忻州市城郊排洪应急工程施工过程控制

王再喜

（忻州市水利局，山西 忻州 034000）

1 工程概况

忻州市城郊排洪应急工程位于忻州城区的西部和东部，包括西部排洪工程和东部排洪工程两部分。西部排洪工程包括云中河灌区一干渠扩建3.27 km、北支退水渠4.3 km；东部排洪工程4.48 km，主要包括忻定排洪渠拓宽疏浚整理2.8 km和新建钢筋混凝土箱涵1.68 km。

1.1 西部排洪工程

一干渠改造：将桩号17+629.7～20+903.5段的渠道两侧土堤加高为复式断面，过流能力15 m3/s，在现有渠顶左侧设4 m宽的泥结石路面，右侧设2 m宽平台。

北支退水渠改造：将桩号TSQ 0+000～TSQ 1+000段改造为矩形浆砌石盖板涵，净断面为3 m×3 m，渠道浆砌石底板宽2 m，厚0.3 m；浆砌石侧墙基础宽2.8 m，厚1.2 m；浆砌石侧墙上顶宽0.72 m，下底宽1.8 m，高2.7 m。侧墙顶部为C 25钢筋混凝土台帽，台帽宽0.72 m，厚0.3 m。台帽顶部覆盖C 25钢筋混凝土盖板，盖板宽3.6 m，厚0.3 m。TSQ 1+000～TSQ 4+255段为梯形断面明渠段，梯形断面底宽3 m，边坡为1∶1，高2.4 m。侧墙采用M 7.5浆砌石侧墙，顶宽0.6 m，底宽1 m，基础高1.2 m；底板采用10 cm厚C 20素混凝土底板；沿退水渠渠道间隔10 m设一道2 cm宽变形缝，缝内夹2 cm厚高压塑胶闭孔板止水。北支退水渠过流能力15 m3/s。

1.2 东部排洪工程

忻定排洪渠疏浚：将桩号0+000～2+806.6段土渠进行清淤疏浚改造，内边坡1∶1.5，达到过流能力15.0 m3/s。左侧渠顶设宽4 m的泥结石路。

钢筋混凝土箱涵：在忻定排洪渠桩号2+806.6处设节制分水闸，闸后沿108国道新开1.68 km排洪暗涵入南云中河，排洪涵为两孔现浇C 25钢筋混凝土矩形暗涵，孔口断面尺寸为2.6 m×2 m（宽×高），设计流量15 m3/s。

2 施工工期控制

2.1 合理划分施工标段

该工程为排洪应急工程，工期紧任务重。山西省发展改革委员会对忻州市城郊排洪应急工程初步设计批复工期为1年。为了保证施工进度，根据工程呈线性分布、施工场地开阔的特点，将工程划分为三个标段：一标段为东部排洪工程4.48 km，包括忻定排洪渠拓宽疏浚整理2.8 km及附属建筑物、新建混凝土箱涵1.68 km；二标段为西部排洪工程的一干渠扩建3.27 km、北支退水盖板涵工程0.66 km及附属建筑物；三标段为西部排洪工程的北支退水盖板涵工程0.34 km、浆砌石梯形渠道3.25 km及附属建筑物。在施工过程中，各标段又分成2个以上施工面，多个作业班组同时施工，工程于2016年3月15日开工，2016年12月10日完工，保证了施工进度。

2.2 控制关键节点工程的工期

东部排洪工程中，1.68 km钢筋混凝土箱涵是总工期的控制性工程，为了实现工期目标，在施工组织中采取了以下措施：一是由于本工程的混凝土浇筑方量达到1.5万m3左右、模板总安装约3.5万m2、钢筋安装约1 500 t，为了加快施工进度，根据实际情况，使用商品混凝土并添加早强剂来保证工期；二是模板安装分2个工区，共4个作业组，每个作业组配置2套模板，实现流水作业，保证工期目标得以实现；三是钢筋在2个临时施工场地集中加工，由装载机或钢筋运输车拉至现场，由汽车起重机进行吊装，人工进行焊接、绑扎和安装。钢筋的施工工区、施工组与模板相同并配合施工。

通过精心组织，箱涵于2016年3月15日开工，2016年8月24日完工，保证了整个工程工期总目标的实现。

3 施工安全控制

3.1 坪上管线与箱涵交叉处深基坑的安全控制

箱涵距108国道的路基边坡坡脚为6 m，基坑开挖深度6.73 m、边坡1∶1，基坑上开口线已至108国道路沿，影响公路路基稳定，该处地下水位埋深浅，位于地表以下1.8 m左右，所以降水和支护是施工安全的关键。

降水施工方案：开挖分两次进行，第一次开挖深度4 m，基坑开挖至箱涵碎石基础底面，在此基础面上挖排水沟将地下渗水引向下游进行抽排；第二次开挖深度2.73 m，开挖至坪上管线底高程。第二次开挖前先在基坑北面挖集水坑，深度距地表8 m，集水坑四周用块石和碎石护边，用水泵抽水，降低基坑地下水位。

支护施工方案：木桩支护，采用小头直径20 cm、长度4 m的圆木桩在靠近108国道和坪上管线两侧并排打入，保证了深基坑的边坡和108国道路基安全。

3.2 箱涵施工的安全控制

箱涵的右侧紧靠108国道，箱涵施工期保证施工安全和国道的畅通是施工组织的重要内容。

保证措施：混凝土泵车、罐车等施工车辆和机械受地形限制，在靠近箱涵的路边停放，在施工部位前后100 m的路段放置反光的路障墩及警示牌，提醒过往车辆减速慢行。每个施工面白班、夜班各安排2名专职安全员穿戴反光衣上路，手摇红旗提醒过往车辆绕行。测量人员佩戴反光衣上路，确保路边测量作业人身安全。

