浅谈水利工程渡槽施工技术

2022-11-12包正丽

建材发展导向 2022年16期

包正丽

(甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州 730046)

通常情况下，施工单位会根据施工地区的实际情况进行架空渠道的修建与应用，这一渠道能够跨越河流、道路以及山谷，因而也被叫做渡槽。对于水利工程而言，渡槽的存在也可以定义为交叉型建筑物，较为常见的便是桁架式的渡槽工程以及梁式渡槽工程，以混凝土作为主要材料，用来完成整个工程的输水以及导流工作，是水利工程建设中不可或缺的重要措施，并与国民的生活质量有着极为密切的联系。正因如此，施工单位在开展相关工程技术应用的过程中，需要结合施工现场的内容完成节点性建筑的构建，以此来确保工程效益不受影响。

1 工程概况

本文主要是以引大济湟工程作为主要案例，工程主要目的是缓解湟水两岸的山区以及干流所存在的缺水问题，在进行工程建设的过程中，是计划从湟水一级支流大通河上游石头峡建库完成相应的引水工作，而后利用总干渠来完成调水工作，穿越大阪山之后，最终灌输到黑泉水库。

引大济湟工程共涉及三期工程内容，详细情况如下所示：1）一期工程。以黑泉水库以及北干一期工程为主，在这一过程中，有关黑泉水库已经完成了相应的蓄水工程，而北干一期工程则正处于建设阶段；2）二期工程。以石头峡水利枢纽、调水总干渠以及北干二期工程为主，目前石头峡水利枢纽和调水总干渠都处于正在施工阶段；3）三期工程。以北干二期工程为主。

其中，有关北干渠扶贫灌溉二期工程是依托于湟水北干渠所展开的续建配套工程，工作内容主要是满足农业灌溉需求以及国民生活用水，促进地区的经济建设，并对生态环境进行有效地改善。在该工程中，共涉及40万亩的控制面积，有关农田灌溉面积达到了36.8万亩，而在林地灌溉面积方面则是以3.2万亩为主。其中分干渠的数量为2条，支渠的数量为18条，并涉及干斗7条以及田间配套工程。

2 渡槽基坑、沟槽开挖方案

2.1 施工测量

在进行渡槽施工之前，利用全站仪对各排架体的中心和各排架体的中心位置进行准确地测量，然后利用全站仪和铁尺进行测量。在工程中，通过高度计对入口和各排的底面和顶面高度进行严密的控制，并使用全站仪对中线进行严密的监控。

2.2 基坑土石方开挖工程

按设计图的要求，按照纵、横截面的控制桩进行清淤，以1.2m的反铲挖掘机为基础，土料的堆放原则上就近堆放，余土用20t自卸汽车拉运至弃渣场。

首先使用1.2m的翻斗式挖土机，将地面上的腐植土和其他垃圾清理干净，然后一层层认真地进行处理，直到达到预定的深度和宽度（20cm为佳），再由人工清理，以保证地基不受干扰，并且保证开挖的大小与设计的标准一致。

在地基表面进行清扫和平整后，要立即向施工单位报告，并向施工工程师、业主等单位联合进行施工，并最终决定施工的处理方法。在完成了基础工程后，要及时进行基础工程的建设，如果不能及时完成，则要对地基进行防护，并在开工之前进行联合检查。

在进行基坑开挖施工之前，要对土石坝地基进行稳定性分析，在土体的设计和施工中，一定要有充分的防护措施。对已挖好的岩石基础表面进行打磨，并按下列规定进行：1）岩石表面不存在软岩、悬浮物和受爆炸作用的裂缝；2）根据工程的要求，对建基面和斜坡上的软弱夹层和其他危害性的岩石进行了治理；3）坡体稳定性好，不存在松散的岩石，也不陡峭；4）岩体外形不存在倒伏，且坡顶要磨平或磨平；5）在外部条件下容易发生风蚀、软化、冻裂的地基，如其上层结构暂时无法完成，应按照设计及技术规格的规定进行防护。在开挖完毕的同时，必须对其进行防护。根据工程建设和工程技术要求，对有高边坡岩体或有不稳定的边坡进行安全监控，从而可以及时地判断其稳定性，并采取相应的加固处理；6）挖掘的渣土应该放在一个固定的存放和废弃的场地，并且禁止将有用的废料和垃圾混合使用，并且确保今后可以很容易地把废弃的废料拿出来使用。

3 排架基坑（槽）支护方案

在进行排架、槽台基础的基础施工中，采用临时的斜坡，采用放坡法进行施工，但由于地下水等原因引起的不稳定，采用板桩、压脚支护等方式进行加固。

3.1 基坑(槽)支护施工方法

本项目在进行地基基础开挖时，应按照设计的要求进行放坡，并严格按照设计的斜率进行放坡，坡体平整，在斜坡上开挖线1.5m以内禁止堆土或堆放材料。3＃～15＃渡槽地基按设计图中的地质、水文条件进行了介绍，考虑到地下水的作用，采用沙粒编制的编织袋在斜坡底部粘贴，高0.5～1.5m，然后在斜坡交界处用稻秆或树枝进行堆叠。避免在斜坡上渗漏，将微小的微粒带出，形成流动的土壤。

