忻州市城郊排洪應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

忻州市城郊排洪應急工程位于忻州城區的西部和東部，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一干渠擴建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17+629.7～20+903.5段的渠道兩側土堤加高為復式斷面，過流能力15 m3/s，在現有渠頂左側設4 m寬的泥結石路面，右側設2 m寬平臺。

北支退水渠改造：將樁號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；漿砌石側墻基礎寬2.8 m，厚1.2 m；漿砌石側墻上頂寬0.72 m，下底寬1.8 m，高2.7 m。側墻頂部為C 25鋼筋混凝土臺帽，臺帽寬0.72 m，厚0.3 m。臺帽頂部覆蓋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。側墻采用M 7.5漿砌石側墻，頂寬0.6 m，底寬1 m，基礎高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設一道2 cm寬變形縫，縫內夾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0+000～2+806.6段土渠進行清淤疏浚改造，內邊坡1∶1.5，達到過流能力15.0 m3/s。左側渠頂設寬4 m的泥結石路。

鋼筋混凝土箱涵：在忻定排洪渠樁號2+806.6處設節制分水閘，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），設計流量15 m3/s。

2 施工工期控制

2.1 合理劃分施工標段

該工程為排洪應急工程，工期緊任務重。山西省發展改革委員會對忻州市城郊排洪應急工程初步設計批復工期為1年。為了保證施工進度，根據工程呈線性分布、施工場地開闊的特點，將工程劃分為三個標段：一標段為東部排洪工程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；二標段為西部排洪工程的一干渠擴建3.27 km、北支退水蓋板涵工程0.66 km及附屬建筑物；三標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，各標段又分成2個以上施工面，多個作業班組同時施工，工程于2016年3月15日開工，2016年12月10日完工，保證了施工進度。

2.2 控制關鍵節點工程的工期

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，為了實現工期目標，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，為了加快施工進度，根據實際情況，使用商品混凝土并添加早強劑來保證工期；二是模板安裝分2個工區，共4個作業組，每個作業組配置2套模板，實現流水作業，保證工期目標得以實現；三是鋼筋在2個臨時施工場地集中加工，由裝載機或鋼筋運輸車拉至現場，由汽車起重機進行吊裝，人工進行焊接、綁扎和安裝。鋼筋的施工工區、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，保證了整個工程工期總目標的實現。

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，所以降水和支護是施工安全的關鍵。

降水施工方案：開挖分兩次進行，第一次開挖深度4 m，基坑開挖至箱涵碎石基礎底面，在此基礎面上挖排水溝將地下滲水引向下游進行抽排；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邊，用水泵抽水，降低基坑地下水位。

支護施工方案：木樁支護，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容。

保證措施：混凝土泵車、罐車等施工車輛和機械受地形限制，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，確保路邊測量作業人身安全。

4 施工質量控制

4.1 混凝土箱涵的質量控制

4.1.1 鋼筋制安

鋼筋安裝前，按圖紙位置進行放線，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。鋼筋安裝時架設必要的支撐并加以保護，避免發生錯位移動。混凝土保護層用帶鉛絲的砂漿墊塊控制。主筋接頭全部采用搭接焊，構造鋼筋采用綁扎接頭，焊縫長度、搭接長度等指標符合規范要求，在同一斷面上焊接接頭斷面積不超過鋼筋總數的50%，綁扎接頭不超過鋼筋總數的25%，鋼筋彎鉤朝向混凝土內。混凝土澆筑前，按照圖紙和規范標準進行詳細檢查鋼筋的架設情況，如發現鋼筋位置有變動，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汽車起重機進行吊裝，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號槽鋼，對拉桿固定模板。模板安裝過程中，保持足夠的臨時固定設施，以防傾覆；箱涵內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施。模板與混凝土接縫需平整密實。混凝土澆筑過程中派專人看模，發現問題及時處理。

4.1.3 止水安裝

橡膠止水帶及接縫填料按設計位置安裝，并用鋼筋固定牢固，預防止水帶變形，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，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所有的設備、工具、設施全部檢查，保持其狀態完好，保證澆筑的連續性并通知監理工程師對澆筑部位的鋼筋和模板進行驗收，經監理工程師檢驗合格后，方可進行澆筑。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性，確保混凝土的澆筑質量。若出現澆筑中斷，中斷時間在混凝土允許間歇時間以內，經監理工程師同意后繼續澆筑，如果超過間歇時間限制，按照規范要求進行施工縫處理。混凝土澆筑6～12 h后，開始養護，采用覆蓋草簾后灑水的養護方式。派專人進行養護，養護持續14～21 d。

4.1.5 模板拆除

混凝土達到一定強度時，方可拆模。有些需要提前拆模的部位，須經過計算及試驗復核，經監理工程師同意后，方可提前拆模。

4.1.6 箱涵混凝土試塊的質量評定

根據《水利水電工程施工質量檢驗與評定規程》（SL 176-2007）中的附錄C（普通混凝土試塊試驗數據統計方法）中的C.0.1項要求：同一標號（或強度等級）混凝土試塊28 d齡期抗壓強度的組數≥30時，混凝土試塊強度應同時滿足表1要求。

表1 混凝土試塊28 d抗壓強度質量標準

箱涵C 25混凝土試塊共122組，計算過程如下：Rn=28.5 MPa

式中：Sn——n組試件強度的標準差；

Rn——n組試件強度的平均值，MPa；

Ri——單組試件強度，MPa；

n——樣本容量。

混凝土抗壓強度離差系數CV計算：CV=Sn÷Rn=0.97÷28.5=0.034＜0.14，評為優良。

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

R標——設計28 d齡期抗壓強度值，MPa；

Sn——n組試件強度的標準差。

根據計算所得z值，查標準正態分析表，可得混凝土強度保證率P值。當z值＞1.65時，其保證率＞95%；本分部工程z值為3.61＞1.65，其保證率＞95%，配筋混凝土強度保證率評為優良。

4.2 漿砌石的質量控制

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

砂漿按監理人批準的配合比采用攪拌機拌制，漿砌石砌筑采用鋪漿法，鋪漿厚度3～5 cm，鋪漿后砌石。砌縫內砂漿采用扁鐵插搗密實，嚴禁先堆砌石再用砂漿灌縫。上下層砌石錯縫砌筑，砌體外露表面平整美觀，外露面上的砌縫預留約4 cm深的空隙，以備勾縫用處理。勾縫自上而下，用砂漿分數次填充壓實抹光，勾縫后及時灑水養護。

5 結語

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的防洪壓力；東部排洪工程的建成，將城區東部七一路至云中路、光明街至梨花街區域11.6 km2的降雨匯水及經處理后的生活污水，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，降低了東部城區的防洪壓力。2017年汛期經過數次強降雨的考驗，城區沒有出現內澇的局面。初步估算，該工程的年防洪效益可達4.3億元，所創造的社會效益巨大。