淺析山東恩縣洼滯洪區域水利工程建設施工技術措施

李慶坤

(山東水總有限公司，山東 濟南 250013)

1 工程概況

1.1 水利設施概況

本水利工程主要內容包括S254以東安全區圍堤及附屬建筑物(含道路、護坡等)、排澇泵站、六五河擋洪閘等工程。安全圍堤加培分為六六河左堤段(11+045～17+634段)及安全圍堤東延段(樁號17+634～18+205段)。六五河擋洪閘閘底板頂高程17.71 m，中墩厚1.60 m，邊墩厚1.60 m。閘室上部設啟閉機房，啟閉機房總寬5.10 m。考慮交通要求，在閘滯洪區側設交通橋，橋面總寬7.00 m。西側設5.10 m×13.30 m橋頭堡，為三層，層高4.50 m，建筑風格為簡約新中式風格，橋頭堡主要有配電室、儲物間及樓梯間，管理設施設置在防汛調度指揮中心統一管理。兩岸采用鋼筋混凝土扶壁式翼墻，直徑0.50 m，長8 m，樁間距0.90 m。安全區側設C25素混凝土護坦，兩岸采用C25素混凝土護坡;C30鋼筋混凝土鋪蓋長21 m，厚0.40 m，寬33～43 m。消力池出口設海曼，前段采用漿砌C5帶孔預制板，后段采用干砌C25帶氣預制板。安全區排澇泵站位于安全區圍堤樁號11+290處。順水流方向軸線與正北方向呈8°夾角。兩組泵室對稱布置在自流閘兩側，排水流量為15.50 m3/s，共設6臺立式軸流泵，單泵流量2.58 m3/s，設計揚程4.80 m，總裝機容量1080 kW[1]。

泵站主體由進水銜接段、前池、進水池、出水池、穿堤箱涵、出水銜接段等部分組成。上游銜接段長8.00 m，由擋墻、護坡、護底組成。護底為C25混凝土結構，護坡為C25混凝土聯鎖砌塊結構，底板上部采用框架梁柱結構，其中，框架梁共2層，頂層為電機層，底層安裝水泵。進水池上部設主廠房和檢修閘，進水池基礎采用水泥土攪拌樁，樁間距1.30 m，樁長8.00 m。出水池進水側設附壁式鑄鐵鑲銅閘門1扇，主要功能為上下游自流排澇及防止滯洪區水倒流。下游銜接段總長16.00 m，由擋墻、護坡、消力池及拋石槽組成。護坡為C25混凝土聯鎖砌塊結構，擋墻為C30鋼筋混凝土結構。拋石槽內填充現狀涵閘拆除廢料防沖。圍堤護坡總長24.00 m，為C25混凝土聯鎖砌塊結構[2]。

工程中主要水力機械為安全區排澇泵站中的水泵及進出水管路設備。排澇泵站共設6臺機組，總裝機功率1080 kW。泵站設水力監測系統及供排水系統。出水池擋水閘采用單吊點鑄鐵閘門，附壁式安裝，閘門規格為2.00 m×(2.00～6.02)m，共1扇。泵室前設攔污柵，安裝角度均為90°，規格為(高×寬)6.20 m×3.00 m，共6扇采用5t電動葫蘆起吊。

1.2 施工條件

本工程堤頂道路與上述主干道路相連接，再通過施工期間修筑的施工場地臨時道路與堤頂道路相連。本工程區土料場較多，平均運距在4～8 km之間，土料質量優良，土料儲量大于1.50倍 設計土方需求量。經與業主和設計溝通，本工程所需混凝土擬采用商混解決，應在施工前對用于混凝土的粗細骨料進行檢測，確保其質量符合相關規范的要求。修筑漿砌石擋墻所需少量砂石料外購自黃河南的濟南市長清區的丘陵區[3-4]。

2 水利工程施工關鍵技術

2.1 現澆混凝土工程

本工程主要混凝土工程項目為：擋墻、機架橋、閘墩、閘底板等部位的澆筑。現澆混凝土工程總體工藝如圖1所示。

圖1 總體施工流程

根據振搗設備類型確定澆筑層的允許最大厚度按表1規定。

表1 混凝土澆筑層的允許最大厚度 mm

混凝土的質量檢測要求：測量混凝土密實度，其差值不大于30 kg/m3；每班應進行現場混凝土的坍落度檢測；對有防水等特殊要求的混凝土應重點檢測；混凝土強度檢測，同一混凝土的試件取樣數量如表2所示。

表2 混凝土齡期試件取樣情況

2.2 大體積混凝土溫度控制措施

工程大體積混凝土施工部位較多，其中又以閘底板、閘墩等部位最為關鍵。施工應尤其注意防止溫度裂縫的產生，這也是本工程重點難點所在，大體積混凝土溫控措施實施過程中的經驗為本工程大體積混凝土溫控措施的有效實施打下堅實的基礎。

