葉澍華
摘 要:近年來,我國在水利建設上得到極大的發展。而在水利工程建設中,泵站水閘是綜合性較強、最具代表性的水工構筑物。在對泵站水閘的施工質量進行管理和對施工技術進行應用的過程中,必須要對工程的重難點有清醒的認識,結合工程的實際需要,科學合理的選擇相應的施工技術。基于此,本文以嚴家港泵閘新建工程為分析對象,結合在建的實例來總結經驗,通過對泵站水閘的施工質量的管理以及具體的技術應用情況進行分析和探討,旨在為今后水利行業的發展提供參考。
關鍵詞:水利工程 泵站水閘 施工管理 混凝土澆筑 基坑開挖
水利工程具有一定的復雜性,工程量和施工人員較多,建設質量與安全監督管理難度較大,還需要通過不斷的完善以確保管理效果。嚴家港泵閘工程位位于浦東新區北部,北通長江,南接高浦港并通往黃浦江,北側為長江大堤,南側高三港至大寨河原嚴家港河道為自然岸坡為主,局部擋墻護岸,大堤外側為長江水域,工程主要分布在大堤內側,周邊環境較為復雜,場地開闊且地勢較為平坦,屬濱海平原地貌類型。本水利工程的落成有助于長江外圍擋潮、防汛除澇和水環境、水資源的調度,在確保地區防汛安全的基礎上,通過水資源調度,改善內河水質。
1.泵閘工程施工技術
1.1基坑開挖
基坑開挖是一項非常具有技術操作難度的工程,本項工期較緊,施工強度高,工程范圍廣,從整體上來說,水閘泵站的施工主要包括基坑開挖和混凝土工程。施工過程中的泵閘及上下游結構均受基坑工程進度的制約,因此須基坑先行,結構跟進。更能保證工程按期完成。
基坑開挖深度大,其有序的施工和降排水是工程成敗的關鍵。本工程基坑為二級大放坡開挖方案,最大開挖深度約 8.25m,遵循對稱同步開挖原則,以使兩側邊坡在挖土階段得到受力基本均勻,主基坑土方分3次開挖,每次開挖土方分層進行,分層厚度根據施工機械的作業效率確定為每層2.0m 厚。
1.2科學合理安排施工階段性工作
由于本水利工程是凌橋地區重要的排澇及防洪功能的綜合性泵閘,整個工程的施工受度汛要求較為嚴格。整體工程分兩期施工。期間需做好基坑、大堤的安全監測。開挖層厚均不得超過2m,開挖過程需勤測量勤控制,同時及時做好坡面防護工作。
在每層基坑開挖時,按現場實際情況和土方開挖的速度,合理分塊,事先計算好各施工塊的土方量及出土需要時間,挖土完成緊跟施工護坡支護或墊層。在施工過程中嚴格按時間要求控制進程。安排專人指導施工。測量人員應及時配合做好水平控制樁,防止超挖。按施工規范進行放坡,避免塌方機械下滑,在開挖過程中及時檢查邊坡狀態。
1.3基坑降水與防滲
基坑開挖前需對基坑排水。施工期土方開挖區域排水較為困難,由于本工程開挖范圍內土體以砂質粉土為主,同時毗鄰長江,地下水補給豐富,基坑降水較慢,而基坑必須通過降排水才能進行方土開挖、運輸。排水系統必須保證開挖區水位低于開挖面0.5m,施工過程中須將土方開挖區域的排水作為施工重點。
根據上述特點,降排水分兩部分,一部分為截留地表水,基坑外側設置由集水井和排水溝組成的地表排水系統,避免坑外地表明水流入基坑內。排水溝設置在施工便道外側,每隔 30~40m 設置集水井。 放坡開挖時,留置時間較長的臨時邊坡,可在坡頂、坡腳設置臨時排水溝和集水井,基坑內宜設置排水溝、集水井和盲溝等,以疏導基坑內明水。集水井中的水應采用抽水設備抽至地面。盲溝中宜回填級配礫石 作為濾水層。集水井盡可能在基坑陰角附近。第二部分為疏干開挖土體中含水及地下補給水,本工程合理運用了以深型管井為主、輕型井點為輔的有效降水系統,確保了基坑土方開挖和基坑護坡安全。
2.泵閘結構混凝土工藝
2.1泵閘澆筑工程施工分析
泵閘結構是整個施工過程中的關鍵,本采用泵閘分離式布置,兩間泵房獨立分部于閘室兩側,即“泵+閘+泵”對稱布置的方式,閘室采用鋼筋混凝土塢式結構,泵房采用鋼筋混凝土空箱式結構。屬大體積混凝土澆筑,因此,須加強對施工技術的整體的運用,合理安排結構施工順序。遵守“先深后淺、先重后輕、先高后低、先主后次”的原則進行。
