宝山区湄浦(沪太路—杨盛河段)是上海市重要的河流之一,对其河道进行整治对提高区域防洪能力、改善水生态环境具有重要意义。随着城市化的快速发展,传统的河道整治方法难以满足日益增长的防洪和环保需求[1],因此需要采用智能化施工技术整治河道。1工程概况工程位于上海市宝山区,属于区内东西走向分布的骨干河道,东起杨盛河,西至沪太路,整治总长度5 887.17 m。工程地理位置如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.021.F001图1工程地理位置工程包括桥梁9座,桥梁接坡加固1座,种植绿化面积63 268.50 m2,新建防汛通道、截污纳管工程及附属工程等[2]。工程详细参数如表1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.021.T001表1工程详细参数项目参数项目参数河道整治/m5 887.17H型护岸/m715.09A型护岸/m784.14新建桥梁/座9B型护岸/m2 678.67新建防汛通道/m229 156.58C型护岸/m618.22砖砌窨井/座87D1型护岸/m2 720.79一体化提升泵站/座5D2型护岸/m2 723.52塑料管道/m1 616.18E型护岸/m200.34步道/座66F型护岸/m288.38集中排水口/座56G型护岸/m491.16新建绿化/m263 268.502基于智能施工技术的施工测量在宝山区湄浦(沪太路—杨盛河段)综合整治工程中,采用智能化的施工测量控制网。控制网的设计遵循了设计施工图中的具体要求,确保了精准地定位与放样[3]。利用先进的全站仪设备,通过坐标放样技术在工程的不同部位精准布置基线。在施工测量中,使用全站仪进行坐标放样时,通常需要利用坐标转换公式将设计坐标转换为实地坐标[4]。二维坐标转换表达式:x'=x+Δx (1)y'=y+Δy (2)式中:(x,y)——设计坐标;(x',y')——实地坐标;(Δx,Δy)——平移向量。放样结果会提交给监理工程师进行复核,以确保其准确性和可靠性。为了实现精准的高程控制,设立智能化的高程控制网[5]。水准点被设置在不受外界影响、地基坚实且便于保存的位置,埋设深度为1.5 m并浇筑混凝土,中间插入Φ8 mm半圆头钢筋,以增强稳定性。定期对水准点进行复核和检测,并将复测结果提交给监理工程师,以确保其始终满足工程要求。在施工放样环节,充分利用智能化的全站仪设备,依据设计图与实地测量的控制点坐标,准确放出防护中心线,进而计算出方桩、板桩的位置线及中心线,标注出深基坑的开挖边线。所有的放样成果均应及时送交监理工程师审核,以保证其正确性。为保证施工精度,在护岸工程中,每50 m布置一套控制桩(轴桩、边桩)[6],控制桩均为钢管桩,保证插入准确的位置并配有红色的小标记,方便辨认。在施工期间,要经常检查、校验控制桩,并做好防护措施。此外,采用全站仪加GPS定位仪的组合方式进行施工定位,实现了高精度的轴线、控制点放样。对于各细部的放样,利用DT-02经纬仪配合钢尺进行,确保施工的精细度。3围堰结构设计与施工在河口布置2座拦河围堰,沿线支河26条,布置26座拦河围堰,合计28座;采用填土围堰,顶高程为+3.30 m,顶宽为3 m,迎水侧边坡采用袋装土覆盖保护;两侧边坡均为1∶2.5,施工时可就近取护岸挖土,人工填筑围堰。沿河每300 m布置1座分段拦河围堰,共布置20座;采用填土围堰,顶高程为+2.50 m,顶宽2 m,两侧边坡均为1∶2.0。分段拦河围堰如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.021.F002图2分段拦河围堰围堰结构施工前确定围堰中心线,并清除坝体内障碍物及淤泥。回填黏土,保证围堰填筑过程中的整体稳定;单条围堰填筑需当天填筑完成,形成断流,以防止水流冲刷导致水土流失,甚至出现溃坝险情[7]。进行袋装土压护,袋装土全部由人工装袋,七成满,袋口扎紧;水下部分采用抛投,出水面位置人工有序摆放,上下层袋体错位压护。工程完工围堰时立即进行拆除,由于围堰直接填筑素土,采用1 m3挖掘机予以拆除。4河道护岸工程施工A型护岸标高3.2 m处采用方桩导梁形式。桩基采用300 mm×300 mm,长8 m的钢筋混凝土预制方桩(间距0.732 m),桩后设置一道长2 m塑钢板桩,导梁为400 mm×500 mm C30钢筋混凝土,上设一道仿木栏杆,墙前设置成品仿木桩挂板,墙后设置1.75 m宽清水步道,标高3.20 m以上至岸顶采用植被绿化护坡,坡脚采用M15浆砌黄石垒砌。B型护岸为“桩基础+箱式砌块挡墙”结构形式,护岸总长2 678.67 m。标高2.5 m处采用箱式砌块挡墙,挡墙底板顶标高1.0 m,宽2 000 mm(厚400 mm)。