梯形蓄水池现场施工技术

2014-08-15丁小平

陕西水利 2014年5期

丁小平

（陕西省石头河水电工程局陕西眉县 722300）

随着农村产业结构的调整，经济作物种植比例越来越大，对水的需求也在不断增加，水的供需矛盾日益突出，合理取水、科学用水、节约用水已迫在眉睫。蓄水池用于农灌蓄水、取水已成为现今最常见的合理分配有效水资源的一种建筑物，其施工质量直接影响了农村村民的生产、生活，本文以眉县2010年农业综合开发水利项目梯形蓄水池工程为例简要介绍蓄水池的施工技术。

1 工程概况

眉县2010年农业综合开发水利项目实施地汤峪镇新联村，全村共有14个村民小组，农户931户，人口 3680人，耕地12800亩，是一个经济基础薄弱，又无灌溉条件的贫困村。项目区内人口密集，沟壑纵横，山峦逶迤，梁峁层叠，垣坡连绵，地形复杂，土地瘠薄，水土流失严重，水利设施年久失修不能充分发挥效益，产业结构调整滞后，制约着项目区经济可持续发展。该区是汤峪镇粮食生产的主要基地之一，区内以粮食作物为主，经济作物为辅，粮食作物以小麦、玉米为主，平均年亩产量为249kg；经济作物有苹果、猕猴桃、辣椒、葡萄、蔬菜等，粮经比为4∶6，人均纯收入3619元。计划改造中低产田面积1.1万亩。

工程建设方案：取杨家河水库水进蓄水池再通过抽水站进田间管网。主要建设内容：共规划修建抽水站7座，新打机井7眼，配套输电线路5.5km，装设S11型变压器7台；埋设输水暗管48km，其中管径400mm引水管道7km，110mm管径的管道41km；新修蓄水池6座，每个9000m3，淤地坝1座，扩修机耕路27km。蓄水池设计为梯形，容积9000m3/个，池高 3.5m，池边坡 1∶1.2，斜坡长5.5，底部为30cm×30cm×30cm齿槽。池边坡采用防渗土工膜上现浇砼衬砌10cm方案，每隔4m设横向伸缩缝。底板设防渗土工膜上铺30cm土。

2 施工工艺流程

清基、放线→蓄水池土方开挖、回填、削坡、池底齿槽开挖、池底整平压实→土工膜铺设→现浇池底齿槽砼→池底土方回填→现浇坡面砼→伸缩缝填塞→池顶填铺石抹。

3 主要工序施工方法

3.1 土方工程施工

3.1.1 蓄水池放样

放样前先用80型挖机对施工面清基（30cm厚），再用经纬仪定出池上下边8条边线作为控制线，并预埋固定桩且引高程于桩上。

3.1.2 土方开挖、回填

（1）用220型挖掘机挖土，50型装载机运土于池顶，再用80型挖机平土、20T压路机碾压。

（2）先从池底线内部开挖至池底高程然后在开挖池顶线与池底线之间土方，此时边开挖边刷坡，机械刷坡预留5cm～10cm，避免超挖，待最后人工精修坡面。

（3）分层回填。铺土高度30cm，宽度超出设计线50cm，碾压过程中应尽可能避免出现界沟。碾压机械的行走应平行于池轴线，相邻作业面碾迹搭接宽度，平行堤池线方向不小于0.5m，碾压遍数3遍，每层结合面采用挖机碾压做刨毛处理。

（4）填筑中注重检查，不得出现橡皮泥、层间光面、松土层等。填筑中采用“环刀法”取样测定压实土干容重、含水率。

3.2 土工膜施工工艺

3.2.1 土工膜选材

根据本工程特点选用两布一膜，规格为防护层土工布300g/m2，膜厚0.6mm，幅宽6m。其技术指标：破坏拉应力大于12MPa，断裂伸长率大于50%，渗透系数小于1×10-11cm/s，其他指标均要满足规范要求。

3.2.2 土工膜铺设

（1）本工程采用人工铺设。坡面与池底同时铺设，横向搭接尽可能放在坡底齿槽内。坡面铺设前，在与土工膜幅宽等宽的坡面上搭设两排木板；铺设时，先将土工膜一端在池顶部挖沟槽埋入50cm，在坡面上左右两侧木板上各站1人，扶住土工膜卷，缓慢的在坡面上展开土工膜至坡底齿槽。土工膜在进行铺设时，必须考虑拼接的重合叠加，一般控制在15cm～20cm，以利于拼接。

（2）操作人员在铺设作业时，应穿软底防滑鞋，站在搭设于坡面的木板上，防止跌落。

3.2.3 土工膜连接

采用ZPR—210型自动爬行土工膜焊接机热熔焊接方式，焊机行走速度2.0m/min，施焊温度为220℃～300℃。焊接时先将下层土工布进行缝合，现场调整两幅膜焊接边缘走向，使之搭接15cm，设置焊缝两条，每条宽12.5mm，两条焊缝间留有12mm的空腔。焊接前用电吹风吹去膜面上的砂子、泥土等脏物，保证膜面干净，在焊接部分的底下垫一条长木板，以便焊机在平整的基面上行走，保证焊接质量。

