
水是人類生產和生活必不可少的寶貴資源,但其自然存在的狀態并不完全符合人類的需要。只有修建水利工程,控制水流,防止洪澇災害,并進行水量的調節和分配,才能滿足人民生活和生產對水資源的需要。
工程概況
沁河河口村水庫位于黃河一級支流沁河最后一段峽谷出口處,下距五龍口水文站約9km,屬河南省濟源市克井鄉,是控制沁河洪水、徑流的關鍵工程,同時也是黃河下游防洪工程體系的重要組成部分。
河口村水庫屬大二型水庫,按500年一遇洪水設計、2000年一遇洪水校核,是一座以防洪為主,兼顧供水、灌溉、發電、改善生態,并為黃河干流調水調砂創造條件的水庫。水庫控制流域面積9223km2,占沁河流域面積68.2%,占黃河三花間流域面積的22.2%。
溢洪道為岸邊開敞式,堰型為WES型,堰高7.8m,堰頂高程267.5m。溢洪道為3孔,孔口凈寬15m,陡槽段凈寬52.2m,設計流量6924m3/s,弧型閘門,屬于2級建筑物。
由河南水利建筑工程有限公司(以下簡稱河南水建)承建的ZT5標,主要是溢洪道土建及安裝工程,主要包括:溢洪道引渠段、閘室段、泄槽及挑流鼻坎段的開挖、支護及混凝土施工;溢洪道基礎固結灌漿;溢洪道機電設備和金屬結構安裝等工程。本合同工程量主要包括:土石方開挖83萬m3,混凝土澆筑9.8萬m3,鋼筋制作安裝2958t,錨桿6680根,金屬結構件安裝710t。
關鍵施工方案
覆蓋層土方開挖
溢洪道兩岸邊坡地形較陡,覆蓋層較薄,覆蓋層土方開挖結合巖石開挖同步進行。局部可利用反鏟挖掘機自上而下進行表層剝離。渣料由反鏟挖掘機直接裝8c自卸汽車,自卸汽車通過2號道路運至渣場。
石方明挖方案
石方明挖工作內容包括:準備工作、場地清理、邊坡觀測、完工驗收前的維護等。本標段石方開挖工程量較大,約為72萬m3。經仔細研究,決定采用預裂爆破和光面爆破相結合的方法進行施工,根據各部位的實際地形地質情況選用不同的爆破參數。為施工和清理石渣方便,石方開挖按照先邊坡、后底板保護層、最后溝槽的施工順序進行,采用1m3挖掘機配15t自卸車清運石渣的施工方案。具體方案如附表所示。
開挖后呈薄片狀或尖角狀突出的巖石均采用人工清理,如石塊單塊過大,亦可采用單孔小炮和火雷管爆破。碎石渣采用人工清理及1m3挖掘機配15t自卸車運輸,就近運至監理工程師指定的棄渣場。
石渣填筑
填筑工程主要包括引渠段邊坡石渣回填5329m3,控制室墻后回填石碴8159m3以及挑流底坎及出口段回填石碴1050rn3。根據工程實際情況擬分段自下而上分層填筑,采用15t自卸車運輸,大面積處采用振動壓路機進行壓實,邊角部位輔以HW20型蛙式打夯機夯實。
固結灌漿
閘室段和反弧段底板采取固結灌漿處理。灌漿前應對基巖面的泥土、破碎巖塊和松動塊體進行清除,并排降積水。經設計人員和監理驗收后,進行鉆孔灌漿。其中閘室段采取無壓重濯漿,反弧段先澆筑混凝+后灌漿。
底板基巖固結灌漿孔間距3m,孔深5m,梅花形布置,灌漿按二序孔,灌漿壓力可采用0.2~0.4MPa。施工時應先進行灌漿試驗,再根據巖基破碎程度及灌漿試驗結果,最后確定相應的地基灌漿孔孔距、排距及灌漿壓力。
混凝土澆筑
本標段的混凝土工程主要包括溢洪道引渠段、閘室段、陡槽段、挑流反弧段、護坡段、交通橋等鋼筋混凝土澆筑。
溢洪道工程混凝土施工總的施工程序如下:先進行反弧段混凝土壓重澆筑,再進行固結灌漿,同時進行閘室段固結灌漿,然后澆筑閘室段、陡槽段,最后澆筑引渠段和護坡段。
交通橋預制安裝
交通橋位于閘室段下游,橋面高程288.5m,每孔檢修橋由4根T形梁組成。交通橋的施工程序為:T形梁預制養護→墩頂測量定位找平→吊裝就位→蓋板欄桿安裝→檢查驗收。
