摘要：文章以沙特一項(xiàng)水利工程為例, 對(duì)明渠主體土程的工程民標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)方案進(jìn)行了明確的分析, 技術(shù)工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包含混凝土的工程建設(shè)技術(shù)、基本的清理、澆筑混凝土的護(hù)坡板、填筑堤身、填筑以及基本的開挖技術(shù), 然后提出了管理工程建設(shè)的安全質(zhì)量控制措施, 完善了防洪體系, 提高了雨水排水體系的效率。
關(guān)鍵詞：混凝土澆灌; 土方開挖; 降水工程;
一、工程概況
吉達(dá)防洪工程項(xiàng)目 (Jeddah Stormwater Drainage Program) 分為4個(gè)合同標(biāo)段 (10~13標(biāo)段) , 項(xiàng)目位于紅海東岸, 沙特國(guó)際交流中心吉達(dá)市繁華鬧區(qū), 包括通過(guò)貫穿城市的多條明渠和雨水收集系統(tǒng)工程, 現(xiàn)有排水系統(tǒng)的修復(fù)工程, 地下通道工程以及橫跨新建明渠的人行橋工程。各條明渠基線累計(jì)共約100km工作范圍, 涵蓋土方開挖、地下管線拆除和修復(fù)、鋼筋混凝土箱涵, 大壩、道路、路緣石、集水井、混凝土明渠及排水溝施工等工程內(nèi)容[1]。
二、施工方案及施工技術(shù)
1. 土方工程
(1) 土方開挖
測(cè)量完成后, 劃定施工區(qū)域并設(shè)置路障及警示等標(biāo)志, 保證生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)安全, 使開挖作業(yè)具備施工條件。
基坑開挖采用1.5m3挖掘機(jī)沿待建箱涵方向分兩層進(jìn)行開挖, 第一層挖除地表至箱涵頂之間的區(qū)域, 第二層挖除箱涵底標(biāo)高以上區(qū)域的土方。開挖時(shí), 將挖掘機(jī)駐位于箱涵軸線位置處, 順著施工前進(jìn)方向, 倒退開挖, 開挖后的土方分兩部分集中堆放在現(xiàn)場(chǎng), 一部分根據(jù)技術(shù)規(guī)格書要求并經(jīng)咨工確認(rèn)后可用于回填, 另一部分廢棄土采用30t自卸車運(yùn)輸至咨工指定的地點(diǎn)堆放[2]。基坑開挖示意圖如圖1所示。
圖1 基坑開挖示意圖
開挖完成后人工清理基坑底部并夯實(shí), 夯實(shí)效果必須符合技術(shù)規(guī)格書要求, 并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)咨工驗(yàn)收合格后進(jìn)行基礎(chǔ)施工。
(2) 基槽支護(hù)
在進(jìn)行基坑開挖時(shí), 完成第一層土方開挖后, 應(yīng)在新建箱涵一側(cè)采用鋼板樁進(jìn)行支護(hù), 確保施工安全。
鋼板樁總長(zhǎng)為12m, 入土深度>7m, 使鋼板樁處于自錨穩(wěn)定狀態(tài)。對(duì)于鋼板樁側(cè)外露5m以上部分的原狀土按照1:1的坡度進(jìn)行放坡減載;在現(xiàn)有箱涵一側(cè)頂部, 按照1:0.5坡度進(jìn)行放坡。
鋼板樁施工工藝如下:施工準(zhǔn)備→鋼板樁進(jìn)場(chǎng)及涂抹防滲油膏→施放樁位→首根鋼板樁打設(shè)→立樁、插樁→依次打設(shè)其余鋼板樁→接茬封堵→板樁墻加固, 箱涵基坑鋼板樁支護(hù)如圖2所示。
圖2 基坑鋼板樁支護(hù)圖
(3) 土方回填
箱涵施工完成后, 對(duì)箱涵頂側(cè)及兩側(cè)進(jìn)行土方回填。管身土方回填施工前, 根據(jù)不同壤土 (或碎石土等) 分別進(jìn)行碾壓試驗(yàn), 通過(guò)試驗(yàn)取得有關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)和確定施工技術(shù)參數(shù), 報(bào)咨工批準(zhǔn)后執(zhí)行。
分層填筑, 采用分段流水作業(yè), 每一填筑層采用鋪土→平土→壓實(shí)→質(zhì)檢4個(gè)工序流水作業(yè)的施工方法�；靥钔� (碎石土) 運(yùn)輸采用3.0m3裝載機(jī)裝料, 1.5m3挖掘機(jī)輔助裝車, 由30t自卸汽車運(yùn)輸至施工面。鋪土采用后退法卸料, 通過(guò)卸料間距控制鋪土厚度, 平土采用T-140推土機(jī)平土;壓實(shí)采用CA280振動(dòng)碾壓實(shí), 壓實(shí)采用進(jìn)退錯(cuò)距法, 碾壓平行于箱涵軸線方向, 碾跡搭接寬度10cm[3]。
