小型農田水利工程施工的技術綜述

顧 美

(赫章縣水利局，貴州 畢節 553200)

小型農田水利工程施工的技術綜述

顧 美

(赫章縣水利局，貴州 畢節 553200)

對小型山塘、砌石重力壩、灌溉輸水管道工程施工技術進行了分析。分別介紹了建筑材料要求、大壩基礎處理、砌石工程施工和溢流面混凝土澆注及管道安裝工程等施工技術。

小型山塘；砌石重力壩；工程施工；建材；基礎處理；防滲；混凝土工程

1 工程概述

所述工程為營腳山塘工程，建設內容包括攔水壩樞紐和灌溉輸水管道(網)工程[1]。

樞紐工程包括大壩(重力壩)、溢洪道和放水設施。擋水壩采用細石混凝土砌毛石重力壩，壩頂高程1 719.5 m，頂寬2.5 m，建基面高程1 695.00 m，底寬18.6 m，最大壩高24.5 m。興利庫容8.55 萬 m3，校核洪水對應庫容9.66 萬 m3。

本工程主要樞紐建筑物有大壩。大壩壩頂長47 m，壩頂高程1 719.5 m，最大壩高24.5 m。擋水壩為砌石重力壩，山塘正常蓄水位1 718.00 m，正常蓄水位以下庫容8.55 萬 m3，校核洪水位對應庫容9.66 萬 m3。工程規模為小山塘，工程等別為5等。

放水鋼管布置于右岸，鋼管斷面為D=0.30 m的圓型，進口管底高程1 688.00 m，管道總長12.5 m。

供水主管布置在營腳小溪的右岸，管材為鋼管，內徑250 mm，管長787 m。其余供水主管采用PE給水用100聚乙烯管，長3.811 km，管材為PE給水用100聚乙烯管，壓力等級SDR11，1.6 MPa。

分、支管布置在A、B、C、D共4個灌溉分區，管徑DN250—63，總長46.76 km，管材為PE給水用100聚乙烯管，壓力等級SDR13.6和SDR11兩種。

2 建筑材料

2.1 塊石、混凝土骨料場

庫壩區玄武巖廣布，巖體成形較差，工程所用砂石料可從壩址區外的料場購買。

工程所需塊石料推薦距哲莊鄉4 km地方的已投產的料場作為本工程塊石料場，料場距樞紐工程區約8～10 km，由新、維修公路建成相通，交通方便。出露地層為三疊系灰巖，巖性為厚～中厚層狀灰巖，巖石堅硬，天然密度2.66～2.67 g/cm3，質量好，所在坡體大、儲量大，能滿足工程所需，開采方便。

本工程考慮在塊石料的料場購買人工制砂，交通比較方便，儲量滿足工程需求。

2.2 圍堰土料

主要用作圍堰防滲料，需求量較小，可在擬建壩址所在溝谷開采，位于河床兩岸階地及緩坡上。地質勘查顯示，料場土層為第四系沖洪積灰褐及黃褐色粉質黏土夾碎塊石，厚2.5m，根據經驗，粉質黏土滲透系數適宜，可作圍堰防滲料。儲量較豐富，基本滿足要求。其它建材：所需主要材料水泥、鋼筋、木材等在赫章縣采購。

3 工程施工

3.1 基礎開挖和基礎處理

本工程有2.45 萬 m3開挖工程量。

根據地勘資料，設計要求清除建基面覆蓋層、強風化巖層和部分弱風化巖體。巖石開挖邊坡坡度：永久邊坡1∶1～1∶0.3，臨時邊坡1∶0.5。到達設計高程后，經業主、地質勘察、設計、監理單位驗槽合格后方可進入下道工序。土方開挖應從上到下分層分段依次進行；巖石開挖應根據開挖深度情況而定，對于開挖深度較小的基礎應采用人工開挖，對開挖深度大的基面可采用鉆孔爆破施工，嚴禁在設計建基面附近采用洞室爆破或藥壺爆破法施工。基礎開挖的土石料、清基料要求土料和石料分開，把符合填筑要求的巖石料按規定堆放。

基礎巖石開挖，應主要采用分層的梯段開挖，對緊鄰建基面，開挖應采用預留巖體保護層并對其進行分層開挖。設計邊坡開挖前，必須作好開挖線外的危石清理，削坡、加固和排水等措施，切實作好施工期的截水、排水措施，防止地表水和地下水對開挖的影響，加強汛期防洪和邊坡保護措施，嚴防邊坡垮塌。

