簸箕李灌區(qū)徒駭河渡槽改建工程施工技術研究

(山東省濱州市簸箕李引黃灌溉管理局， 山東 濱州 251700)

簸箕李灌區(qū)位于黃河下游左岸，涉及惠民、陽信、無棣3縣24個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，設計灌溉面積10.90萬hm2,有效灌溉面積5.13萬hm2，年均引水4億m3,年水利凈效益3億元，是山東省大型引黃灌區(qū)之一。灌區(qū)引黃干渠全長145.5km，總干渠設計過水流量75m3/s，加大流量85m3/s。經(jīng)過50年的建設，灌排系統(tǒng)已初具規(guī)模，具備了一定的引、蓄、供、排能力。通過黃淮海農業(yè)開發(fā)和世界銀行貸款項目的實施，形成了較為完整的引水、輸水、蓄水和灌溉示范4大工程體系，保證了灌區(qū)3縣農業(yè)用水和城市生活用水需求，為當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展、社會進步和改善生態(tài)環(huán)境做出了重要貢獻。

1 徒駭河渡槽改建的緣由及基本情況

簸箕李灌區(qū)的渠道交叉建筑物是隨著灌區(qū)的不斷擴大而續(xù)建的，大部分興建于20世紀60～70年代，由于投入資金不足、設計標準偏低，加之沒有進行過徹底的改造，有30%以上的干級建筑物老損，特別是以徒駭河渡槽為代表的總干渠上游段建筑物，由于超期帶病運行，已不能充分發(fā)揮其效益，成為影響灌區(qū)渠道輸水能力的“卡脖子”工程，移址改建迫在眉睫。

2008年底，國家為擴大內需、拉動經(jīng)濟，批復簸箕李灌區(qū)徒駭河渡槽改建工程作為應急民生項目實施，總投資3600萬元，要求2009年5月底形成主要實體工程量。改建的徒駭河渡槽為簸箕李灌區(qū)總干渠跨越徒駭河的交叉建筑物,總長度400.6m，其中槽身段長251.6m，底寬15m，高2.5m。渡槽固定段槽身20孔，每孔跨度8m； 雙面閘活動段槽身6孔，每孔跨度6.6m。工程縱向布置依次為進口穿堤涵閘、上游明渠連接段、渡槽、下游明渠連接段、出口穿堤涵閘，上、下游以全斷面混凝土板護砌渠道與原護砌渠道銜接。

2 徒駭河渡槽改建施工方案

徒駭河渡槽改建項目建設時間緊、戰(zhàn)線長、任務重、受冬季施工影響大，施工條件較為復雜。針對以上特點，在徒駭河渡槽施工中，采用“先地下、后地上，先主體、后附屬”的施工順序，首先在渡槽主體位置修筑圍堰工作壩一條，接著在工作壩上依次分段開展渡槽主體部分的建設，并保證充分的施工工作面，附屬工程根據(jù)實際情況穿插進行施工，最后進行竣工清理。

為確保工程按期、按質完工，采取了大體積混凝土泵送澆筑、冬季混凝土加溫保溫、管井降水、定做足夠定型模板減少周轉次數(shù)等措施，施工直接費用有所增加，間接費用有所降低，總施工成本略有增加，取得了很好的技術、經(jīng)濟效果。工程2009年1月8日開工，6月1日渡槽主體工程完工，9月8日正式竣工通水，施工總歷時213天。渡槽建成近4年來，經(jīng)受住了2010年徒駭河罕見洪峰及簸箕李灌區(qū)大流量引水的考驗，運行狀況良好，工程質量真正達到了“內實外光”。

3 主要的施工技術措施

3.1 冬季施工措施

徒駭河渡槽主體施工期大部分集中在冬季，工程各部位混凝土共7094.4m3，按照冬季施工的要求，對工程混凝土的配制、拌和、運輸、澆筑、養(yǎng)護和制定采取了專門的保溫、加溫措施。