混凝土成品保護：混凝土澆筑成型后，及時覆蓋，延長側壁混凝土拆模時間，同時，對暴露的混凝土采取保溫措施，最大限度地減少大體積混凝土內外溫差。如圖2所示，結合實際大體積混凝土施工工程環境的需求，將互聯網、自動化、溫度傳感器、溫度等多種模塊和技術相結合，開發出基于溫度閾值的智能遠程監測預警裝置，通過該裝置可以遠程實時收集大體積混凝土內、外溫度變化，并進行數據處理和分析[5]。

圖2 大體積混凝土施工溫度遠程監控方法

2.3 智慧水利施工內容

水利是農業的命脈，當前水利基礎設施還遠遠不能滿足現代農業的發展要求，提高農民生活水平，建設小康社會，加快農田水利建設已成為當務之急。加強領導，明確責任。農田水利建設上升為政府行為，確保各級政府主體在農田水利建設中占據主導地位。創新機制，加強管理。完善組織機構，明確職責、權利、效益，抓好管理，對管理效率、經濟效益進行管理，避免水利工程“重建輕管”問題。

水利建設與循環農業工程相結合。循環農業技術是一個集資源、生產、資源再利用為一體的復雜系統，在現代農業發展中發揮著重要作用。水利建設與節水工程建設相結合。 積極推進灌溉水改造，發展節水灌溉技術，創新節水灌溉方式和管理方式，提高廣大農戶灌溉節水的積極性。節水灌溉技術在農田灌溉用水中的應用提高了灌溉效率。 加強水資源保護，加快逆向農業的“依托”局面。加強人才隊伍建設。只有掌握新技術、新知識、新技術，適應當地水利建設特點，促進經濟發展和現代農業發展。特別注意中小河流管理和灌溉配套建設，改善生態環境、涵養水源和建立河流安全保障體系。

通過大數據、智慧物聯網、移動互聯網、云計算等新技術，從“端-管-云”等進行一體化解決模式。智慧水利是由傳感器、網絡和移動應用與水利信息系統相結合，進一步建立全面智慧水利管理系統，為智慧水利建設從技術上提供了足夠的保障。基于CLAA技術的物聯網具有低功耗、廣覆蓋、低成本的優勢，而智慧水利的物聯網需求主要是低速率、低頻次的數據采集，CLAA技術非常適合水利領域的物聯網應用。

3 水利工程水泥穩定碎石基層技術

3.1 水泥穩定土基層施工技術

水泥穩定碎石顆粒組成如表3所示。基層混合料拌和、運輸及攤鋪與普通厚度的水泥穩定碎石基層相似，如圖3所示，在實際施工中，宜選用均勻系數>10、塑性指數<12的土。攤鋪機在攤鋪過程中，其自帶的夯錘先進行預壓，鋪完一個作業段后壓路機開始碾壓[6]。

表3 用作底基層時水泥穩定碎石的顆粒組成范圍

圖3 施工流程

3.2 水泥穩定碎石基層施工技術

如表4所示，在水泥穩定碎石基層施工過程中，混合料根據規范標準進行制作，含水量、水泥和7 d無側限抗壓強度試驗，并且需要經檢測7 d 無側限抗壓強度均符合規范要求[7-9]。

表4 水泥穩定碎石基層實測項目

3.3 施工質量控制措施

為保證施工質量，在實際施工過程中，一般采用特殊攪拌機進行混合，并從混合料級配、水泥含量、水含量、拌合設備的選擇等角度對水泥穩定砂礫基層材料進行離析，分析其變化的原因，并提出相應的質量控制措施。

在水泥穩定碎石基層混合料輸送過程中需確保混合物的質量，將混合料與水泥穩定碎石采用廠拌法進行混合，然后，進行現場運輸壓實，以保持混合料性能穩定。在施工過程中，水泥穩定碎石基層混合料中不可避免會混入氣體形成空腔，因此，需要對水泥穩定碎石基層進行壓實，同時，要保證足夠的壓實度，使骨料聚集形成更緊湊有效的排列形式。

3.4 工程實施效果

對依托項目進行了施工后取芯，可完整取出的芯樣約占90%，圖4為現場芯樣，由圖可知基層級配外觀觀測良好，基層整體性良好，達到了預期的效果。

圖4 現場芯樣

4 結 語

水利是農業的命脈，當前水利基礎設施還遠遠不能滿足現代農業的發展要求，提高農民生活水平，建設小康社會，加快農田水利建設已成為當務之急。為提高水利工程施工的質量，保障人民生活，本文以山東恩縣洼滯洪區域水利工程建設為背景，提出水利施工過程中相關企業在做好不同施工問題的協調解決的同時，也要注重對施工質量的監管，企業要根據自身的實際經驗和需求，制定具有特色的施工質量控制監管條例，為施工質量控制工作的實施提供基礎保障。山東恩縣洼滯洪區域水利工程建設工程實施結果表明基層整體性良好，達到了預期的效果，可為此類工程提供參考。