若建基面附近發現有卸荷裂隙或軟弱夾層，應挖掉裂隙帶和夾層，并保證建基面的完整。施工中若現場揭露的地質情況與設計不相符合時，施工單位應協同業主、勘察、監理及設計單位共同研究解決。

3.2 砌石工程施工

本工程有6 627 m3砌石工程量。

砌石料必須選用新鮮、堅硬的巖石，石料強度標號和尺寸應滿足規范要求。漿砌塊石石體必須采用鋪筑法填筑。砌筑前，應將石塊表面泥土清洗干凈；砌筑時，應先鋪細石混凝土后砌筑，塊石砌體應分層臥砌，上、下錯縫，內外塔砌，砌立穩定。不允許采用外面側立石塊、中間填心的砌筑方法。相鄰工作段的砌筑高度差≤1.2 m，每層應大體找平，分段位置應盡量設在沉降縫或伸縮縫處。

所有石塊應放在新拌的細石混凝土上，塊石間不相互接觸；塊石砌體的灰縫厚度應為30～40 mm，細石混凝土要求飽滿，勾縫自然。石塊間較大的空隙應先填塞細石混凝土后用碎塊或片石嵌實。大壩面石和腹石通常應同步上升，不能同步填筑時，其相對高差≤1 m，兩者間結合縫按豎向工作縫處理。壩體腹石和混凝土接觸部位應作毛面處理。壩體砌筑應從平整、穩定、密實、錯縫等方面控制砌筑塊石的質量。

拌制細石混凝土的砂、碎石應符合SD120—84中的相關規定，砌筑細石混凝土為C10細石混凝土，配合比應根據試驗確定。施工用水和水泥應符合相應規范的要求。

3.3 大壩防滲混凝土

本工程有1 589 m3混凝土澆筑量。

1)混凝土的水灰比應<0.45，澆筑混凝土應充分振搗密實，實現混凝土與前后砌體的牢固黏結。

2)混凝土級配為二級。施工時，混凝土級配配合比、強度必須達到設計要求，凡不合格的混凝土料嚴禁入倉。水泥質量符合規范要求，水泥標號采用425#。水泥、粗細骨料和水應符合國家質量標準。

3)大壩防滲混凝土體施工工序：鑿毛清洗壩體砌筑面，安裝橡膠止水帶，澆筑混凝土。

4)橡膠止水帶和紫銅片止水：止水帶接頭采用熱焊接，以保證接頭牢固；在安裝止水帶時，要固定定位準確，不能出現止水帶翻轉、扭曲、人為損傷等情況；對已安裝但未施工完畢的止水設施，采取保護措施以防人踩或其他意外破壞；在施工過程中，由于混凝土中有許多尖角的石子和鋼筋，操作時要注意避免對止水帶造成機械損傷；澆筑止水設施附近的混凝土時，應避免混凝土分離和骨料集中，防止止水帶偏移，宜采用小直徑的振搗器振搗密實，以達到止水帶與混凝土充分結合。

3.4 溢流面混凝土工程

本工程有281.24 m3溢流面混凝土澆筑量。

1)混凝土級配：大壩上游防滲混凝面板、溢流堰及人行橋混凝土級配為二級；基礎墊層和消力池混凝土級配為三級；施工前混凝土配合比應進行試驗。施工時，混凝土級配配合比、強度必須達到設計要求，凡不合格的混凝土料嚴禁入倉。水泥質量符合規范要求，水泥標號采用425號。水泥、粗細骨料和水應符合國家質量標準。

2)澆筑建基或巖基面時，應將面上雜物、泥土、水及松動巖石清除干凈后再進行澆筑，如遇有地下水，則應采取措施避免新澆混凝土受到傷害。

3)模板要架立牢固、表面光潔平整、接縫嚴密。

4)混凝土澆注前應詳細檢查倉內模板、鋼筋、預埋件、永久施工縫和基礎面是否符合規范要求，經驗收合格后方能澆注。

5)混凝土應按順序和方向分層澆注，并保持連續性，如因故中止且混凝土施工要超過允許間歇時間，則按工作縫處理。

6)未盡事宜應嚴格按照《混凝土結構工程施工及驗收規范》GB50204—2002施工。

3.5 鋼筋加工安裝

本工程有7.39t的鋼筋加工安裝工程量。

運入加工現場的鋼筋，必須具有出廠質量證明書或試驗報告單，并現場查看鋼筋銹蝕程度和結疤、磕碰傷痕等，并測量鋼筋直徑，保證進入現場鋼筋的質量和規格符合相關規范要求。鋼筋制安應保持表面應潔凈，采用鋼筋調直機上調直，鋼筋調直后應平直、無局部彎折和表面裂紋。施工中鋼筋布設位置準確，必要時設短鋼筋支撐。鋼筋端頭及接頭加工應符合相關規范規定，鋼筋接頭布置應符合設計要求和《混凝土結構工程施工及驗收規范》(GB50204—2002)等技術規范有關規定。

