淺談水利工程渡槽基礎承臺施工

楊自忠

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

1 工程概況

湖北省鄂北水資源配置工程輸水線路總長269.67 km，工程全線自流引水，設24處分水口，設計供水人口482萬人，灌溉農(nóng)田面積24.23萬hm2。七方（文莊）渡槽位于湖北省棗陽市境內(nèi)，七方（文莊）渡槽進口與七方（羅家）明渠相接，出口與七方（文莊）明渠相接，總長1.22 km。渡槽為旱地槽，承臺為低樁鋼筋混凝土承臺，其中文莊渡槽共40座，承臺尺度為12 m×7.5 m×2.5 m（長×寬×厚），C25混凝土，承臺底設10 cm厚C15混凝土墊層。承臺設計土方開挖邊坡為1∶1。

2 承臺施工的重點、難點

項目部于2016年12月上旬在文莊渡槽的Z11號承臺位置（坡地）做了按設計邊坡承臺基坑試挖，挖深僅2.5 m左右，開挖土有褐色、黃色、白色、灰白色等，有姜石，第二天底邊坡開裂小塊滑塌，1周后邊坡多處崩塌，雨后挖坑的交接邊角也出現(xiàn)了崩塌。由此可見，渡槽承臺施工的難點在工程所處地的土質(zhì)上，土質(zhì)的關鍵是其存在膨脹性。基坑開挖預留作回填的土方應予以初壓、儲存、遮蓋防水、防曬等措施；基坑開挖邊坡坡度決定承臺混凝土澆筑施工工藝和設備的投入。最重要的是承臺施工期基坑的土體浸水或脫水改變土體性質(zhì)而不穩(wěn)定，造成施工不安全的隱患。

承臺施工前應對膨脹土的特性、特點、危害、處理方法、注意事項進行交底，讓施工人員提高自我保護意識，本工程所有參與管理者應以分段、快速作業(yè)法進行施工管理。

參與施工人員應以安全防護為重點，要求工程開工、施工過程中的每一步“管好水，用好土”，保質(zhì)保量完成承臺施工，同時為墩身和上部結構施工做好前期準備。

3 承臺施工方案

3.1 承臺施工要點控制

承臺測放開挖線的同時完成承臺兩控制座標點的連線，并將承臺中軸線引出開挖區(qū)以外，隨時可校核承臺施工位置，為鋼筋綁扎和模板支設提供準確控制線。承臺混凝土澆筑完成后應標識好承臺頂面設計座標點。

承臺施工前期做好施工區(qū)域和承臺區(qū)域排水、防水，準備好回填土堆存遮蓋防水防曬的場地，管好水，不允許水流入基坑，也不允許水浸濕邊坡和暴曬邊坡，造成邊坡土體浸水和脫水改變土體性質(zhì)。

承臺土方施工盡可能為渡槽施工和支架搭設提供條件和保證，盡可能不擾動承臺以外的土體，并準備好承臺施工完成后開挖區(qū)的土方回填。

基坑防護必要時采用鋼圍堰擋土支護，以維持土體穩(wěn)定，確保施工安全。

3.2 土方開挖及防護

承臺基坑土方開挖是樁基施工的后續(xù)，必須保證樁基檢測設施的完好，并為樁基檢測做好服務。承臺開挖要以樁基施工中探明的地質(zhì)為依據(jù)，首先確定并開挖邊坡，對不穩(wěn)定的特殊土體邊坡應及時呈報監(jiān)理工程師進行邊坡放緩修改。

根據(jù)圖紙中承臺的中心位置測量放樣出承臺邊線、基坑邊線（每邊較承臺邊線寬出1 m）、基坑開挖邊線，采用機械配合人工開挖的方式開挖基坑，開挖放坡1∶1，地質(zhì)情況較差時可根據(jù)具體情況放大坡比至1∶1.5，基坑底部長寬方向要比圖紙中承臺設計長寬方向各多加1 m，靠近邊坡設30 cm排水溝，剩余70 cm為作業(yè)空間，嚴禁超挖，拐角部位設積水坑，用潛水泵將基底積水排出基坑以外。承臺開挖斷面如圖1所示。

