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摘要:渡槽施工技術(shù)是水利工程中不可或缺的重要內(nèi)容,與工程質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系。施工單位在開展水利工程施工作業(yè)的過程中,往往需要加強(qiáng)對(duì)這方面的重視程度,依照實(shí)際情況進(jìn)行施工方案的調(diào)整,以此來為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。正因如此,以引大濟(jì)湟工程為例,研究有關(guān)水利工程中渡槽施工技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:水利建設(shè);渡槽施工技術(shù);引大濟(jì)湟工程
通常情況下,施工單位會(huì)根據(jù)施工地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行架空渠道的修建與應(yīng)用,這一渠道能夠跨越河流、道路以及山谷,因而也被叫做渡槽。對(duì)于水利工程而言,渡槽的存在也可以定義為交叉型建筑物,較為常見的便是桁架式的渡槽工程以及梁式渡槽工程,以混凝土作為主要材料,用來完成整個(gè)工程的輸水以及導(dǎo)流工作,是水利工程建設(shè)中不可或缺的重要措施,并與國民的生活質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系。正因如此,施工單位在開展相關(guān)工程技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要結(jié)合施工現(xiàn)場的內(nèi)容完成節(jié)點(diǎn)性建筑的構(gòu)建,以此來確保工程效益不受影響。
1工程概況
本文主要是以引大濟(jì)湟工程作為主要案例,工程主要目的是緩解湟水兩岸的山區(qū)以及干流所存在的缺水問題,在進(jìn)行工程建設(shè)的過程中,是計(jì)劃從湟水一級(jí)支流大通河上游石頭峽建庫完成相應(yīng)的引水工作,而后利用總干渠來完成調(diào)水工作,穿越大阪山之后,最終灌輸?shù)胶谌畮臁R鬂?jì)湟工程共涉及三期工程內(nèi)容,詳細(xì)情況如下所示:1)一期工程。以黑泉水庫以及北干一期工程為主,在這一過程中,有關(guān)黑泉水庫已經(jīng)完成了相應(yīng)的蓄水工程,而北干一期工程則正處于建設(shè)階段;2)二期工程。以石頭峽水利樞紐、調(diào)水總干渠以及北干二期工程為主,目前石頭峽水利樞紐和調(diào)水總干渠都處于正在施工階段;3)三期工程。以北干二期工程為主。其中,有關(guān)北干渠扶貧灌溉二期工程是依托于湟水北干渠所展開的續(xù)建配套工程,工作內(nèi)容主要是滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求以及國民生活用水,促進(jìn)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)建設(shè),并對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行有效地改善。在該工程中,共涉及40萬畝的控制面積,有關(guān)農(nóng)田灌溉面積達(dá)到了368萬畝,而在林地灌溉面積方面則是以32萬畝為主。其中分干渠的數(shù)量為2條,支渠的數(shù)量為18條,并涉及干斗7條以及田間配套工程。
2渡槽基坑、溝槽開挖方案
21施工測量
在進(jìn)行渡槽施工之前,利用全站儀對(duì)各排架體的中心和各排架體的中心位置進(jìn)行準(zhǔn)確地測量,然后利用全站儀和鐵尺進(jìn)行測量。在工程中,通過高度計(jì)對(duì)入口和各排的底面和頂面高度進(jìn)行嚴(yán)密的控制,并使用全站儀對(duì)中線進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控[1]。
22基坑土石方開挖工程
