白沙灌区节水改造建设工程变更实践与思考

宋晓黎，李红斌

（河南省白沙水库管理局，河南禹州461670）

近些年来，河南省社会经济发展较快，农业经济也进入了发展的阶段。水利是农业发展的命脉，提高灌溉水的利用率是发展农业的关键因素，灌区续建配套与节水改造对提升农田粮食产量具有重要作用。但是灌区节水改造施工建设实施中存在许多问题，要在问题基础上提出具体应对措施并进行实施和改进。

1 灌区基本情况

白沙灌区是建国后国家在淮河流域最早兴建的大型灌区之一，水源为白沙水库。灌区位于河南省禹州市和许昌县，大部分为平原，小部分为岗地。白沙灌区分南、北、东和新北4 条干渠，共8 条支渠，干支渠全长146.97 km，灌区设计灌溉面积2.020 万 hm2，有效灌溉面积 1.361 万 hm2。输水工程布局合理，已具规模。

白沙灌区运行60 多年，节水改造前，干支渠的大部分渠道和建筑物已严重老化，斗农渠等田间工程自然老化和人为损坏更为严重。据调查，全灌区的建筑物老化率为58%，渠首工程老化率为68%，工程普遍老化失修，灌溉水浪费严重。有效灌溉面积逐年衰减，近几年的实灌面积平均为0.667 万hm2左右。目前，灌区进行并完成了2009，2010，2011，2014，2015 等5 个年度的节水改造与续建配套工作，共投资1.6 亿元，渠道工程良好。

2 施工中变更实例分析

2.1 费用增加

新北干渠桩号4+600-5+070 段，原设计断面为梯形，边坡及底板均为10 cm 厚现浇C20 混凝土，施工中发现，该段渠道两岸均为裸露岩石，表面突兀不平，现浇混凝土施工困难，且浇筑质量难以保证，该段渠道边坡变更为C20 喷射混凝土，并打孔埋设插筋，悬挂钢丝网片。

2.2 减少临时及永久占地

新北干一支渠桩号0+580-0+942.7 段，原设计为梯形断面，边坡坡比为1∶1；渠道底宽1.0 m，渠道深1.0 m，梯形上口宽3.0 m，由于该段渠道两侧均为耕地，渠道边坡按设计坡比1∶1 施工，需占用渠道两侧耕地，协调困难。通过明渠均匀流计算,计算公式如下：

式中：Q——流量，m3/s；A——过水断面面积，m2；C——谢才系数；R——水力半径，m；n——糙率；i——渠道比降。

将该段渠道断面变更为矩形断面，底宽仍为1.0 m，渠道变深1.1 m，既满足了过流要求又减少永久占地。

2.3 因地制宜，节约资金

1）新北干渠桩号4+600-10+000 段，为环山渠道，地形复杂，断面不一，渠道比降为1/3 500，渠道清淤后发现，原渠道渠底为浆砌石，且比降不规则，与设计比降1/3 500 出入较大，若按设计比降施工，将导致渠道局部开挖、回填量较大且增加费用，因此在保证自流正常通水的情况下，渠道比降变更为以原兴建时衬砌段断面1/4 000 为准。

2）新北干渠桩号7+806，9+563 位置处均设计为桥梁拆除重建，且原设计桥梁均为2 跨，单跨6.0 m 长，经现场查看发现，建桥处渠道为矩形，且宽度不足6.0 m，将桥梁变更为单跨桥。

2.4 改进施工工艺，保质量保安全

1）新北干渠矩形浆砌石渠段，混凝土浇筑前需打孔埋设锚筋，锚筋规格为ϕ16、L=0.5 m，间距1.0 m；该渠道衬砌工程两岸无施工道路，所有施工机械均需从渠底通过，渠底宽7.0 m，为保证渠底交通畅通，渠道左右岸侧墙混凝土需分开浇筑，施工速度缓慢，且侧墙立面模板加固时，由于空间限制，支撑钢管与水平面夹角较大，钢管受力后易变形，经反复试验，该种模板加固方式易造成涨模，混凝土外观质量难以保证，具体见图1（a）。施工方反复研究，充分利用预埋锚筋进行模板加固，该种加固方式既可充分发挥锚筋作用，保证原浆砌石与新浇筑混凝土充分结合，又可加固模板，为保证模板加固牢靠，将锚筋规格变更为ϕ12，纵向间距变更为50 cm，单长70 cm，埋入浆砌石挡墙内40 cm，外露30 cm，该种加固方式单侧边墙每延米需打设6根锚杆（原设计为3根），具体见图1（b）。