3.1.1 混凝土配制、拌和及運輸

渡槽工程混凝土設計抗凍標號為F150，抗?jié)B標號W6。由于現(xiàn)場條件所限，經(jīng)分析和考察，決定采用商品混凝土，商品混凝土廠家距澆筑現(xiàn)場25km?；炷僚渲啤韬瓦^程中，定期對混凝土的配合比、水灰比、坍落度、水泥、外加劑、骨料及拌和水的溫度等情況進行抽查。對抽查出的問題能整改的，責令限期整改； 不能整改的混凝土做廢料處理。為防止混凝土在運輸過程中降溫過快，對商品混凝土運輸車加保溫套進行保溫處理。

3.1.2 混凝土澆筑

混凝土運至現(xiàn)場前，做好澆筑的準備工作，清除模板和鋼筋上的冰雪和污垢。運至現(xiàn)場后，立即進行混凝土的澆筑，入模溫度保證不低于5℃。澆筑要確保振搗密實，分層澆筑的混凝土，已澆筑層在未被上一層的混凝土覆蓋前不得低于5℃。澆筑現(xiàn)場留設同條件養(yǎng)護的混凝土試塊作為拆模依據(jù)。

3.1.3 混凝土養(yǎng)護

混凝土養(yǎng)護是保證渡槽施工進度、質量的關鍵。渡槽的灌注樁基礎、連梁、接柱、蓋梁、底板、側墻均為鋼筋混凝土結構，且按照施工工序必須依次展開施工，緊后工序必須等緊前工序的混凝土強度達到不少于設計強度的75%才能開始施工[1]?；炷炼攫B(yǎng)護方法有：蓄熱法、蒸汽加熱法、電熱法、暖棚法及摻外加劑法。為了滿足工程的工期要求，對渡槽的主體混凝土部位采用蒸汽加熱法和暖棚法配合進行養(yǎng)護。蒸汽加熱法是將混凝土構件放在蒸汽養(yǎng)護室，通入水蒸汽使混凝土升溫，加速水泥和輔助膠凝材料水化硬化進程，快速達到脫模強度，加快模板周轉和生產效率。暖棚法是在被養(yǎng)護的構件和結構外圍搭設維護物，形成棚罩，內部設火爐等作為熱源，加熱空氣，從而使混凝土獲得正溫的養(yǎng)護條件。

渡槽施工中具體做法是：渡槽的灌注樁基礎深埋在工作壩下，不需特殊養(yǎng)護措施； 對基礎接柱部位采用套塑料袋、用蒸汽鍋爐向袋內注入低壓飽和蒸汽養(yǎng)護，溫度不低于40℃，不高于65℃，全天24h不間斷。對連梁、蓋梁、底板、側墻等部位采用在周圍用鋼管搭設棉布大棚，用膠布包裹密封，棚內設置爐火加溫，并向棚內注入蒸汽進行養(yǎng)護。養(yǎng)護期間，設專人定期向火爐加煤，以保證暖棚內溫度，使混凝土強度在高溫、高濕下快速增長。

按照施工經(jīng)驗，結合工地實測混凝土強度數(shù)據(jù)，蒸汽養(yǎng)護一般每個部位2d后，就可以進行后續(xù)工序的施工，養(yǎng)護4～5d后就可以拆除承重部位模板。

3.2 導流和降水措施

3.2.1 導流措施

徒駭河是山東省的主要排澇河道之一，汛期下泄洪水，枯水期攔蓄河道來水供兩岸工農業(yè)用水。每年的6月1日～9月30日為汛期，其他時間為枯水期[2]。經(jīng)過對施工現(xiàn)場水文地質情況、導流費用、工期等各因素綜合分析論證比選，最終選用了全斷面土壩圍堰，壩下埋鋼管導流方案。具體方案如下：從渡槽兩岸的灘地取土，在渡槽主體軸線位置填筑一條寬30m,長250m，壩頂高程超出徒駭河枯水期10年一遇最高水位1m的工作壩圍堰，工作壩橫跨徒駭河，壩外側邊坡均為1∶1.5，迎水面鋪設復合土工膜防滲。經(jīng)過導流水力計算，在工作壩下南北兩側各埋設直徑1.2m的鋼管6根，保證徒駭河枯水期過流。渡槽槽身部位完工后，拆除工作壩圍堰。