按設(shè)計(jì)圖的要求,按照縱、橫截面的控制樁進(jìn)行清淤,以12m3的反鏟挖掘機(jī)為基礎(chǔ),土料的堆放原則上就近堆放,余土用20t自卸汽車?yán)\(yùn)至棄渣場。首先使用12m3的翻斗式挖土機(jī),將地面上的腐植土和其他垃圾清理干凈,然后一層層認(rèn)真地進(jìn)行處理,直到達(dá)到預(yù)定的深度和寬度(20cm為佳),再由人工清理,以保證地基不受干擾,并且保證開挖的大小與設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)一致。在地基表面進(jìn)行清掃和平整后,要立即向施工單位報(bào)告,并向施工工程師、業(yè)主等單位聯(lián)合進(jìn)行施工,并最終決定施工的處理方法。在完成了基礎(chǔ)工程后,要及時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)工程的建設(shè),如果不能及時(shí)完成,則要對(duì)地基進(jìn)行防護(hù),并在開工之前進(jìn)行聯(lián)合檢查[2]。在進(jìn)行基坑開挖施工之前,要對(duì)土石壩地基進(jìn)行穩(wěn)定性分析,在土體的設(shè)計(jì)和施工中,一定要有充分的防護(hù)措施。對(duì)已挖好的巖石基礎(chǔ)表面進(jìn)行打磨,并按下列規(guī)定進(jìn)行:1)巖石表面不存在軟巖、懸浮物和受爆炸作用的裂縫;2)根據(jù)工程的要求,對(duì)建基面和斜坡上的軟弱夾層和其他危害性的巖石進(jìn)行了治理;3)坡體穩(wěn)定性好,不存在松散的巖石,也不陡峭;4)巖體外形不存在倒伏,且坡頂要磨平或磨平;5)在外部條件下容易發(fā)生風(fēng)蝕、軟化、凍裂的地基,如其上層結(jié)構(gòu)暫時(shí)無法完成,應(yīng)按照設(shè)計(jì)及技術(shù)規(guī)格的規(guī)定進(jìn)行防護(hù)。在開挖完畢的同時(shí),必須對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。根據(jù)工程建設(shè)和工程技術(shù)要求,對(duì)有高邊坡巖體或有不穩(wěn)定的邊坡進(jìn)行安全監(jiān)控,從而可以及時(shí)地判斷其穩(wěn)定性,并采取相應(yīng)的加固處理;6)挖掘的渣土應(yīng)該放在一個(gè)固定的存放和廢棄的場地,并且禁止將有用的廢料和垃圾混合使用,并且確保今后可以很容易地把廢棄的廢料拿出來使用。
3排架基坑(槽)支護(hù)方案
在進(jìn)行排架、槽臺(tái)基礎(chǔ)的基礎(chǔ)施工中,采用臨時(shí)的斜坡,采用放坡法進(jìn)行施工,但由于地下水等原因引起的不穩(wěn)定,采用板樁、壓腳支護(hù)等方式進(jìn)行加固。
31基坑(槽)支護(hù)施工方法
本項(xiàng)目在進(jìn)行地基基礎(chǔ)開挖時(shí),應(yīng)按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行放坡,并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的斜率進(jìn)行放坡,坡體平整,在斜坡上開挖線15m以內(nèi)禁止堆土或堆放材料。3#~15#渡槽地基按設(shè)計(jì)圖中的地質(zhì)、水文條件進(jìn)行了介紹,考慮到地下水的作用,采用沙粒編制的編織袋在斜坡底部粘貼,高05~15m,然后在斜坡交界處用稻稈或樹枝進(jìn)行堆疊。避免在斜坡上滲漏,將微小的微粒帶出,形成流動(dòng)的土壤[3]。
32基坑排水施工
在施工期間,如果有少量的地下水滲漏,可在施工中設(shè)置集水池或收集井(具體的井尺寸要視場地的實(shí)際情況而確定),并使用潛水泵或離心泵,將積水及時(shí)排除,避免產(chǎn)生稀泥,從而影響基礎(chǔ)的承載力。當(dāng)周邊地下水水位高時(shí),要采用槽外滲排水措施,以保證清地基工作的正常進(jìn)行。
33季節(jié)性措施
