簸箕李灌区徒骇河渡槽改建工程施工技术研究

(山东省滨州市簸箕李引黄灌溉管理局， 山东 滨州 251700)

簸箕李灌区位于黄河下游左岸，涉及惠民、阳信、无棣3县24个乡镇，设计灌溉面积10.90万hm2,有效灌溉面积5.13万hm2，年均引水4亿m3,年水利净效益3亿元，是山东省大型引黄灌区之一。灌区引黄干渠全长145.5km，总干渠设计过水流量75m3/s，加大流量85m3/s。经过50年的建设，灌排系统已初具规模，具备了一定的引、蓄、供、排能力。通过黄淮海农业开发和世界银行贷款项目的实施，形成了较为完整的引水、输水、蓄水和灌溉示范4大工程体系，保证了灌区3县农业用水和城市生活用水需求，为当地的经济发展、社会进步和改善生态环境做出了重要贡献。

1 徒骇河渡槽改建的缘由及基本情况

簸箕李灌区的渠道交叉建筑物是随着灌区的不断扩大而续建的，大部分兴建于20世纪60～70年代，由于投入资金不足、设计标准偏低，加之没有进行过彻底的改造，有30%以上的干级建筑物老损，特别是以徒骇河渡槽为代表的总干渠上游段建筑物，由于超期带病运行，已不能充分发挥其效益，成为影响灌区渠道输水能力的“卡脖子”工程，移址改建迫在眉睫。

2008年底，国家为扩大内需、拉动经济，批复簸箕李灌区徒骇河渡槽改建工程作为应急民生项目实施，总投资3600万元，要求2009年5月底形成主要实体工程量。改建的徒骇河渡槽为簸箕李灌区总干渠跨越徒骇河的交叉建筑物,总长度400.6m，其中槽身段长251.6m，底宽15m，高2.5m。渡槽固定段槽身20孔，每孔跨度8m； 双面闸活动段槽身6孔，每孔跨度6.6m。工程纵向布置依次为进口穿堤涵闸、上游明渠连接段、渡槽、下游明渠连接段、出口穿堤涵闸，上、下游以全断面混凝土板护砌渠道与原护砌渠道衔接。

2 徒骇河渡槽改建施工方案

徒骇河渡槽改建项目建设时间紧、战线长、任务重、受冬季施工影响大，施工条件较为复杂。针对以上特点，在徒骇河渡槽施工中，采用“先地下、后地上，先主体、后附属”的施工顺序，首先在渡槽主体位置修筑围堰工作坝一条，接着在工作坝上依次分段开展渡槽主体部分的建设，并保证充分的施工工作面，附属工程根据实际情况穿插进行施工，最后进行竣工清理。

为确保工程按期、按质完工，采取了大体积混凝土泵送浇筑、冬季混凝土加温保温、管井降水、定做足够定型模板减少周转次数等措施，施工直接费用有所增加，间接费用有所降低，总施工成本略有增加，取得了很好的技术、经济效果。工程2009年1月8日开工，6月1日渡槽主体工程完工，9月8日正式竣工通水，施工总历时213天。渡槽建成近4年来，经受住了2010年徒骇河罕见洪峰及簸箕李灌区大流量引水的考验，运行状况良好，工程质量真正达到了“内实外光”。

3 主要的施工技术措施

3.1 冬季施工措施

徒骇河渡槽主体施工期大部分集中在冬季，工程各部位混凝土共7094.4m3，按照冬季施工的要求，对工程混凝土的配制、拌和、运输、浇筑、养护和制定采取了专门的保温、加温措施。

3.1.1 混凝土配制、拌和及运输

渡槽工程混凝土设计抗冻标号为F150，抗渗标号W6。由于现场条件所限，经分析和考察，决定采用商品混凝土，商品混凝土厂家距浇筑现场25km。混凝土配制、拌和过程中，定期对混凝土的配合比、水灰比、坍落度、水泥、外加剂、骨料及拌和水的温度等情况进行抽查。对抽查出的问题能整改的，责令限期整改； 不能整改的混凝土做废料处理。为防止混凝土在运输过程中降温过快，对商品混凝土运输车加保温套进行保温处理。

3.1.2 混凝土浇筑

混凝土运至现场前，做好浇筑的准备工作，清除模板和钢筋上的冰雪和污垢。运至现场后，立即进行混凝土的浇筑，入模温度保证不低于5℃。浇筑要确保振捣密实，分层浇筑的混凝土，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前不得低于5℃。浇筑现场留设同条件养护的混凝土试块作为拆模依据。

3.1.3 混凝土养护

混凝土养护是保证渡槽施工进度、质量的关键。渡槽的灌注桩基础、连梁、接柱、盖梁、底板、侧墙均为钢筋混凝土结构，且按照施工工序必须依次展开施工，紧后工序必须等紧前工序的混凝土强度达到不少于设计强度的75%才能开始施工[1]。混凝土冬季养护方法有：蓄热法、蒸汽加热法、电热法、暖棚法及掺外加剂法。为了满足工程的工期要求，对渡槽的主体混凝土部位采用蒸汽加热法和暖棚法配合进行养护。蒸汽加热法是将混凝土构件放在蒸汽养护室，通入水蒸汽使混凝土升温，加速水泥和辅助胶凝材料水化硬化进程，快速达到脱模强度，加快模板周转和生产效率。暖棚法是在被养护的构件和结构外围搭设维护物，形成棚罩，内部设火炉等作为热源，加热空气，从而使混凝土获得正温的养护条件。