圖1 承臺開挖斷面示意圖

開挖前做好防護工作的準備，按所挖基坑土體特性采取相對應防護方法。對于土質(zhì)較好、開挖深度不大的基坑可不作防護；對于開挖深度較大的基坑，采用鋼圍堰擋土支護的方法。

基坑開挖分層：根據(jù)文莊渡槽承臺特征值表，基坑開挖分2層進行，第一層剝除樁基施工擾動和耕植交接層土體，該部分土作為棄土外運棄土場，層厚1 m左右；第二層開挖到設計標高，達到能澆筑墊層混凝土的條件（立刻澆筑墊層混凝土），該層土方堆存在渡槽跨中，以備回填。待回填土的堆存需碾壓平整后以防水薄膜覆蓋。

3.3 基槽驗收及樁頭處理

在完成土方開挖后報監(jiān)理對基槽進行驗收。經(jīng)驗收合格后，即可開始破除樁頭混凝土施工。破樁頭前在樁體側面用紅油漆標注清楚破樁頭高程線，防止樁頭被多鑿，造成樁頂伸入承臺內(nèi)的高度不符合設計要求。樁頭鑿除以風鎬鑿除，6根樁同時開始。鑿除過程中保證不擾動設計樁頂以下的樁身混凝土。樁頭鑿除施工完成后，將伸入承臺內(nèi)的樁身鋼筋清理潔凈并整修成設計的喇叭口形狀，復測樁頂高程。鑿樁頭作業(yè)過程中應保護好聲測管，防止預埋的聲測管被風鎬破壞。鑿除的混凝土碎渣塊填入混凝土墊層邊作施工通道并保證滲水水路暢通，大樁頭運往棄渣場堆放。

3.4 墊層施工

承臺基坑開挖平整后，以8號槽鋼作邊模板，混凝土灌車運輸，溜槽或吊灌入模，振搗器振搗，澆筑10 cm厚C15的混凝土墊層。墊層須鋪筑均勻，振搗密實、整平。混凝土澆筑前墊層基礎面必須清理干凈，無淤泥、無積水及雜物等。

3.5 承臺鋼筋綁扎及模板安裝

一是承臺鋼筋安裝必須在樁檢合格、樁頭處理完畢、承臺底面標高符合設計要求后才能施工作業(yè)，否則不得進行下道工序作業(yè)。二是承臺鋼筋在鋼筋加工廠加工，汽車運輸?shù)浆F(xiàn)場。三是鋼筋保護層按設計凈保護層厚度5 cm，側面和底面的墊塊數(shù)量不少于4個/m2，布置均勻。混凝土墊塊的抗壓強度和耐久性不低于結構本體混凝土的標準。四是承臺鋼筋綁扎以圖紙設計尺寸排布、綁扎鋼筋。鋼筋接頭按規(guī)范要求在縱軸上偏彎接頭鋼筋，現(xiàn)場焊接接頭。按規(guī)范選擇對應焊條和焊機施焊。施焊前電焊工按鋼筋焊接要求作試焊接頭，焊工在有操作證的條件下才允許上崗。承臺鋼筋網(wǎng)制設完成后，按墩身鋼筋與承臺主鋼筋連接形式完成墩身主筋的預埋與焊接固定。五是模板制作與安裝。承臺模板：承臺混凝土施工模板采用大塊組合鋼模板，面板采用厚5 mm鋼板，背部橫縱向加肋。鋼模板采用預埋鋼筋拉桿固定，不需進行外部支撐。鋼模板吊裝完畢后，對模板平面位置、頂部標高、節(jié)點聯(lián)系以及縱、橫向穩(wěn)定性進行檢查，報監(jiān)理驗收，驗收合格后方可澆注混凝土。模板拼裝如圖2所示。

