钢板护坡在水利工程施工的应用

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【摘要】钢板护坡作为一种新的护坡型式，没有成型的施工工艺。笔者结合具体工程实施经验，对钢板护坡施工工艺、措施进行了阐述，供工程施工人员参考。

【关键词】输水渠道；钢板护坡；导向杆安装；工程施工

目前，随着水利施工技术的日益进步，渠道护坡的样式也日趋增多，旱地作业渠道可以采用浆砌石护坡、现浇混凝土护坡、生态护坡、预制块护坡等，有水作业渠道可以采用土工模袋混凝土、橡胶护坡等。在应急供水渠道护坡施工中，由于原渠道修筑时间长，现有护坡质量不能满足渠道供水要求，但又不能停水、减少过水断面，新型的钢板护坡施工技术圆满的解决了这一难题。

1工程概述

山东省引黄济青（胶东调水）抗旱应急调水临时泵站枢纽土建及安装工程施工，出水池入渠处围堰向下游采用钢板对边坡及底板进行护砌，该工程施工工期为2016年12月26日至2017年2月28日。该工程现有渠道供水量为32m3/s，原渠道为预制混凝土块护坡，由于泵站出水量为36m3/s，原有护坡强度不能满足泵站出水要求，为了保护原有渠道，需要增设186m护坡衬砌。临时泵站供水之前，不能影响现有渠道供水量，并且渠道护砌处于冬季施工，浆砌石护坡、混凝土护坡、生态护坡、预制块护坡不能满足施工要求，作为新型的模袋混凝土施工，施工中会缩小渠道供水断面，也不能满足施工要求，橡胶护坡强度不能满足施工要求。

2钢板护坡安装施工工艺

2.1工艺原理。检验合格的钢板在加工厂进行分片加工，喷砂除锈后，进行食品级防腐处理，保证水质不受污染，项目部质检员检验合格后报监理工程师验收，合格的钢板方准装车运输。运至施工现场，利用提前吊入渠道中的作业平台进行组装，边板和底板利用销轴铰接，组装完成后利用渠道两侧吊车进行吊装，由于水流流速大，迎水面采用钢丝绳固定钢板护坡，用卷扬机控制，主要用于抵消钢板入水受风和水流的影响。下游面采用缆风绳，主要控制风速对吊装的影响，底板和边板在作业平台上组装完成后，在底板的销子上插入导向杆，然后吊车将组装后的钢板下水，利用卷扬机配合人工控制钢板方向，确保钢板水平垂直入水。第一节钢板护坡定位后，将下游侧相邻钢板的销孔套入导向杆，利用导向杆上的刻度尺来控制与相邻钢板的相对高差，根据露出水面的导向杆高度确定两块底板是否处于同一水平面，底板完全沉入后拔出导向杆循环利用。护坡钢板边坡出水面部分采用链条固定，使钢板护坡形成一个整体。2.2施工关键技术。本工法的关键技术在于钢板护坡底板水平面的控制，由于渠道水位比较深，水流量比较大，人员不能长时间在水中进行作业。该工法利用导向杆控制水下底板的水平和连接，利用相邻底板上导向杆露出水面的长度来控制钢板护坡底板的水平面，所以第一块底板的准确定位很重要，它直接影响着下游钢板护坡的中心位置。通过GPS仪器精确定位出第一节钢板护坡的中心点位置，利用锁链固定在渠道两侧的准325mm×10mm长3m钢管桩上，避免下游钢板安装时移位。2.3工艺操作要点。2.3.1施工准备。1）熟悉施工图纸，确定安装方案；2）钢板制作完成并运至安装现场；3）原渠道提前由潜水员水下作业清理完成，渠道底和边坡不存在石块等硬性杂物，边坡基本顺直，满足施工要求；4）培训操作人员，检修施工机械，确保人员和吊车满足吊装要求；5）施工平台及便桥吊装就位；6）下游安全网、施工平台救生衣、安全绳等安全措施已完成；7）牵引钢管桩已安装就位。2.3.2钢板组装。一是到场钢板验收。钢板制作完成验收装车，运至施工现场后，经现场监理工程师对钢板的质量再次进行检查并达到要求，然后进行吊装。二是钢板在作业平台上的组装。每节钢板护坡由底板和两块边板组成，为了减少运输的难度，分片制作、运输，在施工现场作业平台上进行组装。由QY50的吊车将底板吊装至施工平台后，两台吊车吊起边板，利用底板两侧和边板坡脚的连接栓，人工对正位置后用螺栓连接起来，形成一个整体。2.3.3钢板安装施工。钢板安装由上游至下游进行。1）钢板组装完成后，在底板连接销上插上导向杆，便于第二块护坡钢板底板顺着导向杆扣上第一块底板的销子，导向杆安装完成后，安装人员立即撤离施工平台。2）两岸吊车同时匀速垂直起吊，起吊护坡钢板底板超过施工平台护栏高度时，同时向下游移动，移动过程中，确保钢板护坡不能触碰施工平台，避免引起危险。3）钢板护坡离开施工平台，起吊底板上游侧和作业平台下游侧位置一致时，安装人员进入施工平台，人工配合吊车将起吊底板上的套口穿入导向杆，然后起吊钢板顺着导向杆匀速下滑，直到底板落入水中，套口顺着导向杆套上前一块底板的定位销。4）底板沉入水中后，两侧边板慢慢贴坡下落，根据边坡之间的缝隙，利用吊车配合人工进行调整，对于边板缝隙不合适的用倒链进行微调。5）边坡间隙调整完成后，利用锁链对相邻边坡进行固定，形成一个整体。6）挪动作业平台，将作业平台吊置于吊装完成的钢板上，准备下一片护坡钢板安装。

