实例研究水工建筑施工中常见的技术问题

2014-03-05邹伦诗贵州省盘县新民乡水利水保站

河南水利与南水北调 2014年2期

□邹伦诗（贵州省盘县新民乡水利水保站）

实例研究水工建筑施工中常见的技术问题

□邹伦诗（贵州省盘县新民乡水利水保站）

随着经济的发展，我国对于基础设施工程建设的投入越来越大，众多的基础设施工程得到了建设，其中就包括县乡水利水电工程。县乡水利水电工程施工环境复杂，受影响因素多，使得水工建筑物在施工中容易出现问题。因此，必须要加强技术研究工作，针对水工建筑施工技术现状，严格把好技术关，做好水工建筑的施工工作，确保水工建筑物的安全、稳定，提高县乡水利水电工程的质量。

水工建筑；施工；技术问题

1 工程概述

小型农田水利工程的实施主要是改善农民群众的生产生活条件，促进粮食生产和农业结构调整，增加农民收入，提高群众的生活质量。根据财政部农业司、水利部农村水利司财便农[2007]179号文件精神和《盘县小型农田水利工程建设规划2006-2015年》，选择盘县主要产粮区新民乡的旧屯、扒嘎、祭山树、雨那、榔树、俄项井等6个村的农田灌溉小型水源及渠系配套建筑物的建设为项目实施点。工程设计改善新民乡6个村287.96hm2农田灌溉，新建渠道9条，总长14km，建取水堰8座，沉沙池8个，受益人口0.76万人。其中：旧屯村灌溉面积67hm2，沟长3.26km，其中旧屯1号灌区 41.07hm2，沟长2km；旧屯2号灌区25.92hm2,沟长1.26km。扒嘎村扑草田大沟灌溉面积57.62hm2，沟长2.8km。祭山树村灌溉面积87.10hm2，沟长4.24km，其中祭山树1号灌区40.20hm2，沟长1.50km；祭山树2号灌区18.09hm2,沟长1.24km，祭山树3号灌区28.81hm2,沟长1.50km。雨那村普腊大沟灌溉20.10hm2，沟长0.98km。榔树村灌溉20.10hm2，沟长0.98km。俄项井村俄项井大沟，灌溉36.04hm2，沟长1.74km。

根据SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，工程建筑物等级为Ⅴ等五级。

2 取水方式输水工程设计

工程可研阶段采用取水堰口取水，利用渠道输水的方案，经过本阶段的复核后确定采用可研阶段的取水和输水方案。

6个村的灌区渠道取水均为小溪沟取水，在溪口上设取水堰及沉砂池各8座。取水堰用M7.50水泥砂浆砌块石砌筑墙身，M10水泥砂浆抹面，C15混凝土基础垫层厚0.20m，外沿用C15混凝土浇筑，厚0.20m，堰顶宽1m，高1.80m，底宽3m，堰长4m；沉砂池采用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑墙身，M10水泥砂浆抹面，墙身厚0.40m，内空净长3m、宽1m、高1m，内墙用M10水泥砂浆抹面，外墙用M10水泥砂浆勾缝。

3 工程施工技术

3.1 土石方开挖技术

土方开挖分为水上开挖与水下土方开挖两个部分。对于水上土方开挖，一般涉及到渠道开挖工作。在方法运用上，一般要考虑土壤类别、地下水位等多个因素。另一方面，水下土方开挖也是水工建筑物施工中的要点，具体的开挖可以利用液压抓斗式挖泥船、冲塘机或斗轮式、绞吸式挖泥船。对于抓斗式挖泥船，开挖时注意顺着水流进行。对于绞吸式挖泥船，顺流与逆流的选择则要依照流速来定。在水流速度<0.50m/s时，需要顺着水流作业；当速度≥0.50m/s时，则应当进行逆流开挖。另外，当挖泥船面临如下工况时，则应当进行分层或者分条作业。首先，当挖泥船一次最大挖泥的厚度较土层厚度小时，则应当分层进行作业。还要注意上层开挖要厚、下层则可以适当薄。其次，开挖槽断面土方量偏大时，则应当注意分层或者分条作业。具体而言，子槽开挖在先，从而确保河道先通后畅，避免船舶搁浅事故的发生。

