浅谈水利工程渡槽基础承台施工

杨自忠

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

1 工程概况

湖北省鄂北水资源配置工程输水线路总长269.67 km，工程全线自流引水，设24处分水口，设计供水人口482万人，灌溉农田面积24.23万hm2。七方（文庄）渡槽位于湖北省枣阳市境内，七方（文庄）渡槽进口与七方（罗家）明渠相接，出口与七方（文庄）明渠相接，总长1.22 km。渡槽为旱地槽，承台为低桩钢筋混凝土承台，其中文庄渡槽共40座，承台尺度为12 m×7.5 m×2.5 m（长×宽×厚），C25混凝土，承台底设10 cm厚C15混凝土垫层。承台设计土方开挖边坡为1∶1。

2 承台施工的重点、难点

项目部于2016年12月上旬在文庄渡槽的Z11号承台位置（坡地）做了按设计边坡承台基坑试挖，挖深仅2.5 m左右，开挖土有褐色、黄色、白色、灰白色等，有姜石，第二天底边坡开裂小块滑塌，1周后边坡多处崩塌，雨后挖坑的交接边角也出现了崩塌。由此可见，渡槽承台施工的难点在工程所处地的土质上，土质的关键是其存在膨胀性。基坑开挖预留作回填的土方应予以初压、储存、遮盖防水、防晒等措施；基坑开挖边坡坡度决定承台混凝土浇筑施工工艺和设备的投入。最重要的是承台施工期基坑的土体浸水或脱水改变土体性质而不稳定，造成施工不安全的隐患。

承台施工前应对膨胀土的特性、特点、危害、处理方法、注意事项进行交底，让施工人员提高自我保护意识，本工程所有参与管理者应以分段、快速作业法进行施工管理。

参与施工人员应以安全防护为重点，要求工程开工、施工过程中的每一步“管好水，用好土”，保质保量完成承台施工，同时为墩身和上部结构施工做好前期准备。

3 承台施工方案

3.1 承台施工要点控制

承台测放开挖线的同时完成承台两控制座标点的连线，并将承台中轴线引出开挖区以外，随时可校核承台施工位置，为钢筋绑扎和模板支设提供准确控制线。承台混凝土浇筑完成后应标识好承台顶面设计座标点。

承台施工前期做好施工区域和承台区域排水、防水，准备好回填土堆存遮盖防水防晒的场地，管好水，不允许水流入基坑，也不允许水浸湿边坡和暴晒边坡，造成边坡土体浸水和脱水改变土体性质。

承台土方施工尽可能为渡槽施工和支架搭设提供条件和保证，尽可能不扰动承台以外的土体，并准备好承台施工完成后开挖区的土方回填。

基坑防护必要时采用钢围堰挡土支护，以维持土体稳定，确保施工安全。

3.2 土方开挖及防护

承台基坑土方开挖是桩基施工的后续，必须保证桩基检测设施的完好，并为桩基检测做好服务。承台开挖要以桩基施工中探明的地质为依据，首先确定并开挖边坡，对不稳定的特殊土体边坡应及时呈报监理工程师进行边坡放缓修改。

根据图纸中承台的中心位置测量放样出承台边线、基坑边线（每边较承台边线宽出1 m）、基坑开挖边线，采用机械配合人工开挖的方式开挖基坑，开挖放坡1∶1，地质情况较差时可根据具体情况放大坡比至1∶1.5，基坑底部长宽方向要比图纸中承台设计长宽方向各多加1 m，靠近边坡设30 cm排水沟，剩余70 cm为作业空间，严禁超挖，拐角部位设积水坑，用潜水泵将基底积水排出基坑以外。承台开挖断面如图1所示。

图1 承台开挖断面示意图

开挖前做好防护工作的准备，按所挖基坑土体特性采取相对应防护方法。对于土质较好、开挖深度不大的基坑可不作防护；对于开挖深度较大的基坑，采用钢围堰挡土支护的方法。

基坑开挖分层：根据文庄渡槽承台特征值表，基坑开挖分2层进行，第一层剥除桩基施工扰动和耕植交接层土体，该部分土作为弃土外运弃土场，层厚1 m左右；第二层开挖到设计标高，达到能浇筑垫层混凝土的条件（立刻浇筑垫层混凝土），该层土方堆存在渡槽跨中，以备回填。待回填土的堆存需碾压平整后以防水薄膜覆盖。

3.3 基槽验收及桩头处理

在完成土方开挖后报监理对基槽进行验收。经验收合格后，即可开始破除桩头混凝土施工。破桩头前在桩体侧面用红油漆标注清楚破桩头高程线，防止桩头被多凿，造成桩顶伸入承台内的高度不符合设计要求。桩头凿除以风镐凿除，6根桩同时开始。凿除过程中保证不扰动设计桩顶以下的桩身混凝土。桩头凿除施工完成后，将伸入承台内的桩身钢筋清理洁净并整修成设计的喇叭口形状，复测桩顶高程。凿桩头作业过程中应保护好声测管，防止预埋的声测管被风镐破坏。凿除的混凝土碎渣块填入混凝土垫层边作施工通道并保证渗水水路畅通，大桩头运往弃渣场堆放。