3.3 现浇坡面砼施工工艺

根据蓄水池工程特点，齿槽以上现浇砼坡面采用滑模跳仓法施工工艺，即每隔2m进行一序板混凝土滑模法浇筑，一序板砼达到一定强度时，然后进行二序板砼现浇补仓施工。

3.3.1 滑模

本滑模装置主要由轨道系统、牵引系统和模板系统等部分组成。

（1）轨道系统直接安装于原状坡面，底部固定于已浇筑成型的底板齿槽砼上，顶部固定于堤顶。轨道长为6m，采用10cm厚槽钢为滑道，也作为砼侧模；槽钢外侧及端头焊接30cm长∠70角钢并在端头钻一个3cm小孔，每1.5m一道，用2cm钢筋钎相连，起固定滑道作用。上、下段采用4m长槽钢镶入两侧模内侧并用钢筋钎固定，既做端模又起防侧模向内倾覆作用；上面端模上焊2个倒向滑轮，起钢绳牵引导向作用。

（2）模板系统由滑板、进料口、操作平台、导向板及滑块等部分组成，重量0.2t。滑板由面板和主梁骨架组成，宽0.45m，长4.2m。面板选用5mm钢板，主梁骨架采用工字钢、槽钢和角钢组焊而成，滑板上口与平板成45°的漏斗状，作为填料进口，平板上设操平台，导向板与牵引系统相连，为减小摩擦力、平衡上托力及侧向位移，在导向板上设正向、侧向及反向滑块。

（3）本滑模装置牵引系统采用30kN手扳葫芦牵引方案。即在滑板两端各安装一个30kN手扳葫芦，手扳葫芦专用钢丝绳采用吊环牵引在模板系统的上部导向板上，手扳葫芦挂在上部轨道架上，牵引工作时手扳葫芦沿专用钢丝绳爬升，带动滑板在固定轨道上滑行。

3.3.2 现浇砼施工要点

（1）原材料：水泥采用425国标普通硅酸盐水泥；砂采用渭河中砂，含泥量小于3%；卵石采用1cm～3cm，超径含量15%以类，逊径小于10%；拌合及养护用水采用饮用水。

（2）配合比满足强度、抗冻、抗渗及和易性要求，设计为C15、抗冻F50、抗渗W4。拌和物塌落度控制在1cm左右。

（3）入仓方式。砼采用溜槽输送人工入仓，砼料不得直接打在滑板上，随浇随平，不得堆积。

（4）分层振捣。每滑板分二层振捣。振捣采用插入式振捣器振捣，派熟练工专人振捣，避免欠振、过振和漏振。

（5）滑升配合。振捣、滑升、停滑安全、轨道滑板查看及滑升平衡控制等都必须专人负责，分工明确。固定专人负责手扳葫芦的滑升，两边要摆幅摆速一致，均匀用力，若手感有异，立即查找原因，不得强自用力。专人查看轨道滑板是否变形移位，查看滑升是否平衡，滑板侧向间隙是否均匀，及时采取措施。浇筑过程中，每层滑升停止后，专人负责做好停滑安全措施。

（6）在进行二序板砼现浇补仓施工前先安装好伸缩缝预制板条，再浇筑。

（7）收面及养护。派专业技工收面，现用刮杠、木模打平，待砼初凝后再用钢模分二次压光以保证外观质量。由于滑模脱模早，外露面大，在砼浇筑12小时以内，采用塑料布覆盖和洒水，连续养护14天，确保砼强度。

4 施工中应注意的几点问题及解决办法

（1）池顶及池底边角处由于工作范围限制压路机无法压实土方，需采用电夯或人工手夯夯实。池坡面局部不平处采用人工补填，夯板夯实。

（2）土工膜坡面纵向连接避开伸缩缝及施工缝，放在距缝240mm以外，池底与坡面土工膜连接放在齿槽内。池底土工膜随铺随填土方便及时保护土工膜，回填土严禁车辆、机械进入，应采用架子车人工回填。土工膜修补及小的边角处无法用焊接机热熔焊时可采用电热风机熔焊或采用化学粘剂人工粘接，化学粘剂一般为KS热熔胶粘剂。

（3）现浇砼时如发现局部砂率过小无法原浆收面时，可用拌合好的砼中石子剔除后的砂浆修补，但修补必须在砼未凝固时，用木模及时揉压打平，可保证砼外观色泽一致。

（4）池坡面顶部收面时预留6cm～8cm毛面，待做顶部砼压顶时一次用砂浆抹平，可保证蓄水池上口线平直，保证外观质量美观。

（5）由于坡板砼薄且长，在挖填结合处易裂缝，因此在现浇砼时可在此处考虑加肋法或加钢筋网片，本工程采用在挖填结合处两端50cm加Φ6@200钢筋网片。在四个角三角处现浇砼时无法采用滑膜，本工程也采用加设Φ6@200钢筋网片并人工分层填铺，人工振捣砼，保证砼质量。