水庫灌區(qū)工程渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝分析

蒲如強(qiáng)

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

水庫灌區(qū)工程不僅有利于我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也有利于水資源的合理利用。灌區(qū)工程施工相對(duì)復(fù)雜且要求技術(shù)水平較高，其中，渡槽排架基礎(chǔ)施工作為該項(xiàng)目中最基礎(chǔ)且關(guān)鍵的一步，其施工質(zhì)量直接影響灌區(qū)工程的后續(xù)使用，因此在實(shí)際施工中要重視渡槽排架基礎(chǔ)施工技術(shù)的應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)施工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量的把控，提高施工效果，為后續(xù)工作的有序進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。本文僅就水庫灌區(qū)工程渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝進(jìn)行分析。

1 工程概況

該水庫灌區(qū)工程項(xiàng)目標(biāo)段海拔高程為3250~3350m，主要包括干渠矩形暗渠；9#倒虹吸；14#隧洞、15#隧洞、13#、14#渡槽及附屬建筑物；6#退水、9#倒虹吸的金屬結(jié)構(gòu)。

本標(biāo)段共有渡槽2座，總長468m。其中：13#渡槽漸變段進(jìn)口樁號(hào)25+752.54，進(jìn)口漸變段長度3m；13#渡槽槽身長60m，比降i=0.002，槽身為矩形、渡槽寬度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m3/s；13#渡槽漸變段出口樁號(hào)25+819.54，出口漸變段長度4m。

14#渡槽漸變段進(jìn)口樁號(hào)25+566.6，進(jìn)口漸變段長度3m；14#渡槽槽身長408m，比降i=0.002，槽身為矩形、渡槽寬度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m3/s；14#渡槽漸變段出口樁號(hào)25+981.6，出口漸變段長度4m。

13#、14#渡槽槽身段每12m一跨，其中每2m設(shè)一拉桿，槽身每12m設(shè)一道伸縮縫，縫寬3cm。渡槽槽身采用C25W6F200的現(xiàn)澆鋼筋混凝土。排架基礎(chǔ)、C25W6F200現(xiàn)澆鋼筋混凝土槽臺(tái)采用M10漿砌石結(jié)構(gòu)。

排架基礎(chǔ)寬度2.8m，縱向長度4.0m，基礎(chǔ)高度0.8m，基礎(chǔ)頂漸變高度0.7m，為四棱柱體設(shè)計(jì)，頂部結(jié)構(gòu)尺寸1.8m×0.6m，基礎(chǔ)開挖形式為標(biāo)準(zhǔn)邊坡開挖形式，根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求，挖方段邊坡坡度為1∶0.75。

基礎(chǔ)處理方式為砂礫石墊層和硬度為C15的混凝土墊層基礎(chǔ)，砂礫石墊層地基承載力不小于設(shè)計(jì)要求。

排架結(jié)構(gòu)尺寸為1.8m×0.6m，排架高度為3~19m不等。柱頂采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)形式，并設(shè)置固定支座。

2 水文地質(zhì)勘測情況

在進(jìn)行渡槽排架施工前，對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行水文地質(zhì)勘測，為后續(xù)施工做好準(zhǔn)備。

13#渡槽（5跨、1#排架高4m,2#、3#、4#排架高5m）跨崗塔溝底，跨越段溝谷切深為5~7m，溝底寬度45~48m。兩岸坡度25°~35°，自然邊坡穩(wěn)定。沿線地層主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積砂礫石、坡積礫質(zhì)土。全新統(tǒng)沖洪積砂礫石主要分布在溝谷底部，土黃色粉土填充為主，結(jié)構(gòu)中密-密實(shí)，厚度20m左右；坡積礫質(zhì)土主要分布在兩岸坡腳，土黃色，礫石含量60%~80%，結(jié)構(gòu)松散-稍密，厚度5~8m。渡槽沿線無淺層地下水分部。渡槽排架地基為全新統(tǒng)沖洪積砂礫石和坡積礫質(zhì)土，地基穩(wěn)定。

