忻州市城郊排洪應(yīng)急工程施工過程控制

王再喜

（忻州市水利局，山西 忻州 034000）

1 工程概況

忻州市城郊排洪應(yīng)急工程位于忻州城區(qū)的西部和東部，包括西部排洪工程和東部排洪工程兩部分。西部排洪工程包括云中河灌區(qū)一干渠擴(kuò)建3.27 km、北支退水渠4.3 km；東部排洪工程4.48 km，主要包括忻定排洪渠拓寬疏浚整理2.8 km和新建鋼筋混凝土箱涵1.68 km。

1.1 西部排洪工程

一干渠改造：將樁號(hào)17+629.7～20+903.5段的渠道兩側(cè)土堤加高為復(fù)式斷面，過流能力15 m3/s，在現(xiàn)有渠頂左側(cè)設(shè)4 m寬的泥結(jié)石路面，右側(cè)設(shè)2 m寬平臺(tái)。

北支退水渠改造：將樁號(hào)TSQ 0+000～TSQ 1+000段改造為矩形漿砌石蓋板涵，凈斷面為3 m×3 m，渠道漿砌石底板寬2 m，厚0.3 m；漿砌石側(cè)墻基礎(chǔ)寬2.8 m，厚1.2 m；漿砌石側(cè)墻上頂寬0.72 m，下底寬1.8 m，高2.7 m。側(cè)墻頂部為C 25鋼筋混凝土臺(tái)帽，臺(tái)帽寬0.72 m，厚0.3 m。臺(tái)帽頂部覆蓋C 25鋼筋混凝土蓋板，蓋板寬3.6 m，厚0.3 m。TSQ 1+000～TSQ 4+255段為梯形斷面明渠段，梯形斷面底寬3 m，邊坡為1∶1，高2.4 m。側(cè)墻采用M 7.5漿砌石側(cè)墻，頂寬0.6 m，底寬1 m，基礎(chǔ)高1.2 m；底板采用10 cm厚C 20素混凝土底板；沿退水渠渠道間隔10 m設(shè)一道2 cm寬變形縫，縫內(nèi)夾2 cm厚高壓塑膠閉孔板止水。北支退水渠過流能力15 m3/s。

1.2 東部排洪工程

忻定排洪渠疏浚：將樁號(hào)0+000～2+806.6段土渠進(jìn)行清淤疏浚改造，內(nèi)邊坡1∶1.5，達(dá)到過流能力15.0 m3/s。左側(cè)渠頂設(shè)寬4 m的泥結(jié)石路。

鋼筋混凝土箱涵：在忻定排洪渠樁號(hào)2+806.6處設(shè)節(jié)制分水閘，閘后沿108國道新開1.68 km排洪暗涵入南云中河，排洪涵為兩孔現(xiàn)澆C 25鋼筋混凝土矩形暗涵，孔口斷面尺寸為2.6 m×2 m（寬×高），設(shè)計(jì)流量15 m3/s。

2 施工工期控制

2.1 合理劃分施工標(biāo)段

該工程為排洪應(yīng)急工程，工期緊任務(wù)重。山西省發(fā)展改革委員會(huì)對(duì)忻州市城郊排洪應(yīng)急工程初步設(shè)計(jì)批復(fù)工期為1年。為了保證施工進(jìn)度，根據(jù)工程呈線性分布、施工場地開闊的特點(diǎn)，將工程劃分為三個(gè)標(biāo)段：一標(biāo)段為東部排洪工程4.48 km，包括忻定排洪渠拓寬疏浚整理2.8 km及附屬建筑物、新建混凝土箱涵1.68 km；二標(biāo)段為西部排洪工程的一干渠擴(kuò)建3.27 km、北支退水蓋板涵工程0.66 km及附屬建筑物；三標(biāo)段為西部排洪工程的北支退水蓋板涵工程0.34 km、漿砌石梯形渠道3.25 km及附屬建筑物。在施工過程中，各標(biāo)段又分成2個(gè)以上施工面，多個(gè)作業(yè)班組同時(shí)施工，工程于2016年3月15日開工，2016年12月10日完工，保證了施工進(jìn)度。

2.2 控制關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)工程的工期

東部排洪工程中，1.68 km鋼筋混凝土箱涵是總工期的控制性工程，為了實(shí)現(xiàn)工期目標(biāo)，在施工組織中采取了以下措施：一是由于本工程的混凝土澆筑方量達(dá)到1.5萬m3左右、模板總安裝約3.5萬m2、鋼筋安裝約1 500 t，為了加快施工進(jìn)度，根據(jù)實(shí)際情況，使用商品混凝土并添加早強(qiáng)劑來保證工期；二是模板安裝分2個(gè)工區(qū)，共4個(gè)作業(yè)組，每個(gè)作業(yè)組配置2套模板，實(shí)現(xiàn)流水作業(yè)，保證工期目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；三是鋼筋在2個(gè)臨時(shí)施工場地集中加工，由裝載機(jī)或鋼筋運(yùn)輸車?yán)连F(xiàn)場，由汽車起重機(jī)進(jìn)行吊裝，人工進(jìn)行焊接、綁扎和安裝。鋼筋的施工工區(qū)、施工組與模板相同并配合施工。