渡槽施工中具体做法是：渡槽的灌注桩基础深埋在工作坝下，不需特殊养护措施； 对基础接柱部位采用套塑料袋、用蒸汽锅炉向袋内注入低压饱和蒸汽养护，温度不低于40℃，不高于65℃，全天24h不间断。对连梁、盖梁、底板、侧墙等部位采用在周围用钢管搭设棉布大棚，用胶布包裹密封，棚内设置炉火加温，并向棚内注入蒸汽进行养护。养护期间，设专人定期向火炉加煤，以保证暖棚内温度，使混凝土强度在高温、高湿下快速增长。

按照施工经验，结合工地实测混凝土强度数据，蒸汽养护一般每个部位2d后，就可以进行后续工序的施工，养护4～5d后就可以拆除承重部位模板。

3.2 导流和降水措施

3.2.1 导流措施

徒骇河是山东省的主要排涝河道之一，汛期下泄洪水，枯水期拦蓄河道来水供两岸工农业用水。每年的6月1日～9月30日为汛期，其他时间为枯水期[2]。经过对施工现场水文地质情况、导流费用、工期等各因素综合分析论证比选，最终选用了全断面土坝围堰，坝下埋钢管导流方案。具体方案如下：从渡槽两岸的滩地取土，在渡槽主体轴线位置填筑一条宽30m,长250m，坝顶高程超出徒骇河枯水期10年一遇最高水位1m的工作坝围堰，工作坝横跨徒骇河，坝外侧边坡均为1∶1.5，迎水面铺设复合土工膜防渗。经过导流水力计算，在工作坝下南北两侧各埋设直径1.2m的钢管6根，保证徒骇河枯水期过流。渡槽槽身部位完工后，拆除工作坝围堰。

2009年5月10日，徒骇河流域普降大到暴雨，渡槽附近最大降雨量226mm。12日徒骇河最大洪峰流量达到600m3/s，为历史有水文记录以来同期最大流量。面对突如其来的恶劣天气，工程迅速启动应急预案，组织应急抢险队，在洪峰到来前拆除了工程进度较快的工作坝北段泄洪，将重要物资运至安全地带，确保了工程及人员安全。洪峰过后及时对工作坝中、南段进行了恢复加固，工程进度基本没受影响。实践证明，工程的导流措施是可靠、可行的。

3.2.2 降水措施

渡槽主体的基础连梁、接柱、盖梁等部位位于徒骇河水位以下，要进行基坑开挖，必须先进行降水。工作坝的土质为砂壤土，而徒骇河底为淤泥。工程最初选用轻型井点方式进行施工降水，但效果不理想。经分析和研究，改用管井方式降水，效果明显改善。具体方案为：沿工作坝方向每隔8m布设管井2眼，井深30m，每眼井配7.5kW潜水泵1台。在进行基坑开挖前5天，对待开挖部位进行降水，设置专门抽水小组，以便及时排除故障，保证24h连续降水。为保证施工期间降水顺利进行，现场设置备用发电机4组。

3.3 优化施工方案措施

3.3.1 网络计划统筹

渡槽主体的要求工期为5个月，要在如此短的时间内完成施工任务，除了前面所述的施工措施外，必须对工程的进度计划进行合理统筹，编制最优网络进度计划。渡槽主体工程的关键路线为：

工作坝填筑→钻孔灌注桩基础→钢筋混凝土连梁→钢筋混凝土接柱→钢筋混凝土盖梁→钢筋混凝土槽底板→钢筋混凝土槽侧墙→钢筋混凝土机架桥→闸门、栏杆安装→工作坝拆除。

针对本工程特点和工期要求，把渡槽主体部分划分为5个施工段，合理压缩关键路线上各关键工作的工期，组织好各施工工序的搭接，依次开展异节奏流水施工。经过精心的组织安排，各施工班组各负其责，整个工地实现了施工的平行流水、立体交叉作业，施工繁而不乱、井然有序。

3.3.2 其他技术措施

ⓐ采用泵送混凝土施工工艺对渡槽后消力池底板等大体积混凝土进行现场浇筑，提高施工效率； ⓑ为渡槽的接柱、盖梁、底板、侧墙部位定制了足够的定型模板，减少了模板的周转次数，从根本上保证了混凝土的表面平整度和光洁度，也确保了混凝土整体结构的优美线型。

4 结 语

徒骇河渡槽是簸箕李灌区最大的交叉建筑物，其改建施工在特定的施工条件下，采取一系列的施工技术措施，取得了令人满意的经济、社会和生态效果，真正成为了一项民心工程。徒骇河渡槽改建工程的成功实施，为同规模、同类型水工建筑物的施工提供了较好的借鉴。

1 刘津明，韩明. 土木工程施工[M].天津：天津大学出版社，2001：129-133.

2 袁光裕.水利工程施工[M].中国水利水电出版社，1996：9-13.