回填箱涵兩側(cè)時(shí), 應(yīng)使箱涵兩側(cè)填筑面均衡上升, 避免引起箱涵滑動(dòng);分段回填交接處做成梯形, 梯形寬高比1:2, 上、下層錯(cuò)縫距離1m。
當(dāng)壤土料場(chǎng)土料的天然含水量>或<施工填筑含水量時(shí), 應(yīng)根據(jù)土料的開挖方式、裝運(yùn)、卸車流程及氣象等條件對(duì)料場(chǎng)含水量進(jìn)行調(diào)整, 調(diào)整方法以翻曬或加水為主。
2. 降水工程
根據(jù)施工圖地質(zhì)資料顯示, 地下水位于地表以下1.0~1.7m, 采用明排法降水, 在基坑底部靠鋼板樁支護(hù)側(cè)設(shè)置排水溝, 并延排水溝相隔20~30m設(shè)置集水坑, 用污水泵將集水坑中滲水抽到舊箱涵中排走, 保證基坑內(nèi)干場(chǎng)作業(yè)。從舊箱涵中排出的污水應(yīng)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)沉砂池過(guò)濾后再排放至紅海, 并確保水體不污染周圍環(huán)境。
污水泵型號(hào)初步可考慮QY-25型, 功率為2.2kW、揚(yáng)程為25m、流量為15m3/h, 在實(shí)際施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)滲水情況再做調(diào)整。
施工前首先進(jìn)行抽水試驗(yàn), 以確定土的滲透系數(shù)K值, 土的滲透系數(shù)K值計(jì)算公式見式 (1) 。
式 (1) 中:Q—井點(diǎn)系統(tǒng)總涌水量, m3/d;K—滲透系數(shù), m/d;R—抽水影響半徑, m;r—抽水孔半徑, m;Ha—含水層有效帶深度, m;ha—含水層有效帶底部算起至抽水穩(wěn)定后的高度 (ha=Ha-s) , m。在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置3個(gè)抽水井, 經(jīng)抽水試驗(yàn)計(jì)算得3個(gè)井的滲透系數(shù)K值分別為:1#井:K=0.024m/d;2#井:K=0.018m/d;3#井:K=0.027m/d。
3. 箱涵工程
采用預(yù)制和現(xiàn)澆相結(jié)合的施工方法。
現(xiàn)澆混凝土箱涵:排水口、箱涵漸變段、siphon、connection, 4A、4B、4C這3個(gè)節(jié)點(diǎn)段, 共約486m。
預(yù)制安裝混凝土箱涵:Line-A&Line-B除去現(xiàn)澆混凝土箱涵段, 約1, 712m。
(1) 墊層施工
砼墊層施工采用人工支立高度為100mm的槽鋼模板, 使用水準(zhǔn)儀控制標(biāo)高將槽鋼邊緣調(diào)整到位, 砼采用經(jīng)咨工批準(zhǔn)的商品混凝土公司提供的商品砼, 砼罐車運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng), 砼泵車泵送入模澆筑, 采用平板式振搗器進(jìn)行振搗。箱涵基礎(chǔ)墊層混凝土強(qiáng)度為C14, 厚度75mm[4]。
(2) 箱涵澆筑
1) 鋼筋工程
鋼筋采用經(jīng)過(guò)咨工批準(zhǔn)的環(huán)氧鋼筋, 規(guī)格及強(qiáng)度符合圖紙及規(guī)范要求。鋼筋在加工場(chǎng)成型, 機(jī)械加工為主, 人工加工為輔, 成型的鋼筋按編號(hào)分別堆放。采用30t平板車將鋼筋運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng), 堆放在基坑坡頂, 吊車吊運(yùn)至基坑底部, 人工現(xiàn)場(chǎng)綁扎, 并將現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與原有混凝土結(jié)構(gòu)之間采用鋼筋連接, 采用栽筋的方法在原有結(jié)構(gòu)上栽入設(shè)計(jì)要求長(zhǎng)度的鋼筋, 并在孔洞處涂抹密封膠。要求鋼筋綁扎符合技術(shù)規(guī)格書和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
2) 模板工程