331常溫季節(jié)土方工程。1)在斜坡和地基上進(jìn)行預(yù)留防護(hù),在下一步施工之前進(jìn)行削坡、清基,避免因長期暴曬而導(dǎo)致土體和巖體風(fēng)化崩壞;2)將滿足充填需要的土壤,在搬運(yùn)過程中覆蓋,在倉庫中增加堆放的層數(shù),以降低濕氣的蒸騰;3)在填埋過程中,應(yīng)根據(jù)溫度調(diào)節(jié)物料中的水分,加速物料的裝載和卸料、鋪料等過程,避免因物料的流動(dòng)而造成物料的水分過大;4)合理地減少生產(chǎn)線的時(shí)間,及時(shí)平整和壓實(shí)土壤。未碾碎的土壤,迅速擠壓成型,以減少水分的蒸發(fā)。在鋪設(shè)之前,對(duì)表層土壤進(jìn)行碾壓,并進(jìn)行適量的澆水,以保證表層土壤的含水量;5)提高輸送道路的噴灑頻率,減少揚(yáng)塵。332低溫季節(jié)土方工程。1)在挖掘區(qū)域內(nèi)用最大寬度挖掘更多的具有一定厚度的絕熱物質(zhì)如鋸屑等隔熱物質(zhì);2)在已開挖的溝、槽(坑)基礎(chǔ)上鋪設(shè)木楞、板皮和15~20cm的隔熱層,以避免凍結(jié);3)采用低溫下的地表土進(jìn)行填筑區(qū)的壓縮,并采取快速、持續(xù)地鋪土、碾壓、取樣等措施,壓實(shí)土的溫度應(yīng)高于-1℃。如果當(dāng)天的最低氣溫低于-10℃,或者低于0℃,并且風(fēng)力超過10m/s,則應(yīng)暫停工程;4)在負(fù)溫度下進(jìn)行的填埋,其水分含量不得超過90%,而在5m以下的沙礫中,其水分含量必須低于4%[4];5)在負(fù)溫條件下進(jìn)行填埋,并對(duì)壓實(shí)土進(jìn)行防凍、隔熱處理,防止凍害,或?qū)鐾灵_挖。在負(fù)溫度下,當(dāng)填土結(jié)束時(shí),應(yīng)對(duì)填土的表層進(jìn)行防護(hù),避免凍土的形成,并在進(jìn)行回填時(shí)進(jìn)行清理;6)在填筑材料中,禁止摻雜冰雪,其中不可包含15公分以上的凍結(jié)物,并且其含量不能超出整個(gè)填充物總量的15%。通過降低各層的鋪墊,增加碾壓作用等,確保工程質(zhì)量符合設(shè)計(jì)的需要。若由于大雪而停業(yè),則在開工之前將填埋的積雪清除干凈,經(jīng)驗(yàn)收后才能進(jìn)行作業(yè);7)為了確保冬季工程的安全,在天氣晴好、無風(fēng)天氣條件下,施工期間應(yīng)盡可能在溫度高的時(shí)間段進(jìn)行。
34雨季施工措施
1)根據(jù)場地條件,在基坑邊坡的外部高度處,采用截流渠道,以排除坡體內(nèi)的降雨;2)在平整或凹陷的工作中,在工地四周布置防滲堤防及挖掘周邊的排水渠,采用機(jī)械方法排除地面上的積水,防止外界水流進(jìn)入工地,并時(shí)常維持排水體系的暢通;3)強(qiáng)化斜面的穩(wěn)定性監(jiān)測,對(duì)不正常的狀況進(jìn)行及時(shí)地處置;4)在雨季進(jìn)行時(shí),應(yīng)在下雨天進(jìn)行填方,使其在下雨天仍能進(jìn)行填方,使其持續(xù)升高;5)為了排水,填土表面的中部隆起向著下游方向傾斜;6)適當(dāng)減少生產(chǎn)線的長度,及時(shí)平整并及時(shí)壓實(shí);在下雨前,對(duì)平整的還沒有壓實(shí)的松泥土進(jìn)行快速地碾壓,以達(dá)到平整的表面;7)在雨季進(jìn)行填土?xí)r,應(yīng)留意排水情況,下雨時(shí)應(yīng)對(duì)施工范圍進(jìn)行防護(hù),在鋪設(shè)成型的地面上,不得有機(jī)器或人通過;8)在下雨后重新進(jìn)行清理,用手工清理地面的部分積水,如有需要可翻松、晾曬或清理。禁止在積水,泥濘和運(yùn)送車經(jīng)過的地面上進(jìn)行填筑。
4渡槽排架、槽身施工方案
41排架柱、槽身鋼筋制安