通過精心組織，箱涵于2016年3月15日開工，2016年8月24日完工，保證了整個(gè)工程工期總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 施工安全控制

3.1 坪上管線與箱涵交叉處深基坑的安全控制

箱涵距108國道的路基邊坡坡腳為6 m，基坑開挖深度6.73 m、邊坡1∶1，基坑上開口線已至108國道路沿，影響公路路基穩(wěn)定，該處地下水位埋深淺，位于地表以下1.8 m左右，所以降水和支護(hù)是施工安全的關(guān)鍵。

降水施工方案：開挖分兩次進(jìn)行，第一次開挖深度4 m，基坑開挖至箱涵碎石基礎(chǔ)底面，在此基礎(chǔ)面上挖排水溝將地下滲水引向下游進(jìn)行抽排；第二次開挖深度2.73 m，開挖至坪上管線底高程。第二次開挖前先在基坑北面挖集水坑，深度距地表8 m，集水坑四周用塊石和碎石護(hù)邊，用水泵抽水，降低基坑地下水位。

支護(hù)施工方案：木樁支護(hù)，采用小頭直徑20 cm、長度4 m的圓木樁在靠近108國道和坪上管線兩側(cè)并排打入，保證了深基坑的邊坡和108國道路基安全。

3.2 箱涵施工的安全控制

箱涵的右側(cè)緊靠108國道，箱涵施工期保證施工安全和國道的暢通是施工組織的重要內(nèi)容。

保證措施：混凝土泵車、罐車等施工車輛和機(jī)械受地形限制，在靠近箱涵的路邊停放，在施工部位前后100 m的路段放置反光的路障墩及警示牌，提醒過往車輛減速慢行。每個(gè)施工面白班、夜班各安排2名專職安全員穿戴反光衣上路，手搖紅旗提醒過往車輛繞行。測量人員佩戴反光衣上路，確保路邊測量作業(yè)人身安全。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 混凝土箱涵的質(zhì)量控制

4.1.1 鋼筋制安

鋼筋安裝前，按圖紙位置進(jìn)行放線，并用墨線彈出建筑物邊線或鋼筋線，用粉筆畫出每根鋼筋的位置。鋼筋安裝時(shí)架設(shè)必要的支撐并加以保護(hù)，避免發(fā)生錯(cuò)位移動(dòng)。混凝土保護(hù)層用帶鉛絲的砂漿墊塊控制。主筋接頭全部采用搭接焊，構(gòu)造鋼筋采用綁扎接頭，焊縫長度、搭接長度等指標(biāo)符合規(guī)范要求，在同一斷面上焊接接頭斷面積不超過鋼筋總數(shù)的50%，綁扎接頭不超過鋼筋總數(shù)的25%，鋼筋彎鉤朝向混凝土內(nèi)?；炷翝仓?，按照?qǐng)D紙和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詳細(xì)檢查鋼筋的架設(shè)情況，如發(fā)現(xiàn)鋼筋位置有變動(dòng)，立即予以糾正。

4.1.2 模板安裝

在模板使用之后和混凝土澆筑之前，應(yīng)清洗干凈并涂刷脫模劑。測量放樣后安裝模板，為了保證施工進(jìn)度，把普通鋼模板組合成15 m2左右的大模板，用25 t汽車起重機(jī)進(jìn)行吊裝，人工輔助安裝；模板副龍骨為1.5寸鋼管或4×9 cm木龍骨，主龍骨為12號(hào)槽鋼，對(duì)拉桿固定模板。模板安裝過程中，保持足夠的臨時(shí)固定設(shè)施，以防傾覆；箱涵內(nèi)采用碗扣架作為支撐，箱涵外部采用雙排外腳手架作為鋼筋綁扎及模板安裝的輔助設(shè)施。模板與混凝土接縫需平整密實(shí)。混凝土澆筑過程中派專人看模，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

4.1.3 止水安裝

橡膠止水帶及接縫填料按設(shè)計(jì)位置安裝，并用鋼筋固定牢固，預(yù)防止水帶變形，跑偏和撕裂，保證止水帶周圍特別是止水帶下面的混凝土振搗密實(shí)，避免止水帶周圍形成空穴。

