灌區(qū)工程的渠道施工技術(shù)探討

王登偉

(江西省水利水電開發(fā)有限公司，江西 南昌 330000)

灌區(qū)工程的渠道施工技術(shù)探討

王登偉

(江西省水利水電開發(fā)有限公司，江西 南昌 330000)

受渠道沿線地形條件影響,沿渠道兩側(cè)多數(shù)部位施工場(chǎng)地條件狹窄,施工布置困難,采取渠道軸線隨坡就勢(shì);同時(shí)針對(duì)渠道土方開挖以及襯砌施工存在干渠砼襯砌,模板支立工程量大,加固處理難度大等困難,本文通過某灌區(qū)渠道工程實(shí)例,系統(tǒng)地提出該渠道施工所采取的有效應(yīng)對(duì)措施,總結(jié)出可行的施工控制技術(shù)。

灌區(qū)工程;渠道施工;混凝土澆筑

1 項(xiàng)目概況

某灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉面積3400hm2，實(shí)際灌溉面積2056hm2。灌區(qū)設(shè)有總干渠、左干渠、右干渠3條干渠，干渠沿線設(shè)有大小支渠96條，干渠沿線隧洞、渡槽、泄洪閘等各類渠系建筑物279座。3條干渠共設(shè)96個(gè)支渠分水口。

2 渠道施工方案提出

本工程施工區(qū)域面積大、地形條件復(fù)雜，現(xiàn)有村鎮(zhèn)公路穿過施工區(qū)，較多施工部位與現(xiàn)有道路距離較遠(yuǎn)，需修筑臨時(shí)道路至工作面。受渠道地形條件限制，部分渠堤僅能容許小型機(jī)械或人員步行通過。由于受渠道沿線地形條件影響，沿渠道兩側(cè)多數(shù)部位施工場(chǎng)地狹窄，施工布置困難。部分渠道位于地勢(shì)較高山坡，如部分與渡槽相接的明渠段，渠道砼需經(jīng)過垂直運(yùn)輸才能到達(dá)作業(yè)面。①施工分區(qū)原則。本工程施工作業(yè)面廣，施工既要避免大面積開工造成的人員、設(shè)備等資源供應(yīng)緊張，同時(shí)要保證施工強(qiáng)度、進(jìn)度滿足工期要求及施工生產(chǎn)的均衡開展。本工程施工區(qū)段劃分，以干渠施工為中心，多點(diǎn)同時(shí)施工為原則進(jìn)行。②施工區(qū)段劃分。本工程擬劃分為3個(gè)施工區(qū)段，且每個(gè)區(qū)段又包括分水口、泄洪閘、支斗渠等渠系建筑物施工。右干渠1#施工區(qū)施工范圍為:K右0+000～K右4+754、K右5+096～K右5+292、K右5+444～K右5+ 673、K右5+877～K右7+025、K右7+059～K右7+337、K右8+507～K右8+630、K右9+320～K右10+508段。該段干渠襯砌總長(zhǎng)7.201km。右干渠2#施工區(qū)施工范圍為:K右19+308～K右27+912未襯護(hù)施工，該段長(zhǎng)7.333km。左干渠施工區(qū)施工范圍為:K左10+318～K左16+785、K左19 +035～K左21+269，襯砌累計(jì)總長(zhǎng)7.505km。本項(xiàng)目的施工總程序如圖1所示。

圖1 施工總程序

2.1 土、石方施工方案

渠道土方施工時(shí)按先清淤，后土方開挖，最后回填的順序組織施工，開挖時(shí)可視開挖土質(zhì)情況將開挖料直接用于填筑，以減少場(chǎng)內(nèi)材料的二次倒運(yùn)。土方施工宜采取分段開挖填筑、分段完成施工。本工程渠道開挖土方采用小型農(nóng)用車集料后，輔助5t自卸車運(yùn)輸至棄料場(chǎng)。支渠斗渠開挖以0.6m3挖掘機(jī)輔助人工進(jìn)行開挖，局部開挖量小的部位采用人工開挖。分水口、泄洪閘、渡槽等渠系建筑物土方采用機(jī)械開挖，石方采用小藥量、控制爆破方法開挖，棄渣由自卸車運(yùn)輸至棄料場(chǎng)。