鋼材由金屬廠統(tǒng)一加工,運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場綁扎焊接,綁扎的規(guī)格、數(shù)量、間距、綁扎方式等均按設(shè)計(jì)和規(guī)格進(jìn)行。按照施工圖,先測量放線,然后再進(jìn)行鋼筋的裝配,為了保證上下兩個(gè)筋的間隔,必須焊好若干個(gè)鋼梁支撐框架,25m以下的鋼筋,就地通過電焊機(jī)進(jìn)行焊接(或捆綁),在鋼筋和模板間,用不小于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)強(qiáng)度的混凝土,并將其間隔成直角,呈“梅花”形排列,使混凝土防護(hù)層的厚度達(dá)到設(shè)計(jì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。連接處的受力鋼筋在應(yīng)力作用下的截面積的比例應(yīng)該滿足以下要求:1)小于25%的受拉區(qū);2)不大于50%的承壓。鋼筋的焊接方式為:雙面焊,按主筋5d以上的螺釘。
42鋼筋工程施工注意事項(xiàng)
421鋼筋在工地上的輸送和儲(chǔ)存
對(duì)進(jìn)場的鋼筋進(jìn)行檢驗(yàn),主要有:檢查牌號(hào),規(guī)格,廠家,材料單,合格證,外觀檢查尺寸,有無裂縫,結(jié)疤,折疊等,并對(duì)供應(yīng)商進(jìn)行檢查。鋼條堆放在加工車間四周。在采購之前,應(yīng)選定好地點(diǎn),平整,墊高并設(shè)置或排出隔離圍墻或隔板。表層用防水膠片或蓬布層,確保底部不沾地、不沾水、不沾雨、不漏水。當(dāng)出現(xiàn)脆斷、焊接性能差、機(jī)械性能明顯異常等不良情況時(shí),應(yīng)立即停止生產(chǎn),再次采樣,進(jìn)行化學(xué)分析或其他有關(guān)特殊檢查,找出問題所在。對(duì)熱軌鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能檢測,以同一批鋼材(批)、截面尺寸不超過60T為一批,在抽樣時(shí),從首批鋼材中選擇兩根,各截取一種抗拉強(qiáng)度(包括屈服點(diǎn)、拉伸強(qiáng)度、伸長率)及冷彎曲試樣,如果有一種樣品不滿足標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)在同一批中添加兩倍以上的樣品進(jìn)行再次測試,如果有一種樣品不合格,那么這批鋼材就是不合格產(chǎn)品,必須退回并清除出場地,然后再次購買。
422現(xiàn)場生產(chǎn)的鋼筋
目前,鋼筋的制造工藝大多采用手工和機(jī)器進(jìn)行。對(duì)小截面的鋼筋,采用手工彎曲的方法進(jìn)行處理,而大的鋼筋采用了機(jī)械彎曲的方法。本項(xiàng)目的鋼筋生產(chǎn)線,包括切割機(jī)、調(diào)直機(jī)、彎曲機(jī)、對(duì)焊機(jī)、工作臺(tái)等常用的機(jī)械和工具。1)結(jié)構(gòu)形式:鋼筋配置:按圖紙要求,決定鋼筋的型號(hào)、型式、規(guī)格和單根長度,以保證鋼筋的下料和焊接的長度,使鋼筋的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和技術(shù)要求,并決定不同類型的鋼筋的數(shù)目,制定下料表,開具下料牌。2)處理鋼筋:按照下料指示,首先將鋼筋切成一定長度并進(jìn)行焊接,再進(jìn)行平直和彎折。在對(duì)高強(qiáng)鋼進(jìn)行冷拔后,I型鋼的冷拉比應(yīng)小于4%,II型鋼的冷拔強(qiáng)度不得超過1%。在進(jìn)行彎梁時(shí),應(yīng)先通過試件來決定其彎折點(diǎn),然后再按各試件的回彈速率來決定對(duì)折彎角。在進(jìn)行正式彎曲之前,應(yīng)進(jìn)行彎曲試驗(yàn),確認(rèn)相關(guān)參數(shù),然后進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。對(duì)需要連接的鋼筋,應(yīng)視其受力狀況而定,焊工應(yīng)持有焊工證書,并將其焊樣進(jìn)行測試,通過檢驗(yàn)后方能上崗。各類鋼筋在成形后的容許誤差不能超過標(biāo)準(zhǔn)的要求。加工后的鋼筋分批分開堆放,并在底部墊高,表面覆蓋工作,避免在儲(chǔ)存期間出現(xiàn)變形。3)現(xiàn)場鋼筋的裝配和綁扎:鋼筋的安裝、綁扎和焊接是將鋼筋安裝到位并充分實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)目的的一項(xiàng)關(guān)鍵工作。在安裝之前,鋼筋的外表要保持清潔,不能有任何損壞。嚴(yán)禁采用具有粒狀或薄片形銹斑的鋼筋,并將其固定在容許誤差以內(nèi)。
