纵向围堰导流方式，左（右）岸施工时，左（右）岸采用开挖土料填筑围堰挡水，利用束窄河道过流。（4）导流建筑物设计，1）堰型选择，由于土石围堰具有地基适应性强，能充分利用当地材料，施工技术成熟，技术经济指标优等特点，故本工程优先采用土石围堰；2）围堰布置，左、右岸土石围堰的布置考虑满足河道护岸基坑安全开挖及设置排水，使纵向围堰尽量短，以减少纵向围堰工程量。左右岸围堰内侧坡脚线距基础开挖线约8m；3）围堰设计，由于左右岸基坑的施工工期短，要求临时围堰的结构简单、经济适用。经综合分析研究，治理河道范围内土石料丰富，且麻包袋土石围堰具有施工速度快、结构简单、断面小的优点，因此选用临时麻包袋土石围堰+防渗土工膜。设计标准为P=20％(11月至第二年2月)，Q＝596 m3/s，平均堰高1.5m，堰顶高程790.00m，堰顶宽1m，堰体两边坡比为：迎水面1：1，背水面1：1，迎水面设置防渗土工膜（300g/mm2）【4】。本工程枯期围堰为临时工程，待主体工程施工完成后予以拆除，围堰拆除后土石料仍用于回填护岸基础。（5）基坑排水，基坑排水主要排除基坑积水、河道渗水、降雨积水、坝面混凝土养护用水等。根据前期护岸施工管理报告，前期护岸长度共计190m，施工时段为4月份至7月份，左岸抽水点备有30KW50流量潜水泵2台、7.5KW100流量潜水泵2台；右岸抽水点备有30KW100流量潜水泵2台、17KW120流量潜水泵2台，30KW50流量潜水泵2台。本次护岸长度约420m，施工时段为第一年11月至第二年5月份，本次施工抽水左右岸各备30KW100流量潜水泵3台、17KW120流量潜水泵3台，30KW50流量潜水泵3台。