2009年5月10日，徒駭河流域普降大到暴雨，渡槽附近最大降雨量226mm。12日徒駭河最大洪峰流量達到600m3/s，為歷史有水文記錄以來同期最大流量。面對突如其來的惡劣天氣，工程迅速啟動應急預案，組織應急搶險隊，在洪峰到來前拆除了工程進度較快的工作壩北段泄洪，將重要物資運至安全地帶，確保了工程及人員安全。洪峰過后及時對工作壩中、南段進行了恢復加固，工程進度基本沒受影響。實踐證明，工程的導流措施是可靠、可行的。

3.2.2 降水措施

渡槽主體的基礎連梁、接柱、蓋梁等部位位于徒駭河水位以下，要進行基坑開挖，必須先進行降水。工作壩的土質為砂壤土，而徒駭河底為淤泥。工程最初選用輕型井點方式進行施工降水，但效果不理想。經(jīng)分析和研究，改用管井方式降水，效果明顯改善。具體方案為：沿工作壩方向每隔8m布設管井2眼，井深30m，每眼井配7.5kW潛水泵1臺。在進行基坑開挖前5天，對待開挖部位進行降水，設置專門抽水小組，以便及時排除故障，保證24h連續(xù)降水。為保證施工期間降水順利進行，現(xiàn)場設置備用發(fā)電機4組。

3.3 優(yōu)化施工方案措施

3.3.1 網(wǎng)絡計劃統(tǒng)籌

渡槽主體的要求工期為5個月，要在如此短的時間內完成施工任務，除了前面所述的施工措施外，必須對工程的進度計劃進行合理統(tǒng)籌，編制最優(yōu)網(wǎng)絡進度計劃。渡槽主體工程的關鍵路線為：

工作壩填筑→鉆孔灌注樁基礎→鋼筋混凝土連梁→鋼筋混凝土接柱→鋼筋混凝土蓋梁→鋼筋混凝土槽底板→鋼筋混凝土槽側墻→鋼筋混凝土機架橋→閘門、欄桿安裝→工作壩拆除。

針對本工程特點和工期要求，把渡槽主體部分劃分為5個施工段，合理壓縮關鍵路線上各關鍵工作的工期，組織好各施工工序的搭接，依次開展異節(jié)奏流水施工。經(jīng)過精心的組織安排，各施工班組各負其責，整個工地實現(xiàn)了施工的平行流水、立體交叉作業(yè)，施工繁而不亂、井然有序。

3.3.2 其他技術措施

?采用泵送混凝土施工工藝對渡槽后消力池底板等大體積混凝土進行現(xiàn)場澆筑，提高施工效率； ?為渡槽的接柱、蓋梁、底板、側墻部位定制了足夠的定型模板，減少了模板的周轉次數(shù)，從根本上保證了混凝土的表面平整度和光潔度，也確保了混凝土整體結構的優(yōu)美線型。

4 結 語

徒駭河渡槽是簸箕李灌區(qū)最大的交叉建筑物，其改建施工在特定的施工條件下，采取一系列的施工技術措施，取得了令人滿意的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效果，真正成為了一項民心工程。徒駭河渡槽改建工程的成功實施，為同規(guī)模、同類型水工建筑物的施工提供了較好的借鑒。

1 劉津明，韓明. 土木工程施工[M].天津：天津大學出版社，2001：129-133.

2 袁光裕.水利工程施工[M].中國水利水電出版社，1996：9-13.