圖2 模板拼裝示意圖

3.6 承臺混凝土施工

3.6.1 混凝土運輸 水平運輸混凝土采用攪拌罐車運輸，混凝土泵車泵送入模。

3.6.2 混凝土澆筑 承臺混凝土采用分層一次澆筑，分層層厚40 cm，分層交接控制在初凝之前（一般選夜間施工）。混凝土澆筑應連續(xù)進行，不得中斷。混凝土澆筑及振搗時應經(jīng)常觀察模板、鋼筋及插筋等有無移動或變形等情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，并在已澆筑的混凝土初凝前休整好。承臺混凝土澆筑到上部，應及時埋設渡槽施工支架的底座埋件。

3.6.3 振搗 采用插入式Ф50振搗棒振搗，振搗棒應快插慢拔，插入點要排列均勻，順序進行，不得遺漏，做到均勻振搗且密實。插入點間距不大于40 cm。振搗上一層時應深入下一層5～10 cm，使上下層混凝土結合牢固。振搗時，振搗棒不得觸碰鋼筋、模板。

3.6.4 承臺混凝土養(yǎng)護 澆筑好的承臺混凝土采用塑料薄膜覆蓋保水保濕養(yǎng)護。

3.6.5 拆模及模板修整 承臺混凝土澆完3 d后或混凝土試壓強度達到規(guī)范允許值即可拆除模板。模板拆除應防止松頂、掉角等現(xiàn)象。拆除后的模板應涂刷脫模劑。模板拆除后應及時卸下錐型螺帽，并以砂漿填實錐型螺帽孔，保證承臺的外觀線型。

3.7 土方回填

承臺混凝土澆筑完成后應及時回填土方，以利于承臺混凝土的養(yǎng)護、渡槽支架地基力的恢復，也為墩身施工提供條件。

填筑材料：基坑開挖的儲備土料。

填筑分層：30 cm一層。

填筑施工：拆模后的承臺基坑應進行現(xiàn)場清理，抽干積水，拆除施工設施，平整現(xiàn)場場地并以振動夯夯實基底層和邊角。以裝載機取土，反鏟分層平鋪，底層或下層以打夯機分層夯實，施工道路反向一側基坑預留集水小溝，回填到壓路機能施壓的高程后分層壓實，要求壓實度達94%。

壓實度測試：壓實度測試由試驗檢測，檢測方法采用灌砂法或環(huán)刀取樣法。

3.8 雨季施工措施

一是承臺基坑開挖時，基坑開挖邊線外應設置截水溝，以防止地面水流入基坑，基坑內(nèi)設置集水坑，并配齊抽水設備。二是加強基坑邊坡防護，雨季施工時對基坑邊坡坡度進行放大，雨季前已完成的開挖邊坡要采取苫蓋措施，加強邊坡觀測，發(fā)現(xiàn)異常情況應及時分析原因，并采取相應的措施進行處理。三是承臺基坑開挖完成后應及時進行基坑墊層施工，后續(xù)工序緊密銜接，避免建基面長期暴露。四是澆筑承臺混凝土前應及時了解天氣情況，不得在雨天施工。混凝土澆筑完成后，未達到初凝如遇下雨應及時用塑料布遮蓋，防止雨淋。

4 膨脹土地區(qū)施工的特殊要求

一是承臺施工要管好水，不允許水流入基坑，并做好施工區(qū)和承臺區(qū)域的排水防水設施。二是各承臺施工作業(yè)由工程部牽頭，組織快速作業(yè)法進行管理施工。三是棄土運到開挖線以外的距離應大于6 m以上。四是基礎完成施工后，基坑應分層回填分層夯實；填料選擇非膨脹土、弱膨脹土；填土層厚控制為30 cm。五是經(jīng)常檢查施工現(xiàn)場，如土體開裂、滲漏等，處理及堵塞要及時修補，經(jīng)常觀察有無水平位移，土體有無通長裂縫等，防止坡體滑動。