據ZT5標工程的項目經理梁軍介紹:該工程施工難點主要是以下3個方面:一是石方運輸困難。由于石方開挖量大,且位于山坡上,導致出渣道路不便,特別是陡槽段和反弧段出渣難度更大,為確保石渣的順利運出,須進行詳細科學地規劃。二是對混凝土澆筑質量要求高。閘室段和陡槽段混凝土澆筑工程量大,施工場地狹窄,混凝土攪拌站又設在河道另側,運距較遠,為此需嚴格控制混凝土出廠質量,同時要采用良好的溫控措施進行保溫。三是爆破作業多。本工程涉及的石方開挖量大,地質情況較為復雜,場地陡峭狹窄,為確保施工安全,必須做好切實可行的爆破技術方案。
設備投入與管理
如果機械設備配置與管理不當,不僅容易造成使用率、完好率難以達到要求,還可能造成設備綜合使用成本上升,甚至導致自有設備的綜合優勢變弱。
設備投入
據河南水建董事長克金良介紹:“為了進一步提升企業的綜合競爭實力,為企業承接大型工程提供便利,河南水建在最近5年的時間內,投資8003.75萬元用于購置或更新機械設備,該投資額度占公司成立以來購置設備總額的83.5%”。
為了能合理調配設備資源,保證工程順利進行施工,項目部根據河口水庫溢洪道工程的建設規模、工期及質量要求,向公司提交了設備配置計劃。同時項目部根據工程預算、整體進度計劃、自有機械設備情況,制訂了機械設備租賃計劃。
投入溢洪道工程建設的施工機械主要包括:1臺三一HZS120型混凝土攪拌站、1臺中聯重科TC7052-25型塔式起重機、1臺徐工QC70型履帶起重機、1臺徐工25K5型汽車起重機、1臺湖北楚勝產10m3灑水車,4臺河北利達產8m3混凝土攪拌運輸車,2臺宇通重工955AN裝載機,2臺凱斯CX210B型挖掘機和10臺歐曼290型自卸車。
溢洪道引渠段導墻后期,如采用25t汽車起重機則無法完成混凝土澆筑需要。為了保證項目施工進度,減少設備投入成本,決定外租1臺QC70型履帶起重機。QC70型履帶起重機起重能力強,作業穩定性好,可帶載移動,桁架組合高度可自由更換,使用起來方便陜捷。
HZS120型混凝土攪拌站主要用于溢洪道混凝土的生產,TC7052-25型塔式起重機主要用于閘室段混凝土澆筑以及鋼筋、材料吊載運輸等任務。C7052-25型塔式起重機安裝在溢洪道上方,臂長70m,最大起吊質量25t。其支腿采用固定式,獨立高度為73m。該塔機采用片式標準節,外置頂升,安全可靠,起升、變幅與回轉機構均采用變頻無極調速,工作平穩可靠。
設備管理
混凝土攪拌站、塔式起重機、履帶起重機、挖掘機等大型設備日常技術狀況的優劣,對于項目施工質量和進度影響很大。為了確保上述大型設備能夠發揮出最大使用效能,就要對其進行科學管理。自有設備進入現場后,主要由項目部的設備材料科進行管理。管理內容主要包括安裝驗收、庫存管理、設備臺帳管理、設備使用、設備日常管理。對租賃機械設備日常管理包括租賃計劃上報、租賃合同管理、設備進場驗收、日常設備運轉記錄填寫監督以及租賃費用結算等。
為了做到科學管理,項目部制定了操作人員崗位職責及注意事項,要求操作人員嚴格按照操作規程操作,認真按作業指導書進行工作,服從調度指揮,服務于生產。生產過程中若發現設備故障,應及時向生產調度匯報,并配合機修人員搶修。此外要求操作手必須每天認真填寫設備運轉記錄、日常維護記錄、檢查周期表、月度檢查表、檢修費用記錄。管理人員根據上述記錄,對項目機械設備進行定期檢查、巡視。對于檢查中發現的問題,要及時傳達到操作員、維修人員或售后進行整改。
在公司的設備管理方面,河南水建董事長克金良講到:公司實行單機管理和集中管理同步進行的管理模式,要求一切管理全部要圍繞著機械設備的“使用率”和“完好率”開展工作。項目管理人員利用“OA”辦公管理平臺,每周把各類報表發送至公司物資機械部,由物資機械部從記錄、報表中分析機械設備的“使用率”和“完好率”,從而羅列出機械設備的重點檢查對象,并進行跟蹤監督管理。公司在機械設備改造方面也進行了大膽嘗試,目前已經成功申報2項實用新型專利,還有3項專利正在審批過程中。