3.2 基坑排水施工

在施工期间，如果有少量的地下水渗漏，可在施工中设置集水池或收集井（具体的井尺寸要视场地的实际情况而确定），并使用潜水泵或离心泵，将积水及时排除，避免产生稀泥，从而影响基础的承载力。当周边地下水水位高时，要采用槽外渗排水措施，以保证清地基工作的正常进行。

3.3 季节性措施

3.3.1 常温季节土方工程

1）在斜坡和地基上进行预留防护，在下一步施工之前进行削坡、清基，避免因长期暴晒而导致土体和岩体风化崩坏；2）将满足充填需要的土壤，在搬运过程中覆盖，在仓库中增加堆放的层数，以降低湿气的蒸腾；3）在填埋过程中，应根据温度调节物料中的水分，加速物料的装载和卸料、铺料等过程，避免因物料的流动而造成物料的水分过大；4）合理地减少生产线的时间，及时平整和压实土壤。未碾碎的土壤，迅速挤压成型，以减少水分的蒸发。在铺设之前，对表层土壤进行碾压，并进行适量的浇水，以保证表层土壤的含水量；5）提高输送道路的喷洒频率，减少扬尘。

3.3.2 低温季节土方工程

1）在挖掘区域内用最大宽度挖掘更多的具有一定厚度的绝热物质如锯屑等隔热物质；2）在已开挖的沟、槽（坑）基础上铺设木楞、板皮和15～20cm的隔热层，以避免冻结；3）采用低温下的地表土进行填筑区的压缩，并采取快速、持续地铺土、碾压、取样等措施，压实土的温度应高于-1℃。如果当天的最低气温低于-10℃，或者低于0℃，并且风力超过10m/s，则应暂停工程；4）在负温度下进行的填埋，其水分含量不得超过90%，而在5m以下的沙砾中，其水分含量必须低于4%；5）在负温条件下进行填埋，并对压实土进行防冻、隔热处理，防止冻害，或将冻土开挖。在负温度下，当填土结束时，应对填土的表层进行防护，避免冻土的形成，并在进行回填时进行清理；6）在填筑材料中，禁止掺杂冰雪，其中不可包含15公分以上的冻结物，并且其含量不能超出整个填充物总量的15%。通过降低各层的铺垫，增加碾压作用等，确保工程质量符合设计的需要。若由于大雪而停业，则在开工之前将填埋的积雪清除干净，经验收后才能进行作业；7）为了确保冬季工程的安全，在天气晴好、无风天气条件下，施工期间应尽可能在温度高的时间段进行。

3.4 雨季施工措施

1）根据场地条件，在基坑边坡的外部高度处，采用截流渠道，以排除坡体内的降雨；2）在平整或凹陷的工作中，在工地四周布置防渗堤防及挖掘周边的排水渠，采用机械方法排除地面上的积水，防止外界水流进入工地，并时常维持排水体系的畅通；3）强化斜面的稳定性监测，对不正常的状况进行及时地处置；4）在雨季进行时，应在下雨天进行填方，使其在下雨天仍能进行填方，使其持续升高；5）为了排水，填土表面的中部隆起向着下游方向倾斜；6）适当减少生产线的长度，及时平整并及时压实；在下雨前，对平整的还没有压实的松泥土进行快速地碾压，以达到平整的表面；7）在雨季进行填土时，应留意排水情况，下雨时应对施工范围进行防护，在铺设成型的地面上，不得有机器或人通过；8）在下雨后重新进行清理，用手工清理地面的部分积水，如有需要可翻松、晾晒或清理。禁止在积水，泥泞和运送车经过的地面上进行填筑。

4 渡槽排架、槽身施工方案

4.1 排架柱、槽身钢筋制安

钢材由金属厂统一加工，运输到现场绑扎焊接，绑扎的规格、数量、间距、绑扎方式等均按设计和规格进行。

按照施工图，先测量放线，然后再进行钢筋的装配，为了保证上下两个筋的间隔，必须焊好若干个钢梁支撑框架，25m以下的钢筋，就地通过电焊机进行焊接（或捆绑），在钢筋和模板间，用不小于结构构件的设计强度的混凝土，并将其间隔成直角，呈“梅花”形排列，使混凝土防护层的厚度达到设计和技术标准。

连接处的受力钢筋在应力作用下的截面积的比例应该满足以下要求：1）小于25%的受拉区；2）不大于50%的承压。钢筋的焊接方式为：双面焊，按主筋5d以上的螺钉。

4.2 钢筋工程施工注意事项

4.2.1 钢筋在工地上的输送和储存

对进场的钢筋进行检验，主要有：检查牌号，规格，厂家，材料单，合格证，外观检查尺寸，有无裂缝，结疤，折叠等，并对供应商进行检查。

钢条堆放在加工车间四周。在采购之前，应选定好地点，平整，垫高并设置或排出隔离围墙或隔板。表层用防水胶片或蓬布层，确保底部不沾地、不沾水、不沾雨、不漏水。

当出现脆断、焊接性能差、机械性能明显异常等不良情况时，应立即停止生产，再次采样，进行化学分析或其他有关特殊检查，找出问题所在。对热轨钢筋进行力学性能检测，以同一批钢材（批）、截面尺寸不超过60T为一批，在抽样时，从首批钢材中选择两根，各截取一种抗拉强度（包括屈服点、拉伸强度、伸长率）及冷弯曲试样，如果有一种样品不满足标准，应在同一批中添加两倍以上的样品进行再次测试，如果有一种样品不合格，那么这批钢材就是不合格产品，必须退回并清除出场地，然后再次购买。