14#渡槽（34跨，排架共計(jì)33排，高度3~19m，）跨浪查溝，為寬闊的“U”字形谷，渡槽跨越段切深為12~18m，谷底寬度為450m左右，左岸山坡坡度較小為25°~30°，右岸山體坡度為50°~65°，局部為陡坎自然邊坡，穩(wěn)定。渡槽沿線地層有第四系全新統(tǒng)坡積礫質(zhì)土、沖擊砂礫石上更新統(tǒng)風(fēng)積黃土以及下更新統(tǒng)湖積砂礫石夾粉土，粉砂層。坡積礫質(zhì)土主要分布在左岸坡腳，土黃色，礫石含量50%~70%，結(jié)構(gòu)稍密-中密，厚度3~15m，沖擊砂礫石主要分布在浪查溝現(xiàn)代河谷內(nèi)，青灰色粉土填充，分選較差，級(jí)配良好，結(jié)構(gòu)中密-密實(shí)，厚度20~25m，風(fēng)積黃土主要分布在右岸坡頂，土黃色組成以粉粒為主，結(jié)構(gòu)松散，厚度4~6m，湖積底層為該段主要地層，組成河道基底及兩岸山體，砂礫石干粉土、粉砂呈互層狀，具有明顯的水平層理，厚度較大，砂礫石局部皎潔，粉砂局部成巖，但無固定的膠結(jié)和成巖規(guī)律。渡槽沿線地下水主要存儲(chǔ)于浪查溝現(xiàn)代河谷中的孔隙水，含水層為第四系全新統(tǒng)沖擊洪積砂礫石，受地表水或上游地下水的滲流補(bǔ)給，地下水埋深2~4m，季節(jié)性變幅為2~6m。渡槽排架地基主要為坡積礫質(zhì)土、沖洪積砂礫石以及風(fēng)積黃土[1]。

3 渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝

3.1 施工工藝流程

渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝流程（見圖1）為：施工前期準(zhǔn)備→渡槽的測量放樣→基坑的挖掘→根據(jù)施工情況處理地基→檢驗(yàn)地基是否符合項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)→墊層混凝土澆筑→鋼筋的加工和綁扎→安裝模板施工→混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→基礎(chǔ)回填。

圖1 渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝流程圖

3.2 施工前期準(zhǔn)備

（1）在施工現(xiàn)場提前做好作業(yè)區(qū)道路的規(guī)劃和修建工作，并安排施工人員進(jìn)場；

（2）在施工材料和設(shè)備進(jìn)場前，施工企業(yè)和相應(yīng)的質(zhì)檢單位等部門對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)的查驗(yàn)：具體根據(jù)施工計(jì)劃和圖紙（見圖2、圖3）對(duì)材料和設(shè)備的型號(hào)、數(shù)量和質(zhì)量等進(jìn)行檢測，確保其滿足施工要求，最后還要對(duì)合格的材料和設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一保管，避免保管不當(dāng)導(dǎo)致材料變質(zhì)、設(shè)備受損等問題；

圖2 渡槽排架結(jié)構(gòu)圖

圖3 渡槽排架剖面結(jié)構(gòu)圖

（3）在進(jìn)行基礎(chǔ)開挖工作前，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行加密、測量放樣等工作；

（4）技術(shù)負(fù)責(zé)人在施工前對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和安全教育工作。

3.3 基礎(chǔ)開挖

該施工方式以機(jī)械設(shè)備開挖為主，在一些機(jī)械設(shè)備不能挖到的區(qū)域采用人工挖掘。針對(duì)不同的區(qū)域和地質(zhì)情況，選擇不同的土方放坡系數(shù)。其中對(duì)于礫質(zhì)土邊坡開挖施工來說，一般選擇放坡系數(shù)為1∶1，臨時(shí)開挖邊坡系數(shù)選擇為1∶0.75；對(duì)于黏土邊坡開挖施工來說，一般選擇放坡系數(shù)為1∶0.5，臨時(shí)開挖邊坡系數(shù)選擇為1∶0.3；對(duì)于黃土開挖邊坡施工來說，一般選擇放坡系數(shù)為1∶1.25，臨時(shí)邊坡選擇系數(shù)為1∶1。當(dāng)機(jī)械設(shè)備開挖到距離設(shè)計(jì)高程30cm左右時(shí)停止施工，后續(xù)選擇人工挖掘并清理至設(shè)計(jì)高程的位置。施工完成后，相關(guān)監(jiān)理工作人員要對(duì)開挖施工項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量檢測工作，檢測其滿足施工設(shè)計(jì)要求后，才能進(jìn)行下一項(xiàng)工作[2]。

3.4 地基處理

根據(jù)之前的地質(zhì)勘測情況，針對(duì)不同排架地基進(jìn)行以下處理：

（1）巖石類地基不需要做任何處理；

（2）如果地基是以砂礫石為主，則需要對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)處理，并且要求夯實(shí)后相對(duì)密度>0.75，砂礫石在回填時(shí)要保證其相對(duì)密度>0.6；