4.1.4 混凝土澆筑

混凝土澆筑前必須對(duì)所有的設(shè)備、工具、設(shè)施全部檢查，保持其狀態(tài)完好，保證澆筑的連續(xù)性并通知監(jiān)理工程師對(duì)澆筑部位的鋼筋和模板進(jìn)行驗(yàn)收，經(jīng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行澆筑。采用商品混凝土泵送入倉，人工軟軸振搗器振搗。澆筑過程中保持泵送混凝土工作的連續(xù)性，確保混凝土的澆筑質(zhì)量。若出現(xiàn)澆筑中斷，中斷時(shí)間在混凝土允許間歇時(shí)間以內(nèi)，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后繼續(xù)澆筑，如果超過間歇時(shí)間限制，按照規(guī)范要求進(jìn)行施工縫處理?；炷翝仓?～12 h后，開始養(yǎng)護(hù)，采用覆蓋草簾后灑水的養(yǎng)護(hù)方式。派專人進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)持續(xù)14～21 d。

4.1.5 模板拆除

混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，方可拆模。有些需要提前拆模的部位，須經(jīng)過計(jì)算及試驗(yàn)復(fù)核，經(jīng)監(jiān)理工程師同意后，方可提前拆模。

4.1.6 箱涵混凝土試塊的質(zhì)量評(píng)定

根據(jù)《水利水電工程施工質(zhì)量檢驗(yàn)與評(píng)定規(guī)程》（SL 176-2007）中的附錄C（普通混凝土試塊試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法）中的C.0.1項(xiàng)要求：同一標(biāo)號(hào)（或強(qiáng)度等級(jí)）混凝土試塊28 d齡期抗壓強(qiáng)度的組數(shù)≥30時(shí)，混凝土試塊強(qiáng)度應(yīng)同時(shí)滿足表1要求。

表1 混凝土試塊28 d抗壓強(qiáng)度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

箱涵C 25混凝土試塊共122組，計(jì)算過程如下：Rn=28.5 MPa

式中：Sn——n組試件強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差；

Rn——n組試件強(qiáng)度的平均值，MPa；

Ri——單組試件強(qiáng)度，MPa；

n——樣本容量。

混凝土抗壓強(qiáng)度離差系數(shù)CV計(jì)算：CV=Sn÷Rn=0.97÷28.5=0.034＜0.14，評(píng)為優(yōu)良。

保證率z計(jì)算：z=（Rn-R標(biāo)）/Sn=（28.5-25）/0.97=3.61式中：Rn——n組試件強(qiáng)度的平均值，MPa；

R標(biāo)——設(shè)計(jì)28 d齡期抗壓強(qiáng)度值，MPa；

Sn——n組試件強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)差。

根據(jù)計(jì)算所得z值，查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分析表，可得混凝土強(qiáng)度保證率P值。當(dāng)z值＞1.65時(shí)，其保證率＞95%；本分部工程z值為3.61＞1.65，其保證率＞95%，配筋混凝土強(qiáng)度保證率評(píng)為優(yōu)良。

4.2 漿砌石的質(zhì)量控制

原材料要求：水泥使用合格袋裝水泥；砂含泥量小于5%；砌石的材質(zhì)堅(jiān)實(shí)、新鮮，無風(fēng)化剝落層或裂紋，表面無污垢、水銹等雜質(zhì)。

砂漿按監(jiān)理人批準(zhǔn)的配合比采用攪拌機(jī)拌制，漿砌石砌筑采用鋪漿法，鋪漿厚度3～5 cm，鋪漿后砌石。砌縫內(nèi)砂漿采用扁鐵插搗密實(shí)，嚴(yán)禁先堆砌石再用砂漿灌縫。上下層砌石錯(cuò)縫砌筑，砌體外露表面平整美觀，外露面上的砌縫預(yù)留約4 cm深的空隙，以備勾縫用處理。勾縫自上而下，用砂漿分?jǐn)?shù)次填充壓實(shí)抹光，勾縫后及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

5 結(jié)語

西部排洪工程的建成，使一干渠及北支退水渠過流能力達(dá)到15 m3/s，保證了淘金河洪水順利通過一干渠及北支退水渠，直接排入南云中河，有效緩解了忻州市西部城區(qū)的防洪壓力；東部排洪工程的建成，將城區(qū)東部七一路至云中路、光明街至梨花街區(qū)域11.6 km2的降雨匯水及經(jīng)處理后的生活污水，沿改造后的忻定排洪渠及新建排洪箱涵順暢地排入南云中河，降低了東部城區(qū)的防洪壓力。2017年汛期經(jīng)過數(shù)次強(qiáng)降雨的考驗(yàn)，城區(qū)沒有出現(xiàn)內(nèi)澇的局面。初步估算，該工程的年防洪效益可達(dá)4.3億元，所創(chuàng)造的社會(huì)效益巨大。