3.2 地基处理技术

地基处理是水工建筑施工中必须操作的环节，一般而言，有关地基处理技术包括灌浆、防渗墙、置换法等，对于不同的地基要采取针对性的处理技术，如岩基处理采用灌浆法，而软土地基则用排水法等。灌浆技术是地基处理中较为常见的施工技术，但是实际操作中容易出现一系列问题，影响地基工程。因此，必须要充分了解有关灌浆技术的施工要点。下面就以固结灌浆为例论述地基处理技术。

固结灌浆是地基处理中重要的方法。它首先进行面状布孔，并在钻孔内灌浆，从而依靠灌浆固结达到改变地基承载力，降低建筑物基础变形等现象的发生几率，确保水工建筑物的稳固。具体施工顺序：第一步进行钻孔布置，可分为规则、随机两类。规则布孔，其形式有正方形、梅花形；而随机布孔则为梅花形。其次，灌浆前进行简易压水试验，试验孔数一般不少于总孔数5%。灌浆分序施工，严格把握变浆标准、结束标准。接着封孔，封孔采用“置换和压力灌浆封孔法”，先将孔内余浆置换成浓浆，再将灌浆塞塞在孔口，进行压力灌浆封孔。最后，进行质量检查，灌浆施工应进行压水试验检查、测试孔检查、灌浆孔、检查孔的封孔质量检查，保证灌浆施工质量。

3.3 堆砌体工程施工技术

砌石工程在小型水利工程中应用非常普遍，常用于建筑物的护坡、护底、桥拱、涵间墩柱以及渠道（图1）、河岸防冲的衬砌等部位，还有水闸下游的消力池抛石等。

图1 浆砌卵石渠道衬砌示意图

堆砌体工程施工时，首先要做好原材料的控制工作。堆砌体工程施工所应用的原材料有砂浆、石材等，砂浆标号必须要符合砌体工程设计要求，且具有较好的流动性、和易性，对于石材，必须质地坚硬且石材均匀，而且在砌筑之前必须要确保浇水湿润。砌体工程实施时有浆砌片石、浆砌块石的方法，文中以浆砌片石进行论述。首先，浆砌片石工作开展时要明确各种石料的浆砌顺序，一般而言;角石浆砌在前，其次是面石，最后才会涉及到腹石的浆砌工作。具体的浆砌片石工作要点如下:角石浆砌时，应当注意石料的形状、大小，石料以方正、大小适中为宜，达不到要求的石料则要进行加工。在浆砌角石工作完成后，即进行面石的浆砌。面石施工时注意应当留有缺口供腹石的运输，待腹石砌筑完成之后即要对缺口进行封闭。面石与腹石的砌筑一定要依据相关要求，有层次地进行砌筑，要保证砌筑整齐、砂浆饱满。浆砌片石施工中，除了按照顺序做好各种石料的砌筑外，还应当在施工中注意沉降缝等的砌筑。接缝砌筑可以选择跳段砌筑方式，将相邻砌石的高度予以错开，将接缝处作为外露面，挂线砌筑，保障接缝砌筑的质量。

3.4 钢筋混凝土工程施工技术

3.4.1 模板工程

模板工程是水工建筑工程的一个重要分工程，当前的水工建筑物都是由混凝土构筑而成，这也就离不开模板工程的展开。利用模板对新浇混凝土进行支撑，并且达到保护混凝土质量的效果。首先，在模板安装时，应当结合设计图纸进行，严格控制安装过程。安装之后要做好检查工作，只有检查质量达标以后，才可进行下一个环节；支架的立柱必须在两个互相垂直的方向上用撑拉杆固定，以确保稳定；对于大体积混凝土浇筑块，成型后的偏差不应超过木模安装允许偏差的50%～100%，取值大小视结构物的重要性而定。此外，还要掌握好模板拆除工作，模板拆除时，要严格控制拆除时间，确保模板强度达到设计以及相关要求后方可进行拆模。

3.4.2 混凝土浇筑

首先，要做好混凝土的拌和工作，拌和必须按照配料单进行，材料配料量以重量计。对于称量允许偏差，不得超过相关规定（表1）。

表1 混凝土材料称量的允许偏差表

混凝土浇筑时要注意以下要点：第一，处理好基础面。例如，对砂砾地基，清除杂物，整平基面，再浇10～20cm低强度混凝土；对土基，先铺碎石，盖上湿砂，压实后，浇筑。第二，做好入仓铺料工作。另外，一般层间间歇超过初凝时间，会出现冷缝，使层间的抗渗、抗剪和抗拉能力明显降低。要使层间不出现冷缝，应采取措施增大运输浇筑能力。