（3）如果地基以粉質(zhì)黏土為主，則需要使用砂礫石進(jìn)行換基工作，且要求其換基厚度為1.5m；

（4）如果地基以濕陷性黃土為主，要使用3∶7的灰土進(jìn)行換基處理，且要求地基夯實(shí)強(qiáng)度>96%，回填土壓實(shí)度>90%[3]。還要注意的是，排架基礎(chǔ)埋深位于地面線以下至少2.5m。

3.5 鋼筋的存放和綁扎

3.5.1 鋼筋的存放

在加工棚進(jìn)行鋼筋加工和編號(hào)工作，鋼筋在進(jìn)入現(xiàn)場前要檢驗(yàn)合格。加工好的鋼筋要按照規(guī)格、長度進(jìn)行統(tǒng)一保管，避免保管不當(dāng)導(dǎo)致材料變質(zhì)。

在隱喻模式的作用下，at從物理空間概念范疇投射到時(shí)間、狀態(tài)、方式、方向、原因、順序和頻率方面等等，最終形成at的多義網(wǎng)絡(luò)。如at 5 o’clock（時(shí)間），at war（狀態(tài)），at high speed（方式），aim at（方向），at one’s invitation（原因），at first（順序），at 2-minitue intervals（頻率）等。

嚴(yán)格檢查進(jìn)入施工現(xiàn)場的鋼筋材料，檢查鋼筋的型號(hào)、數(shù)量、外觀和質(zhì)量等，確保其符合施工要求和規(guī)范。例如鋼筋的表面要干凈整潔，沒有銹跡裂縫等問題；鋼筋的兩端位置要保證平直，不能出現(xiàn)彎曲。對(duì)于鋼筋的堆放，首先要掛標(biāo)識(shí)牌，明確鋼筋的屬性和使用情況；其次，要將同用途同規(guī)格的鋼筋放置在一起，并且在鋼筋下面設(shè)置墊木。

3.5.2 鋼筋的綁扎

14#渡槽排架及排架基礎(chǔ)配筋要求鋼筋形式為焊接的，排架縱向主筋錨固長度為35d，一級(jí)鋼筋彎起長度為6.25d。

鋼筋接頭使用焊接和綁扎兩種方式進(jìn)行連接。焊接使用電弧焊的方式，同時(shí)焊接過程中做好清理工作。

鋼筋安裝時(shí)，擴(kuò)展基礎(chǔ)上平面和下平面鋼筋需要根據(jù)施工圖紙來配置，根據(jù)位置線擺放底層主筋。主筋配置完成后開始綁扎底層筋中的分布筋。分布筋的接頭采用22#鉛絲綁扎，其中搭接長度按表1控制。

表1 綁扎接頭最小搭接長度

3.6 安裝模板施工

模板安裝對(duì)于該施工工藝來說，其模板選擇定制的剛性模板，并進(jìn)行現(xiàn)場安裝，同時(shí)保證模板表面的平整，檢測模板質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，確保滿足建筑工程中實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過內(nèi)拉外頂?shù)姆绞焦潭０澹⒃谕獠课恢迷O(shè)置絲杠實(shí)現(xiàn)對(duì)模板位置的調(diào)整，這種安裝模板的方式使模板的穩(wěn)定性更強(qiáng)。在每次使用模板時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行清洗工作，同時(shí)為了防止模板銹蝕以及更好地進(jìn)行拆模工作，在鋼模面上要適當(dāng)涂抹防銹涂料[4]。在實(shí)際的模板安裝期間，相關(guān)人員還要嚴(yán)格按照放樣線控制其尺寸大小，并且在外部留有一定量的位置架設(shè)臨時(shí)固定裝置，避免鋼模板出現(xiàn)變形和倒塌問題。最后在模板安裝完成后，監(jiān)理部門要進(jìn)行驗(yàn)收工作，包括模板的垂直度、平整度和穩(wěn)定性等。檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行混凝土澆筑施工。

3.7 混凝土澆筑

3.7.1 混凝土拌制

3.7.2 混凝土運(yùn)輸、入倉和平倉

使用混凝土罐車進(jìn)行運(yùn)輸工作。墊層混凝土和排架基礎(chǔ)混凝土分別使用自制溜槽和小型挖掘機(jī)進(jìn)行入倉。平倉使用人工鐵鍬，選擇插入式振動(dòng)棒進(jìn)行振搗工作，最后人工收面，基礎(chǔ)澆筑層的厚度控制在30~40cm。

3.7.3 混凝土澆筑注意事項(xiàng)