4.2.2 现场生产的钢筋

目前，钢筋的制造工艺大多采用手工和机器进行。对小截面的钢筋，采用手工弯曲的方法进行处理，而大的钢筋采用了机械弯曲的方法。

本项目的钢筋生产线，包括切割机、调直机、弯曲机、对焊机、工作台等常用的机械和工具。

1）结构形式：钢筋配置：按图纸要求，决定钢筋的型号、型式、规格和单根长度，以保证钢筋的下料和焊接的长度，使钢筋的质量符合设计和技术要求，并决定不同类型的钢筋的数目，制定下料表，开具下料牌。

2）处理钢筋：按照下料指示，首先将钢筋切成一定长度并进行焊接，再进行平直和弯折。在对高强钢进行冷拔后，I型钢的冷拉比应小于4%，II型钢的冷拔强度不得超过1%。在进行弯梁时，应先通过试件来决定其弯折点，然后再按各试件的回弹速率来决定对折弯角。在进行正式弯曲之前，应进行弯曲试验，确认相关参数，然后进行大批量的生产。

对需要连接的钢筋，应视其受力状况而定，焊工应持有焊工证书，并将其焊样进行测试，通过检验后方能上岗。

各类钢筋在成形后的容许误差不能超过标准的要求。加工后的钢筋分批分开堆放，并在底部垫高，表面覆盖工作，避免在储存期间出现变形。

3）现场钢筋的装配和绑扎：钢筋的安装、绑扎和焊接是将钢筋安装到位并充分实现其设计目的的一项关键工作。在安装之前，钢筋的外表要保持清洁，不能有任何损坏。严禁采用具有粒状或薄片形锈斑的钢筋，并将其固定在容许误差以内。

4.3 排架柱模板及支撑系统

4.3.1 排架支撑系统

架子搭设采用Φ48钢管搭设，扣件加固，在合适高度架立砼溜管和模板平台，方便砼浇筑时的人员通行即可。外侧架子架设距离排架外模30～50cm，以方便封绳校正排架线性，确保施工及模板稳定，便于模板施工，横竖杆剪刀撑搭设尺寸符合施工规范要求。

4.3.2 排架模板系统

排架模板采用组合钢模板，梁柱端模板采用定型钢模，穿墙螺杆对拉，花栏螺栓紧固，井架支撑。

4.4 现浇模板及支撑系统

为了确保工程的质量，为了加速工程的进度，采用了一种以四根立柱为基础的碗型脚手架或Φ48型钢管、交叉扣件或四根立柱支撑，全屋的立杆间隔90cm，垂直台阶间距1.2m，垂直钢筋剪子撑的安装规格满足施工技术标准，两边由风索对拉紧固，支架与排架井字架的钢管连结为一整体。为加速建设和保证项目的质量，本项目规划的四个支架体系可以在同一时间内完成4个支架体系的建设，而不会相互干扰。

4.5 排架柱、现浇槽身砼浇筑

4.5.1 排架砼浇筑

钢筋混凝土等级C25F200，按试验结果及监工认可的比例，进行配比的配重，以PH1200型自选机与JS750型混合机混合，两台1.5m/m混凝土混合罐车，通过25T型车辆吊罐进入仓内，分层浇筑，分层进行，分层不超过30cm。内嵌振动锤夯实，注浆到预埋体部位后，再进行预埋体定位，然后再进行灌浆，以保证预制板与顶面混凝土的粘接，除了在预埋钢板下进行混凝土振捣，并在预制板上钻孔。为了确保新旧混凝土的良好配合，施工缝处的处理方法是人工凿毛制作的。混凝土浇注后12～18h进行喷洒养护，高处不易喷洒的部分拆除模具后喷洒养护液。

4.5.2 槽身砼浇筑

按照试样和监控方认可的混凝土配比，进行配重，以PH1200型自选机与JS750型混合机构成混合站进行拌制，2台1.5m混凝土混合罐车装车，25T型货车吊罐进入仓内，分层浇筑，分层不超过30cm。内嵌振动锤夯实，注浆到预埋体部位后，再进行预埋体定位，然后再进行灌浆，以保证预制板与顶面混凝土的粘接，除了在预埋钢板下进行混凝土振捣，并在预制板上钻孔。为了确保新旧混凝土的良好配合，施工缝处的处理方法是人工凿毛制作的。混凝土浇注后12～18h进行喷洒养护，高处不易喷洒的部分拆除模具后喷洒养护液。