3.4 垫层施工

承台基坑开挖平整后，以8号槽钢作边模板，混凝土灌车运输，溜槽或吊灌入模，振捣器振捣，浇筑10 cm厚C15的混凝土垫层。垫层须铺筑均匀，振捣密实、整平。混凝土浇筑前垫层基础面必须清理干净，无淤泥、无积水及杂物等。

3.5 承台钢筋绑扎及模板安装

一是承台钢筋安装必须在桩检合格、桩头处理完毕、承台底面标高符合设计要求后才能施工作业，否则不得进行下道工序作业。二是承台钢筋在钢筋加工厂加工，汽车运输到现场。三是钢筋保护层按设计净保护层厚度5 cm，侧面和底面的垫块数量不少于4个/m2，布置均匀。混凝土垫块的抗压强度和耐久性不低于结构本体混凝土的标准。四是承台钢筋绑扎以图纸设计尺寸排布、绑扎钢筋。钢筋接头按规范要求在纵轴上偏弯接头钢筋，现场焊接接头。按规范选择对应焊条和焊机施焊。施焊前电焊工按钢筋焊接要求作试焊接头，焊工在有操作证的条件下才允许上岗。承台钢筋网制设完成后，按墩身钢筋与承台主钢筋连接形式完成墩身主筋的预埋与焊接固定。五是模板制作与安装。承台模板：承台混凝土施工模板采用大块组合钢模板，面板采用厚5 mm钢板，背部横纵向加肋。钢模板采用预埋钢筋拉杆固定，不需进行外部支撑。钢模板吊装完毕后，对模板平面位置、顶部标高、节点联系以及纵、横向稳定性进行检查，报监理验收，验收合格后方可浇注混凝土。模板拼装如图2所示。

图2 模板拼装示意图

3.6 承台混凝土施工

3.6.1 混凝土运输 水平运输混凝土采用搅拌罐车运输，混凝土泵车泵送入模。

3.6.2 混凝土浇筑 承台混凝土采用分层一次浇筑，分层层厚40 cm，分层交接控制在初凝之前（一般选夜间施工）。混凝土浇筑应连续进行，不得中断。混凝土浇筑及振捣时应经常观察模板、钢筋及插筋等有无移动或变形等情况，发现问题立即处理，并在已浇筑的混凝土初凝前休整好。承台混凝土浇筑到上部，应及时埋设渡槽施工支架的底座埋件。

3.6.3 振捣 采用插入式Ф50振捣棒振捣，振捣棒应快插慢拔，插入点要排列均匀，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振捣且密实。插入点间距不大于40 cm。振捣上一层时应深入下一层5～10 cm，使上下层混凝土结合牢固。振捣时，振捣棒不得触碰钢筋、模板。

3.6.4 承台混凝土养护 浇筑好的承台混凝土采用塑料薄膜覆盖保水保湿养护。

3.6.5 拆模及模板修整 承台混凝土浇完3 d后或混凝土试压强度达到规范允许值即可拆除模板。模板拆除应防止松顶、掉角等现象。拆除后的模板应涂刷脱模剂。模板拆除后应及时卸下锥型螺帽，并以砂浆填实锥型螺帽孔，保证承台的外观线型。

3.7 土方回填

承台混凝土浇筑完成后应及时回填土方，以利于承台混凝土的养护、渡槽支架地基力的恢复，也为墩身施工提供条件。

填筑材料：基坑开挖的储备土料。

填筑分层：30 cm一层。

填筑施工：拆模后的承台基坑应进行现场清理，抽干积水，拆除施工设施，平整现场场地并以振动夯夯实基底层和边角。以装载机取土，反铲分层平铺，底层或下层以打夯机分层夯实，施工道路反向一侧基坑预留集水小沟，回填到压路机能施压的高程后分层压实，要求压实度达94%。

压实度测试：压实度测试由试验检测，检测方法采用灌砂法或环刀取样法。

3.8 雨季施工措施

一是承台基坑开挖时，基坑开挖边线外应设置截水沟，以防止地面水流入基坑，基坑内设置集水坑，并配齐抽水设备。二是加强基坑边坡防护，雨季施工时对基坑边坡坡度进行放大，雨季前已完成的开挖边坡要采取苫盖措施，加强边坡观测，发现异常情况应及时分析原因，并采取相应的措施进行处理。三是承台基坑开挖完成后应及时进行基坑垫层施工，后续工序紧密衔接，避免建基面长期暴露。四是浇筑承台混凝土前应及时了解天气情况，不得在雨天施工。混凝土浇筑完成后，未达到初凝如遇下雨应及时用塑料布遮盖，防止雨淋。

4 膨胀土地区施工的特殊要求

一是承台施工要管好水，不允许水流入基坑，并做好施工区和承台区域的排水防水设施。二是各承台施工作业由工程部牵头，组织快速作业法进行管理施工。三是弃土运到开挖线以外的距离应大于6 m以上。四是基础完成施工后，基坑应分层回填分层夯实；填料选择非膨胀土、弱膨胀土；填土层厚控制为30 cm。五是经常检查施工现场，如土体开裂、渗漏等，处理及堵塞要及时修补，经常观察有无水平位移，土体有无通长裂缝等，防止坡体滑动。