（1）合理控制混凝土下料口同澆筑倉面之間的垂直距離，一般小于2m。

（2）振搗器要按照快插慢拔的方式進(jìn)行，同時(shí)保證插點(diǎn)要排列均勻，按逐點(diǎn)順序依次移動(dòng)，避免漏振、過振等問題。振搗的密實(shí)度要以混凝土不再下沉且不再冒出氣泡為標(biāo)準(zhǔn)，并將其表面振搗平整，每個(gè)插孔的振搗時(shí)間控制在15s左右。

（3）在進(jìn)行澆筑工作時(shí)，監(jiān)督管理人員首先要對(duì)模板進(jìn)行檢查，確保其沒有移動(dòng)。在澆筑過程中，如果出現(xiàn)模板變形或者移動(dòng)等情況，要立即停止?jié)仓ぷ?，并?duì)其進(jìn)行加固處理，處理完畢后再繼續(xù)進(jìn)行澆筑。

（4）模板拆除的前提是要保證澆筑的混凝土強(qiáng)度滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，并且經(jīng)檢查人員測試后方可拆除。在拆除模板時(shí)，要注意小心謹(jǐn)慎操作，避免對(duì)混凝土邊角造成破壞。施工人員必須有序拆除，禁止強(qiáng)拉硬拽，同時(shí)要做好拆除模板的集中堆放工作；應(yīng)及時(shí)進(jìn)行混凝土的灑水保養(yǎng)工作，并用塑料薄膜將其覆蓋，一般情況下灑水保濕控制在28d左右，覆蓋保濕在21d左右。

（5）澆筑工作分二次進(jìn)行，擴(kuò)展基礎(chǔ)下平面澆筑的混凝土滿足強(qiáng)度要求后，要進(jìn)行人工鑿毛，并及時(shí)使用自來水將混凝土表面沖洗干凈，不能留下積水，然后澆筑擴(kuò)展基礎(chǔ)上平面混凝土，進(jìn)一步進(jìn)行基礎(chǔ)頂層斜面的澆筑工作，基礎(chǔ)斜面澆筑過程中要時(shí)刻監(jiān)測模板是否出現(xiàn)變形問題。

3.8 基礎(chǔ)回填

前期工作要經(jīng)過監(jiān)理單位相關(guān)人員驗(yàn)收合格后進(jìn)行回填工作。具體施工要求：

（1）對(duì)于結(jié)構(gòu)物的回填工作來說，施工人員要檢驗(yàn)其硬度和強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范后才能進(jìn)行回填，并且每層的回填壓實(shí)度要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行下一循環(huán)施工；

（2）天氣相對(duì)比較干燥時(shí)，在對(duì)填筑料進(jìn)行碾壓施工前要澆適量的水，以此保持材料的含水量，便于后續(xù)的充分碾壓，確保壓實(shí)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；

（3）一般情況下，鋪料和碾壓施工應(yīng)當(dāng)連續(xù)完成，如果由于一些極其特殊的原因施工中斷，例如天氣惡劣或者設(shè)備損壞等，就需要施工人員在后續(xù)再次進(jìn)行施工時(shí)灑適量的水進(jìn)行濕潤，進(jìn)而繼續(xù)開展鋪料和碾壓施工；

（4）填筑施工使用的是分層均勻平鋪卸料，將每層填料夯實(shí)并灑水后進(jìn)行下一層的鋪設(shè)夯實(shí)工作，同時(shí)要檢測每層的壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（為使材料具有更好的分布，填筑料級(jí)配要均勻）；

（5）夯實(shí)工作要以機(jī)械設(shè)備為主，人工為輔，一般是在機(jī)械夯實(shí)不到的位置，例如墻的底部位置等，這需要人工來夯實(shí)，一定要確保全部夯實(shí)，且壓實(shí)度滿足施工要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，水庫灌區(qū)工程對(duì)于我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展非常重要，其中，渡槽排架基礎(chǔ)施工對(duì)于灌區(qū)工程運(yùn)輸灌溉能力有直接影響。本文通過對(duì)案例地區(qū)的分析，從開挖施工、地基處理、鋼筋安裝等多個(gè)角度詳細(xì)研究了渡槽排架基礎(chǔ)施工工藝，以此為基礎(chǔ)嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行施工流程，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)該工程施工質(zhì)量的把控，做好了施工質(zhì)量管理工作，提高了整個(gè)灌區(qū)工程的綜合效益。實(shí)踐證明，加強(qiáng)對(duì)施工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)質(zhì)量的把控，是提高整個(gè)灌區(qū)工程綜合效益的關(guān)鍵。