2.2 渠道襯砌施工方案

鑒于本工程渠道襯砌工程量大，渠道襯砌在渠道土石方施工提供工作面后進(jìn)行，干渠砼襯砌按先底板后邊坡的順序進(jìn)行，部分渠段在完成砼襯砌后再進(jìn)行上部的框格草皮護(hù)坡及噴混凝土施工;支斗渠襯砌施工由于斷面較小，采用全斷面一次新立模澆筑。渠道襯砌采用分段跳倉(cāng)澆筑。襯砌施工采用分段開挖、分段完成。

考慮本工程部分渠段施工道路不暢或道路寬度有限，本工程襯砌砼采用固定拌和站集中拌制及采用小型拌和機(jī)移動(dòng)拌制相結(jié)合的方式進(jìn)行砼生產(chǎn)。混凝土運(yùn)輸根據(jù)拌和方式的不同分別采用小型自卸車運(yùn)輸或人工推車運(yùn)輸方式入倉(cāng)。

2.3 渠系建筑物施工方案

本工程分水口、泄洪閘等渠系建筑物數(shù)量多，單體工程量不大。本工程渠系建筑物按施工分區(qū)組織施工，采取分區(qū)段多個(gè)建筑物同時(shí)展開施工。渠系建筑物施工砼優(yōu)先采用固定拌合站進(jìn)行生產(chǎn)，由自卸車運(yùn)輸至施工部位，或輔助采取人工入倉(cāng)澆筑。

3 渠道土方開挖及其回填具體實(shí)施技術(shù)

本工程對(duì)渠道土方開挖時(shí)，應(yīng)遵循自上而下水平分段分層進(jìn)行，邊挖邊檢查邊坡、坑底寬度，不夠時(shí)及時(shí)修整。檢查坑底寬和標(biāo)高，要求坑底凹凸不超過1.5c m。渠道開挖應(yīng)間隔分段進(jìn)行，相鄰段開挖應(yīng)待已挖好的槽段基礎(chǔ)完成或回填夯實(shí)后進(jìn)行。本工程渠道底板土方回填采用人工以砂卵石回填。以下針對(duì)本工程渠坡的大體積回填施工展開探討。本工程土方填筑施工流程如圖2所示。

圖2 土方填筑施工程序

土方填筑施工前首先應(yīng)清除干凈表層的松土以及受積水侵蝕軟化的土壤，同時(shí)應(yīng)做好填筑部分的排水處理工作，保證干地進(jìn)行土方填筑，再壓實(shí)處理。另外，本工程對(duì)于池塘部位的填筑地段，采取合理的圍堰并設(shè)置足夠數(shù)量的集水井，通過采取排水溝連接集水井，對(duì)集水井采取離心泵抽排方式。填筑土方施工前，還應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地形進(jìn)行實(shí)測(cè)，將測(cè)量結(jié)果報(bào)送監(jiān)理人，同時(shí)以實(shí)測(cè)結(jié)果來計(jì)算填筑工程量。對(duì)填筑區(qū)的邊線灑白灰作標(biāo)記，以利填筑作業(yè)的施工控制。

盡管如此，這位天使不但活過了這可惡的冬天，而且隨著天氣變暖，身體又恢復(fù)了過來。他在院子最僻靜的角落里一動(dòng)不動(dòng)地呆了一些天。到十二月時(shí)，他的眼睛重新又明亮起來，翅膀上也長(zhǎng)出粗大豐滿的羽毛。這羽毛好像不是為了飛，倒像是臨死前的回光返照。有時(shí)當(dāng)沒有人理會(huì)他時(shí)，他在滿天繁星的夜晚還會(huì)唱起航海人的歌子。