43排架柱模板及支撐系統(tǒng)
431排架支撐系統(tǒng)
架子搭設(shè)采用Ф48鋼管搭設(shè),扣件加固,在合適高度架立砼溜管和模板平臺(tái),方便砼澆筑時(shí)的人員通行即可。外側(cè)架子架設(shè)距離排架外模30~50cm,以方便封繩校正排架線性,確保施工及模板穩(wěn)定,便于模板施工,橫豎桿剪刀撐搭設(shè)尺寸符合施工規(guī)范要求。
432排架模板系統(tǒng)
排架模板采用組合鋼模板,梁柱端模板采用定型鋼模,穿墻螺桿對(duì)拉,花欄螺栓緊固,井架支撐。
44現(xiàn)澆模板及支撐系統(tǒng)
為了確保工程的質(zhì)量,為了加速工程的進(jìn)度,采用了一種以四根立柱為基礎(chǔ)的碗型腳手架或Φ48型鋼管、交叉扣件或四根立柱支撐,全屋的立桿間隔90cm,垂直臺(tái)階間距12m,垂直鋼筋剪子撐的安裝規(guī)格滿足施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),兩邊由風(fēng)索對(duì)拉緊固,支架與排架井字架的鋼管連結(jié)為一整體。為加速建設(shè)和保證項(xiàng)目的質(zhì)量,本項(xiàng)目規(guī)劃的四個(gè)支架體系可以在同一時(shí)間內(nèi)完成4個(gè)支架體系的建設(shè),而不會(huì)相互干擾。
45排架柱、現(xiàn)澆槽身砼澆筑
451排架砼澆筑
鋼筋混凝土等級(jí)C25F200,按試驗(yàn)結(jié)果及監(jiān)工認(rèn)可的比例,進(jìn)行配比的配重,以PH1200型自選機(jī)與JS750型混合機(jī)混合,兩臺(tái)15m/m3混凝土混合罐車,通過25T型車輛吊罐進(jìn)入倉內(nèi),分層澆筑,分層進(jìn)行,分層不超過30cm。內(nèi)嵌振動(dòng)錘夯實(shí),注漿到預(yù)埋體部位后,再進(jìn)行預(yù)埋體定位,然后再進(jìn)行灌漿,以保證預(yù)制板與頂面混凝土的粘接,除了在預(yù)埋鋼板下進(jìn)行混凝土振搗,并在預(yù)制板上鉆孔。為了確保新舊混凝土的良好配合,施工縫處的處理方法是人工鑿毛制作的?;炷翝沧⒑?2~18h進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù),高處不易噴灑的部分拆除模具后噴灑養(yǎng)護(hù)液[5]。
452槽身砼澆筑
按照試樣和監(jiān)控方認(rèn)可的混凝土配比,進(jìn)行配重,以PH1200型自選機(jī)與JS750型混合機(jī)構(gòu)成混合站進(jìn)行拌制,2臺(tái)15m3混凝土混合罐車裝車,25T型貨車吊罐進(jìn)入倉內(nèi),分層澆筑,分層不超過30cm。內(nèi)嵌振動(dòng)錘夯實(shí),注漿到預(yù)埋體部位后,再進(jìn)行預(yù)埋體定位,然后再進(jìn)行灌漿,以保證預(yù)制板與頂面混凝土的粘接,除了在預(yù)埋鋼板下進(jìn)行混凝土振搗,并在預(yù)制板上鉆孔。為了確保新舊混凝土的良好配合,施工縫處的處理方法是人工鑿毛制作的?;炷翝沧⒑?2~18h進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù),高處不易噴灑的部分拆除模具后噴灑養(yǎng)護(hù)液。
5結(jié)語
綜上所述,渡槽是渠道穿越山間和溝谷的主要建筑物,在灌區(qū)節(jié)水改造工程中得以廣泛應(yīng)用。在水利工程建設(shè)過程中,加強(qiáng)渡槽施工技術(shù)的應(yīng)用,可有效緩解地區(qū)灌溉用水難題,改善農(nóng)田灌溉品質(zhì),促進(jìn)農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施的深入發(fā)展,促進(jìn)農(nóng)業(yè)的全面發(fā)展。
作者:包正麗 單位:甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司