（三）主体工程施工

在该工程施工中，其主体工程主要包含左、右岸护岸工程施工、原有混凝土围堰拆除工程、消力池左边墙平台防护以及永久安全防护工程。（1）左、右岸工程施工，该部分施工过程中主要包含护岸基础、护岸挡墙、右岸滑坡浆砌石挡墙施工等。基础处理和土石方开挖作业主要分为两部分，即顺河围堰形成以前以水上部分的基础和及护岸边坡的开挖，待顺河围堰形成以后再水下部分开挖。开挖的渣料一部分用于围堰填筑料，一部分用于护岸墙背回填【5】。在土方明挖过程中，岸坡覆盖层从上而下分层开挖，河床冲积层分层开挖，T-220型推土机辅助集渣，2m3挖掘机装5t自卸汽车出渣。渣料先就近堆放，用于围堰填筑及墙背回填；石方明挖过程中，护岸基础石方开挖从上而下分层进行，分层厚度1~2m。石方开挖采用风钻配合人工开挖，严禁使用爆破开挖；岸坡开挖顺序为：施工准备→形成施工道路→原地形测量、断面测量→测量放线→机械挖除土方及其他它清基物→挖掘机和手风钻配合进行清基面修整→检查验收。河床清基开挖部分施工程序：围堰截流→形成施工道路→测量放线→挖掘机水面以上砂砾石开挖→挖排水沟和集水井→施工排水→挖掘机水面以下砂砾石开挖→施工排水→人工配合挖掘机进行清基面修整→检查验收。清基以自上而下机械为主、人工配合进行施工；基础处理作业中，左、右岸护岸基础采用锚筋桩加固。锚筋桩由锚筋桩由3根φ28的III级刚组成，锚筋桩在工地现场进行加工，按设计长度进行加工（有锈迹的钢筋先进行除污、除锈）并安装对中支撑，锚筋桩安装过程中灌浆管随锚筋桩一起安装，在锚筋桩安装后立即进行灌浆。锚筋桩注浆采用“先安装锚筋桩后注浆”的程序施工，锚筋桩注浆采用水泥砂浆，用砂浆泵灌注【6】。锚筋桩就位后，孔口采用麻丝和M30速凝水泥砂浆封堵。锚筋桩灌浆压力采用0.05MPa，锚筋桩注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚筋桩，若孔内浆体回缩量较大，应进行补灌。混凝土浇筑施工作业中，混凝土主要是商品混凝土，混凝土的初凝时间不得低于2.5h。左岸护岸及基础混凝土由6m3混凝土搅拌运输车运输至浇筑现场，经溜槽入仓。组合钢模板立模，人工平仓，插入式振捣器捣实，人工抹面，洒水养护。右岸护岸及基础混凝土由混凝土运输车运输至左坝肩，利用农用车经坝顶公路、上坝公路、进厂公路、右岸临时道路运输至右岸浇筑现场，经溜槽入仓。组合钢模板立模，人工平仓，插入式振捣器捣实，人工抹面，洒水养护【7】。混凝土浇筑应充分利用工作面，组织好人员，进行平行流水施工及交叉作业，力争在汛期洪峰来临之前，保证完成施工。混凝土挡墙施工应优先施工墙背回填量大的区域，混凝土挡墙与墙背土石回填同时进行；土石方回填，土石方回填料采用护岸边坡及基础开挖料，由2m3挖掘机装5t自卸汽车运料至工作面卸料，推土机推平，振动碾碾压施工；浆砌石挡墙施工，浆砌块石挡墙施工采用5t自卸汽车运料至工作面卸料，0.25m3砂浆拌和机拌制砂浆，人工砌筑。挡墙基础开挖至原状土。（2）原有混凝土围堰拆除，消力池出口原有混凝土围堰拆除拆除采用机械破碎配合人工进行拆除，不得采用爆破拆除。拆除渣料不得任意堆放。（3）消力池左边墙平台防护，消力池左边墙平台没有施工道路进入，所有机械设备及材料需从平台顶部吊送。消力池左边墙平台混凝土由6m3混凝土搅拌运输车运输至平台顶部，经溜槽入仓。组合钢模板立模，人工平仓，插入式振捣器捣实，人工抹面，洒水养护。（4）混凝土温控及养护：严格控制混凝土温度，1）采取措施降低混凝土出机口温度，最低出机口温度按14.0℃控制；2）减少混凝土浇筑过程中的温度回升，快速入仓、平仓、振捣，减少外界温度的倒灌；3）尽可能避免高温时段入仓混凝土，充分利用低温季节和早晚及夜间气温低的时段，加大浇筑强度；4）采用薄层短间歇的浇筑方式进行混凝土浇筑，基础约束区（齿槽）浇筑层厚1.0m～1.5m，间歇5天，非约束区浇筑层厚2m～3.0m，间歇7天；5）采取表面流水等措施，降低混凝土最高温度。加强混凝土的表面保护和养护，1）在气温骤降频繁季节，应加强混凝土表面保护，新浇筑的混凝土拆模后立即在侧表面覆盖保温材料；2）拆模时间不少于3天，避免在气温骤降来临时拆模，待气温骤降结束后拆模；3）需加强混凝土的湿养护，养护时间不少于28天（上部覆盖混凝土除外），避免养护面干湿交替【8】。

结语

综上所述，河道治理工程是重要的水利工程，可以提升河道安全性，有效发挥河道功能作用，并优化河道生态环境，因此需要对混凝土护坡技术进行优化应用，促进整体河道治理工程的施工质量。

参考文献

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[5]董文津.河道治理工程植草护坡混凝土成型方法试验研究[J].吉林水利,2021(04):7-9+21.

[6]高翔.北沙河综合治理工程生态混凝土护坡施工技术[J].水科学与工程技术,2019(05):68-69.

[7]谢琼,彭有义.中小河流治理工程中堤防加固设计思路探索[J].黑龙江水利科技,2012,40(09):87-88.

[8]邓刚,乔吉平,周森.模袋混凝土护坡在塔里木河河道治理中的应用[J].中国西部科技,2012,11(09):21-22.