4 施工质量控制

4.1 混凝土箱涵的质量控制

4.1.1 钢筋制安

钢筋安装前，按图纸位置进行放线，并用墨线弹出建筑物边线或钢筋线，用粉笔画出每根钢筋的位置。钢筋安装时架设必要的支撑并加以保护，避免发生错位移动。混凝土保护层用带铅丝的砂浆垫块控制。主筋接头全部采用搭接焊，构造钢筋采用绑扎接头，焊缝长度、搭接长度等指标符合规范要求，在同一断面上焊接接头断面积不超过钢筋总数的50%，绑扎接头不超过钢筋总数的25%，钢筋弯钩朝向混凝土内。混凝土浇筑前，按照图纸和规范标准进行详细检查钢筋的架设情况，如发现钢筋位置有变动，立即予以纠正。

4.1.2 模板安装

在模板使用之后和混凝土浇筑之前，应清洗干净并涂刷脱模剂。测量放样后安装模板，为了保证施工进度，把普通钢模板组合成15 m2左右的大模板，用25 t汽车起重机进行吊装，人工辅助安装；模板副龙骨为1.5寸钢管或4×9 cm木龙骨，主龙骨为12号槽钢，对拉杆固定模板。模板安装过程中，保持足够的临时固定设施，以防倾覆；箱涵内采用碗扣架作为支撑，箱涵外部采用双排外脚手架作为钢筋绑扎及模板安装的辅助设施。模板与混凝土接缝需平整密实。混凝土浇筑过程中派专人看模，发现问题及时处理。

4.1.3 止水安装

橡胶止水带及接缝填料按设计位置安装，并用钢筋固定牢固，预防止水带变形，跑偏和撕裂，保证止水带周围特别是止水带下面的混凝土振捣密实，避免止水带周围形成空穴。

4.1.4 混凝土浇筑

混凝土浇筑前必须对所有的设备、工具、设施全部检查，保持其状态完好，保证浇筑的连续性并通知监理工程师对浇筑部位的钢筋和模板进行验收，经监理工程师检验合格后，方可进行浇筑。采用商品混凝土泵送入仓，人工软轴振捣器振捣。浇筑过程中保持泵送混凝土工作的连续性，确保混凝土的浇筑质量。若出现浇筑中断，中断时间在混凝土允许间歇时间以内，经监理工程师同意后继续浇筑，如果超过间歇时间限制，按照规范要求进行施工缝处理。混凝土浇筑6～12 h后，开始养护，采用覆盖草帘后洒水的养护方式。派专人进行养护，养护持续14～21 d。

4.1.5 模板拆除

混凝土达到一定强度时，方可拆模。有些需要提前拆模的部位，须经过计算及试验复核，经监理工程师同意后，方可提前拆模。

4.1.6 箱涵混凝土试块的质量评定

根据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL 176-2007）中的附录C（普通混凝土试块试验数据统计方法）中的C.0.1项要求：同一标号（或强度等级）混凝土试块28 d龄期抗压强度的组数≥30时，混凝土试块强度应同时满足表1要求。

表1 混凝土试块28 d抗压强度质量标准

箱涵C 25混凝土试块共122组，计算过程如下：Rn=28.5 MPa

式中：Sn——n组试件强度的标准差；

Rn——n组试件强度的平均值，MPa；

Ri——单组试件强度，MPa；

n——样本容量。

混凝土抗压强度离差系数CV计算：CV=Sn÷Rn=0.97÷28.5=0.034＜0.14，评为优良。

保证率z计算：z=（Rn-R标）/Sn=（28.5-25）/0.97=3.61式中：Rn——n组试件强度的平均值，MPa；

R标——设计28 d龄期抗压强度值，MPa；

Sn——n组试件强度的标准差。

根据计算所得z值，查标准正态分析表，可得混凝土强度保证率P值。当z值＞1.65时，其保证率＞95%；本分部工程z值为3.61＞1.65，其保证率＞95%，配筋混凝土强度保证率评为优良。

4.2 浆砌石的质量控制

原材料要求：水泥使用合格袋装水泥；砂含泥量小于5%；砌石的材质坚实、新鲜，无风化剥落层或裂纹，表面无污垢、水锈等杂质。

砂浆按监理人批准的配合比采用搅拌机拌制，浆砌石砌筑采用铺浆法，铺浆厚度3～5 cm，铺浆后砌石。砌缝内砂浆采用扁铁插捣密实，严禁先堆砌石再用砂浆灌缝。上下层砌石错缝砌筑，砌体外露表面平整美观，外露面上的砌缝预留约4 cm深的空隙，以备勾缝用处理。勾缝自上而下，用砂浆分数次填充压实抹光，勾缝后及时洒水养护。

5 结语

西部排洪工程的建成，使一干渠及北支退水渠过流能力达到15 m3/s，保证了淘金河洪水顺利通过一干渠及北支退水渠，直接排入南云中河，有效缓解了忻州市西部城区的防洪压力；东部排洪工程的建成，将城区东部七一路至云中路、光明街至梨花街区域11.6 km2的降雨汇水及经处理后的生活污水，沿改造后的忻定排洪渠及新建排洪箱涵顺畅地排入南云中河，降低了东部城区的防洪压力。2017年汛期经过数次强降雨的考验，城区没有出现内涝的局面。初步估算，该工程的年防洪效益可达4.3亿元，所创造的社会效益巨大。