本工程渠道填筑所采用的土料，由小型自卸汽車運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，狹窄部位則采取人工攤鋪處理。值得注意的是，結(jié)合以往工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，填筑時(shí)應(yīng)在邊線外側(cè)超填一定余量，具體有人工鋪料10c m，機(jī)械鋪料30c m。渠道土方壓實(shí)施工時(shí)，土料由人工攤平后，采用蛙式打夯機(jī)夯密實(shí)，每層填筑厚度不大于15c m。土料填筑應(yīng)基本保持均衡上升，并設(shè)專人隨時(shí)拾撿土料中的草根等雜物。

4 渠道襯砌砼具體施工技術(shù)

渠坡混凝土澆筑襯砌是渠道工程的核心工作內(nèi)容，它的工作進(jìn)度決定了其他工作面的進(jìn)度。本工程渠道混凝土按設(shè)計(jì)5m進(jìn)行分塊澆筑，采用跳倉(cāng)澆筑施工。兩塊相鄰混凝土的澆筑間歇時(shí)間不能小于3d。對(duì)主干渠及左、右干渠襯砌按先底板、后邊坡的順序進(jìn)行，對(duì)支、斗渠斷面較小部位，采用全段面一次襯砌成型。渠道襯砌砼施工流程如圖3所示。

4.1 模板施工

根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)物的特點(diǎn)及材料、設(shè)備和工藝條件，在襯砌混凝土施工中優(yōu)先采用組合式鋼模、定型鋼模，對(duì)不能用鋼模拼裝、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的部位采用木模板。模板安裝要有足夠的強(qiáng)度、鋼度和穩(wěn)定性，以保證混凝土澆筑后結(jié)構(gòu)物的形狀和相互位置等符合設(shè)計(jì)要求，因此，在模板安裝過程中，設(shè)置足夠的臨時(shí)固定設(shè)施，以防模板變形和傾覆。

4.2 混凝土拌和、運(yùn)輸

本工程渠道襯砌范圍廣、路線長(zhǎng)，混凝土拌合采用固定拌合站集中拌制與小型拌合機(jī)移動(dòng)拌制方式相結(jié)合。對(duì)于總干及左右干渠，優(yōu)先采用固定拌合站生產(chǎn)砼料，砼料運(yùn)輸采用3m3砼攪拌車運(yùn)輸或小型翻斗農(nóng)用翻斗車運(yùn)輸，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)交通狀況確定。支渠、斗渠在渠道沿線布置移動(dòng)拌和機(jī)進(jìn)行砼生產(chǎn)，支、斗渠襯砌砼料采用人工推膠輪車運(yùn)輸砼料入倉(cāng)。為了使混凝土不出現(xiàn)分離、漏漿和嚴(yán)重泌水現(xiàn)象，從攪拌機(jī)出來的混凝土盡量在30m i n內(nèi)運(yùn)輸至工作面。入倉(cāng)時(shí)，為防止骨料與砂漿分離，混凝土垂直落差控制在2m內(nèi)。

圖3 渠道襯砌砼施工流程

在澆筑第一層混凝土前，必須先鋪一層2～3c m的不低于該倉(cāng)面混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度的水泥砂漿，并鋪設(shè)均勻，保證新澆筑混凝土與基底結(jié)合良好。本工程采用通倉(cāng)分層鋪料法，襯砌倉(cāng)面鋪料的每層厚度一般在鋪料厚度30c m左右。在斜面上澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)從最低處開始。卸料時(shí)，首先均勻多點(diǎn)下料，入倉(cāng)混凝土隨鋪隨平倉(cāng)，倉(cāng)內(nèi)若有粗骨料堆疊時(shí)要均勻分布到砂漿較多處，但不得用砂漿覆蓋，以免造成內(nèi)部蜂窩。在靠近模板或設(shè)置鋼筋的地方，輔以人工鏟料平倉(cāng)，使骨料均勻分布。嚴(yán)禁不合格的混凝土入倉(cāng)，必須清除已入倉(cāng)的不合格料。