經(jīng)咨工驗(yàn)收批準(zhǔn)后進(jìn)行模板支立。模板支立分3次進(jìn)行:第一次支立40cm厚底板及10cm高邊墻模板, 采用鋼模板及楔體支撐;第二次支立邊墻模板, 外邊采用大塊定型模板, 使用螺栓及頂撐桿件加固, 下設(shè)橫縱木枋;第三次支立頂板模板, 采用木模板, 搭設(shè)腳手架支撐固定。箱涵外模板采用吊車支立。
4. 排水口施工
在排水口外側(cè)填筑圍堰, 排除圍堰內(nèi)的積水和滲水, 進(jìn)行干場(chǎng)施工。挖掘機(jī)進(jìn)行開挖、自卸汽車運(yùn)至業(yè)主指定地點(diǎn), 分類堆放。原擋土墻采用破碎錘鑿除, 擋土墻、渠道護(hù)底等混凝土結(jié)構(gòu)跳倉(cāng)澆注。
三、管理工程建設(shè)的安全質(zhì)量控制
(1) 開挖的質(zhì)量控制
在施工前期應(yīng)了解施工地形及土質(zhì)環(huán)境, 而且要現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)管線具體的鋪設(shè)方位及深度。此外還須確認(rèn)地下已有電纜、管線等設(shè)施的的方位和深度, 避免施工中相互交叉, 挖斷其他線路。開挖過(guò)程中隨時(shí)對(duì)槽底進(jìn)行高程檢測(cè), 采用機(jī)械開挖時(shí), 在槽底高程以上20cm應(yīng)改為人工清挖, 以防止超挖, 管底溝槽超挖100cm后用細(xì)土回填夯實(shí)至設(shè)計(jì)標(biāo)高, 其溝底密實(shí)度≥95%。管溝開挖時(shí)現(xiàn)場(chǎng)安全員沿線巡查, 觀察溝壁情況并做好記錄[5]。
(2) 混凝土養(yǎng)的護(hù)質(zhì)量控制
混凝土終凝后及時(shí)養(yǎng)護(hù), 養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7d;防水混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d。選擇合理的拆模時(shí)間, 避免因拆模過(guò)早混凝土早期受力引起的結(jié)構(gòu)裂縫。
(3) 回填土的質(zhì)量控制
按照規(guī)范要求嚴(yán)格選擇符合填土要求的土料。在回填土?xí)r, 應(yīng)嚴(yán)格控制土的含水量, 加強(qiáng)施工前的檢驗(yàn)。含水量大于最優(yōu)含水量時(shí), 應(yīng)采用翻松、晾曬、風(fēng)干方法降低;或采取換土回填, 或均勻拌入干土, 或采用其他方法來(lái)降低。含水量過(guò)低, 應(yīng)灑水濕潤(rùn)。
施工時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格控制每層鋪土厚度、壓 (夯) 實(shí)遍數(shù)、壓 (夯) 實(shí)路線。加強(qiáng)對(duì)土料、含水量、施工操作和回填土干密度的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)按規(guī)定取樣, 嚴(yán)格每道工序的質(zhì)量控制。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述, 通過(guò)文章分析, 對(duì)明渠施工的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下: (1) 工期保證以及加強(qiáng)開挖強(qiáng)度的重點(diǎn)在于綜合開挖需要更多的設(shè)備相結(jié)合; (2) 以設(shè)備性能為基礎(chǔ), 開挖工作合理分工, 充分發(fā)揮設(shè)備的作用, 提高工作效率; (3) 面臨粉細(xì)砂地層的時(shí)候, 更加合適的開挖形式是水下吹填形式。
參考文獻(xiàn)
[1]于燕.取水明渠工程項(xiàng)目質(zhì)量控制應(yīng)用研究[D].南京:南京郵電大學(xué), 2015.
[2]李飛燕.大型導(dǎo)流明渠截流施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].成都:西華大學(xué), 2009.
[3]于濤, 李高正.觀音巖水電站導(dǎo)流明渠截流施工技術(shù)總結(jié)[J].中國(guó)水能及電氣化, 2013, (12) :6-8.
[4]王霞, 黨水云.導(dǎo)流明渠施工技術(shù)探討[J].河南水利與南水北調(diào), 2018, (01) :48-50.
[5]郭冬生.三峽導(dǎo)流明渠截流施工技術(shù)[J].人民長(zhǎng)江, 2003, (09) :17-19+70.