3.6 管道安裝

3.6.1 鋼管

本工程有0.787 km的鋼管安裝。

1)為確保管道的平面坐標位置及高程準確，在管道安裝前，應重新復核管道的中心線及臨時支墩的標高核對。

2)待安裝的管段加工好以后，需用汽車轉運到安裝地，采用手動葫蘆將管段下車，托運至安裝點。

3)將第一節管道運至安裝位置，根據已復核后的基準臺進行中心、高程的調整，經過檢查合格后，即可用型鋼將鋼管臨時固定于支撐上，經檢查固定牢固后，將第二節管段運至安裝位置，以第一節鋼管為基準調整第二節鋼管的中心和高程，同時用千斤頂和拉緊器調整相鄰兩管口的間隙，連接法蘭螺絲。

4)加固完，再復測中心線、高程、里程和傾斜。首裝節安裝好后，為保證管道不發生位移，可先澆筑混凝土。然后采用手工涂刷防銹漆。

5)安裝完畢，外觀檢查合格后方可進行試壓。

3.6.2 PE管

本工程有50.571 km的PE管安裝，工程量大。

3.6.2.1 放樣及管溝開挖

根據項目區管道具體分別情況，按照圖紙尺寸放樣挖掘管溝，確保開挖斷面均勻，以方便管道安裝。

3.6.2.2 管道敷設

管道安裝時，不得有軸向扭曲。管道連接時應采取伸縮變形的補償措施。敷設管道的溝底應平整，不得有突出的尖硬物體，必要時敷設10 cm厚的土墊層。埋地管道回填土時，管周回填土不得夾尖硬物直接與管壁接觸，應先用砂土或顆料徑≤12 mm的土壤回填至管頂上側30 cm處，經夯實后方可回填原土。埋地管道管頂回填土厚度≥70 cm。

3.6.2.3 管道連接

管材與管材、管材與管件之間應采用由管材供應商提供或確認的專用熱熔機具熱熔連(對)接。熱熔連接按下列步驟進行：

1)熱熔機具接通電源，到達工作溫度(260±10°C)指示燈亮后方能用于接管。

2)連接前管材端部宜去掉40～50 mm，切割管材時應使端面垂直于管軸線，管材切割宜使用管子剪或管道切割機，也可使用鋼鋸，切割后的管材斷面應去除毛邊和毛刺。

3)管材與管件連接端面應清潔、干燥、無油。

4)用卡尺和筆在管端測量并繪出承插深度。

5)加熱時間及冷卻時間應按熱熔機具生產廠家的要求進行。

6)熔接彎頭或三通時，按設計圖紙要求，應注意其方向，在管件和管材的直線方向上，用輔助線標志其位置。

7)連接時無旋轉地把管端導入加熱套內插入到所標志的深度，同時無旋轉地把管件推到加熱頭上，達到規定標志處。

8)達到加熱時間后立即把管材與管件從加熱套與加熱頭上同時取下，迅速無旋轉地直線均勻對插到所標深度，使接頭處形成均勻凸緣。

9)在規定的加工時間內，剛熔接好的接頭還可以校正，但不得旋轉。

3.6.2.4 試壓

1)管道安裝完畢，外觀檢查合格后方可進行試壓。熱熔或電熔連接的管道，水壓試驗應在24 h后進行。試壓介質為常溫清水。

2)冷水管試驗壓力，應為冷水管道系統設計壓力的1.5倍。

5 結 語

通過對赫章縣營腳山塘的修建，提高項目區的供水能力，滿足耕地的農作物灌溉用水需求，將促進項目區農業生產快速發展，糧食增產，促進農業種植結構的調整，農民增收，推動區域社會進步和經濟發展，引導和帶動全縣經濟社會的發展，社會效益巨大。

[1]王連鳳，張曉濱.芻議小型農田水利工程施工質量管理[J].黑龍江水利科技，2009，37(02)：162.

1007-7596(2014)12-0150-03

2014-06-05

顧美(1975-)，女，貴州赫章人，工程師，研究方向為水利水電工程勘測設計與施工管理。

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