图1 新北干渠矩形渠段边墙模板加固方式典型横断面图（图中标注尺寸以cm 计）

2）东干渠标段施工图纸所示顶管及招标文件清单中所列顶管与实际施工不符。图纸中顶管管材采用Ⅱ级平口钢筋混凝土管，由于是平口管材，如按设计进行顶管施工，需先做管口接口钢筋混凝土管带后才能进行顶管。其管材不能满足顶管施工工艺要求，原因：图纸所示管材为平口管，顶管应为钢承口顶管管材，在顶进过程中才能保证顶进方向不会跑偏，承插顶进后不需要再做管带接口；图纸所示为Ⅱ级钢筋混凝土管，强度为C20，其强度不能满足顶管时所承载压力。由于以上原因，变更采用Ⅲ级钢承口顶管管材，强度为C40，既保证工程质量也保证了工程安全。

2.5 按照工程服务群众原则

新北干渠桩号4+600-10+000 段需拆除重建斗门9 座，根据设计图纸，该9 座斗门进水闸后埋设钢筋混凝土管与田间灌溉渠道连接，混凝土管直径分别为40，50，60 cm；运行管理部门及周边群众反映，此段斗门运行过程中闸门及连接渠段由于地理原因容易被泥沙及漂浮物堵塞。此次设计连接渠为钢筋混凝土管，且直径较小，难以疏浚。将连接渠混凝土管道变更为浆砌石矩形渠，浆砌石矩形渠净过水断面尺寸为100 cm×90 cm，墙厚50 cm，顶部增设钢筋混凝土盖板，为平衡投资，将斗门C20 进、出口混凝土挡墙、C25 混凝土闸墩变更为M7.5 浆砌石结构，结构尺寸保持不变；既满足过流要求又利于清淤，能更好地发挥工程效益。

3 建设中存在的问题分析及建议

3.1 问题分析

水利工程设计是水利施工的基础，设计质量直接影响着施工质量、施工成本、施工工期的控制。前期工作简单化，造成设计简单化，导致工程建设中因为一些实际困难而增加了水利工程建设管理难度。

1）设计和施工单位管理制度不健全。完善的水利工程建设管理体系是确保水利工程建设顺利实施的基础，当企业缺乏一定的管理机制时，将会对水利工程建设中人员管理技术操作等缺乏必要的约束力，导致操作流程缺少标准化，岗位分工不明确，从而影响工程的质量、进度、安全，无法保证项目的顺利实施。

2）设计前期工作深度不够。水利工程设计时间上要求比较高，在实际工作中，水利工程项目多，工期紧，工程设计方主要是设计时间短，任务重、人员少，未能全面结合工程实际进行设计。

3）设计单位人员责任心不够强。设计人员依照过去的经验设计、不全面的现场工程资料设计，到项目施工现场未能全方位细致结合实际施工现场地貌地形、建筑物的使用功能、工程完好程度优化设计。

4）设计和施工技术人员综合素质有待提高。在设计过程中，设计人员不但要执行设计规范，还要结合当地建材、施工技术可行性、施工工艺优选等，只单方面通过施工材料、原有的数据信息进行设计，缺乏结合实际、就地取材、因势利导的意识。

施工方案和工艺中也是保证施工质量的关键，特别是改造工程，借用过去施工方案导致施工过程不能顺利进行。另外施工图会审不严格也是发生变更的一个重要原因。

3.2 对策建议

1）建立完善的水利工程设计、施工有效措施。

企业首先建立一套符合自身实际与国家标准的操作制度，强化工程责任制，明确责任划分，以标准化的操作流程，将设计涉及的具体目标细化到具体每个人身上，加强设计，确保工程项目设计精准化、安全化。

2）加强设计前期工作深度，确保工程经济安全性。

在水利工程设计之初要考虑各种因素，在水利建设中，首先寻找资质较好的设计单位，其次给设计人员合理设计时间去查找资料、现场勘查，确保水利工程满足群众的实际需要。增加工程的使用价值，确保工程经济安全性。

3）提高设计和施工管理技术人员综合素质。

提高水利工程设计和施工管理技术人员的素质是提高工程质量的重要措施。近些年随着水利工程建设规模不断扩大，质量要求也不断提高，设计和施工管理人员的综合素质也要不断提升，一方面他们不但要有专业技术理论知识，还要有丰富的实践经验和职业道德。另一方面多给设计和施工管理人员提供学习的机会，内部搞好“传”“帮”“带”，使他们在日常工作中提高职业道德，增加工作能力，按时、保质、保量完成水利工程建设任务。

4）注重自然力量，合理、科学规划。

水利工程建设要科学合理地规划，因地制宜，最大限度地保护当地的自然生态环境和群众利益，想百姓所想，建百姓所需，建设改造一处水利工程，发挥一处水利工程的作用，最大效益地服务社会。让水利工程真正做到利国利民，可持续发展。