對(duì)設(shè)置邊坡模板的襯砌混凝土采用插入式振搗器振搗，但振搗過程中為了避免模板和鋼筋移位情況，應(yīng)禁止振搗器碰撞模板、鋼筋等。振搗時(shí)間不宜過長(zhǎng)也不宜過短，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)以混凝土不再顯著下沉同時(shí)不出現(xiàn)氣泡為準(zhǔn)。振搗器插入深度應(yīng)確保插入下層5～10c m，而且振搗方向應(yīng)保持一致，采取快插慢拉方式，這樣可以有效確保上下層混凝土之間較好結(jié)合。澆筑混凝土過程中禁止加水處理以改變混凝土和易性，應(yīng)考慮加強(qiáng)振搗來保障混凝土和易性。對(duì)于無邊坡模板的緩坡襯砌，采用平板配合振動(dòng)梁進(jìn)行振搗。整個(gè)混凝土澆筑過程應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，無法滿足連續(xù)澆筑時(shí)應(yīng)按規(guī)范規(guī)定采取試驗(yàn)確定停歇時(shí)間。若超過允許間歇時(shí)間，則按施工縫處理。

5 結(jié)語

施工質(zhì)量對(duì)渠道工程的效益會(huì)產(chǎn)生重要影響，它直接決定了灌區(qū)水利設(shè)施能否高效穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過某渠道工程施工實(shí)例，對(duì)于渠道襯砌工程量大的情況，提出干渠砼襯砌按先底板后邊坡的順序進(jìn)行，同時(shí)考慮本工程部分渠段施工道路不暢或道路寬度有限，采用固定拌和站集中拌制及采用小型拌和機(jī)移動(dòng)拌制相結(jié)合的方式進(jìn)行砼生產(chǎn)。針對(duì)本工程分水口、泄洪閘等渠系建筑物數(shù)量多，單體工程量不大的情況，本工程渠系建筑物按施工分區(qū)組織施工，采取分區(qū)段多個(gè)建筑物同時(shí)展開施工。從實(shí)施效果來看，本工程渠道施工所采取的施工方案及其措施是可行的，可為同類工程提供參考實(shí)例。

［1］林壯波.揭陽市三洲榕南灌區(qū)渠道防滲斷面的設(shè)計(jì)與施工［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2009(01):80-82.

［2］胡明強(qiáng)，陳麗月.碗窯水庫(kù)(峽口片)灌區(qū)設(shè)計(jì)與渠道施工［J］.浙江水利科技，2011(09):38-41.

［3］劉憲清，毛雪芹，趙琳.陳垓灌區(qū)現(xiàn)澆砼襯砌渠道施工技術(shù)［J］.山東水利，2004(02):65-68.

［4］馬喜彥.淺探現(xiàn)澆混凝土梯形防滲渠道施工技術(shù)要點(diǎn)［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2003(08):78-80.

［5］李鵬，趙云，申世吉.大安灌區(qū)工程渠道襯砌型式的研究［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2014(04):115-118.

［6］江崇安，劉祥高，王俊杰，等.關(guān)于渠道襯砌結(jié)構(gòu)型式的探討［J］.水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2005(12):28-29.

［7］李翠蘭.灌溉渠道混凝土襯砌裂縫原因分析及防治措施［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2015(03):58-62.

［8］李建，歐陽玉麟.關(guān)于高州水庫(kù)灌區(qū)渠道施工工藝流程及技術(shù)［J］.黑龍江科技信息，2011(10):33-36.

［9］姚久經(jīng).水利工程混凝土襯砌渠道防滲漏施工技術(shù)淺析［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2015(09):45-47.

［10］郭學(xué)美，孫興超.灌區(qū)渠道工程質(zhì)量的控制與管理措施［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2011(08):103-105.

［11］張建，梁小璇.新疆北疆某渠道設(shè)計(jì)在實(shí)際中的應(yīng)用 ［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2010(05):98-102.

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1008-1305(2016)05-0109-03

10.3969/j.issn.1008-1305.2016.05.038

2016-04-20

王登偉(1975年—)，男，工程師。