3质量控制措施

1）相邻底板高程一致，必须保证套口和销子相连，要求在施工中必须随时掌握导向杆露出水面的长度。2）吊装施工中，必须控制板间隙不能超过1cm，否则水流对钢板护坡整体产生冲力，影响钢板护坡的整体稳定性。3）由于护坡钢板面积大，严格控制钢板护坡平整度，避免水流对钢板整体的冲刷。4）上游固定钢板的钢管桩必须按照设计要求进行施工，确保钢板护坡完成后对钢板整体的牵拉作用。5）吊装完成后对防腐漆损坏的位置进行处理，避免水流对钢板的腐蚀，保证外观质量。

4安全控制措施

1）首先对参与吊装人员进行安全培训，确保特殊作业人员持证上岗，对施工机械进行安全检查、维修，确保能够满足施工需要。2）施工人员配备安全帽等安全装备，同时在下游渠道设置防护网，以保证落水人员安全，施工平台作业人员必须佩戴救生衣、安全带施工。3）对现场吊装作业区设置安全警示标志，严禁闲杂人员进入。4）严禁吊车司机私自行动，必须服从调度长的统一指挥。5）施工平台作业人员组装完钢板后必须撤离平台，直至护坡钢板整体移出平台后，才能重新进入作业平台，辅助护坡钢板顺导向杆定向下滑。6）钢板护坡安装完成之前不得解钩，不得随意移动。7）卷扬机和缆风绳操作人员必须控制好牵引绳，防止作业时突遇大风导致钢板翻转，避免钢板和作业平台发生碰撞。8）施工过程中吊车作业范围内严禁站人。

5结语

采用钢板作为护坡材料，具有不受季节影响、不需要停水作业、对输水断面影响小等优点，被视为输水渠道护坡加固改造工程施工中的新型施工方法，在输水渠道带水作业时护坡工程的维修、抢险施工中必将得到广泛的应用。

作者:谢敬斌 张国强 陈培国 单位:1.济南信源工程项目管理有限公司 2.山东省水利工程局有限公司