下设双排250 mm×250 mm,长6 m的钢筋混凝土预制方桩(前排间距1 200 mm、后排间距800 mm),墙后设置一道反滤土工布,300厚碎石垫层,标高2.50 m以上至岸顶采用植被护坡。河口设置仿木栏杆一道,采用L形挡墙基础,堤顶设置3 m宽,防汛道路,两侧种植绿化。C型护岸为钻孔灌注桩基础+钢筋砼承台防汛通道,护岸总长618.22 m。标高4.5 m处采用钢筋砼承台防汛通道,防汛通道顶标高4.5 m,宽4 600 mm(厚500 mm)。下设双排Ф600 mm、间距2 000 mm、长10 m的钢筋混凝土钻孔灌注桩。防汛通道两侧设置仿木栏杆一道,前排钻孔灌注桩后,设置一道长3 m塑钢板桩,标高3.00 m以上至岸顶采用植被护坡,下设水土保护毯。C型护岸结构如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.021.F003图3C型护岸结构D型护岸包括D1、D2型护岸,均为桩基础+浆砌块石挡墙结构,护岸总长5 444.31 m(D1型护岸长2 720.79 m、D2型护岸长2 723.52 m)。标高2.5 m处采用浆砌块石挡墙,挡墙底板顶标高为1.0 m,宽为2 500 mm。下设双排250 mm×250 mm、长8 m的钢筋混凝土预制方桩(前排间距1 200 mm、后排间距800 mm),上设M15浆砌黄石压顶。标高3.00 m以上至岸顶采用植被护坡,下设三维土工保护毯。河口设置仿木栏杆一道,采用L型挡墙基础。D型护岸结构如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.021.F004图4D型护岸结构/mmE型护岸为桩基础+钢筋砼挡墙,护岸总长200.34 m。挡墙底板顶标高1.0 m,宽3 500 mm(厚400 mm)。下设双排250 mm×250 mm、长8 m的钢筋混凝土预制方桩(前排间距1 200 mm、后排间距800 mm)。墙身顶标高3.2 m,墙宽0.4 m,墙顶悬挑1.4 m设置清水步道,标高3.20 m以上至岸顶采用植被绿化护坡,坡脚采用M15浆砌黄石垒砌。堤顶设置3 m宽防汛道路,两侧种植绿化。F型护岸为桩基础+导梁结构,护岸总长度为288.38 m。标高2.5 m处采用钻孔灌注桩导梁形式,桩基采用Ф600 mm、长12 m的钢筋混凝土钻孔灌注桩(间距800 mm),桩后设置一道长4 m塑钢板桩,导梁为500 mm×800 mm C30钢筋混凝土,上设浆砌黄石垒砌。标高3.00 m以上至岸顶采用植被护坡,下设三维土工保护毯。河口设置仿木栏杆一道,采用L型挡墙基础。G型护岸为木桩,护岸总长都为491.16 m。标高2.5 m处采用仿木桩形式,桩基采用Ф160 mm、长6 m的钢密排杉木桩,桩后设置一道长1 m无纺土工布。标高2.50 m以上至岸顶采用植被护坡,下设三维土工保护毯。H型护岸为连锁块护坡结构,护岸总长度为715.09 m。标高1.5 m、2.5 m、3.9 m处各设置一道300 mm×400 mm素砼格埂。格埂间护坡采用80厚C20砼连锁块。标高2.50 m以上至岸顶采用植被护坡,2.5平台处种植挺水植物。堤顶设置3 m宽防汛道路,两侧种植绿化。5护岸功效分析分段流水是本工程护岸施工进度控制的核心。为确保施工进度,同时在一定程度上节约施工成本,本文采用分段流水施工的方法。根据类似项目施工经验,结合本工程实际情况,整个护岸施工流水节拍原则上按100 m进行控制,根据不同护岸结构类型分别设置流水节拍。护岸结构有8种类型。断面C型护岸结构比较特殊,长618.22 m,占河道护岸总长度的5.51%;断面D型护岸长5 444.31 m,占河道护岸总长度的48.5%;断面B型长2 678.67 m,占河道护岸总长度的23.87%;其余断面结构均略简于断面D,且B型断面与D型断面类似,因此护岸工程的功效分析将以D型、C型护岸进行分析。D型断面一个100 m单元流水节拍,自平整场地开始至防汛通道完成,在投入1台履带式液压打拔桩机、1台1 m3挖机的情况下,基本在45个工作日左右完成。为确保整个工程进度,需要针对流水布置或设备投入进行合理优化,同时在施工管理及组织效率上落实相关措施。C断面1个30 m单元流水节拍,自平整场地开始至防汛通道完成,在投入1台钻桩机、1台1 m3挖机的情况下,需要102个工作日左右完成。为确保整个工程进度,需要针对流水布置或设备投入进行合理优化,同时在施工管理及组织效率上落实相关措施。6结语智能化施工技术在水利围堰工程河道整治中发挥了重要作用。本文以宝山区湄浦(沪太路—杨盛河段)综合整治工程为例,通过实时监测、自动化控制和无人机巡查等手段,实现了施工过程的智能化管理,提高了施工效率和质量,为水利围堰工程的可持续发展提供了有力支持。随着智能化技术的不断进步,其在水利工程建设中的应用将更广泛。

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