泵閘室段先開挖并澆筑泵房段,待泵房底板及流道層澆筑完成后進行閘室底板開挖澆筑;待泵房地面以下部位澆筑完成后,再澆筑安裝間地下結構。外河消力池(出水池)段先開挖澆筑水閘外河消力池,后開挖澆筑泵房出水池;內河消力池(進水池)段則應先開挖澆筑泵房進水池,后開挖澆筑水閘內河消力池。內外河翼墻需待消力池及進出水池澆筑完成后方可施工。
2.2流道混凝土澆筑
工程流道部位為異型結構,由矩形段、圓弧段及漸變段組成,澆筑精度要求高,需在允許偏差范圍內,以滿足水泵機組安裝的精度要求,且流道的異型多模板以及混凝土澆筑振搗要求高。流道異型段采用木模組裝成套,木模加工需按照設計尺寸完成,模板安裝就位需固定,加強測量定位,確保安裝精度?;炷翝仓r,嚴禁在倉庫內加水,且當混凝土澆筑至頂層時,圓弧段周邊振搗改為使用平板式表面振搗器,時刻注意圓弧段模板穩定性。
水泵旋轉軸為二期混凝土,壁厚超 50cm,圓弧旋轉軸對施工要求精度較高,因此本水利工程在土建施工時,對水泵旋轉軸及支墩等二期混凝土澆筑質量以及施工的精度是水泵工作運行的關鍵。為了確保土建與金屬結構之間的施工精度,水泵旋轉軸以及支墩等設計為二期混凝土。由于旋轉軸二期混凝土皆為弧形形狀,且流道周圍鋼筋密集、埋件較多、工作面狹窄、平行作業干擾多、局部混凝土不易振搗等原因,其支模以及混凝土澆筑皆較為困難。
2.3混凝土施工管理措施
科學組織、合理規劃混凝土工程施工,采用先進的施工工藝、綜合機械化施工方法,并在施工過程中不斷改進施工方案,確保水閘通水前混凝土澆筑目標的實現。
(1)充分發揮本項目在混凝土施工方面的優勢,科學組織混凝土工程項目的施工程序、合理安排資源配置,實現混凝土工程有序、合理的施工。在施工過程中,通過每日工作計劃協調會,協調好每個工作日施工進度保證關鍵節點目標和總進度目標的實現。
(2)嚴格執行澆搗令制度。澆搗令簽發前,施工現場應預先做好隱蔽工程驗收、 技術復核、資料及人員、機械設備、作業環境的檢驗與準備。按規定審批程序檢查、申報,一次澆筑混凝土方量超過 800 立方米由項目技術負責人提前三天填寫申請表 提交公司審批,并按公司規定進行檢查、落實澆搗前技術、質量、安全、方案等交 底工作。
3.施工組織管理
本工程是泵閘新建工程,施工內容較多、工程量大、涉及工種多,施工工序一環緊扣一環,既有交叉施工又有流水作業,施工過程中需要科學組織,合理安排,統籌兼顧,確保項目的順利實施。 由于質量保證體系是整個水利工程建設過程中質量監督的基礎,其目的是確保和加強項目的施工質量。在整個建設過程中,采用系統工程的相關概念和管理方法,階段性有效組織和發展質量管理活動,科學有效的全方位的質量管理體系。為加強工程施工的管理使工程順利進行,細化分解質量目標,采取有效的科學創新措施,以合理的流水節拍推進整個項目的實施。
現場施工安全管理也是本次施工質量管理的工作內容之一。實行安全生產三級管理,即:公司安全部監管→項目經理部負責→班組負責。落實各級管理人員和操作人員的安全生產負責制,人人做好本崗位的安全工作。據本工程實際施工需要,組織性能優良且成熟配套的施工機械設備和富有經驗、高素質成建制的專業隊伍投入本工程施工,確保本工程優質、按期建成。
4.結束語
綜上所述,泵站水閘建設作為一項國家非常重要的民生工程,施工人員應重視施工過程中的質量管理以及技術運用,只有結合實際的施工情況,對技術進行合理的運用,加強管理,并提高科技創新手段,才能真正意義上提高施工的質量水平,交付出優質的水利工程,更好的發揮社會效益。
參考文獻:
[1]泵站水閘的施工質量管理與技術運用[J].薛蓮,石小祥,郭琦,楊志強.中國水運(下半月).2015(07).
[2]關于基坑工程的幾點思考[J].龔曉南.土木工程學報.2005(09).
[3]加冰技術在核電AP1000混凝土澆筑中的應用研究[A].王書峰,孟超.Proceedings of Conference on Web Based Business Management(WBM2011)[C].2011.
[4]大體積混凝土施工的質量控制技術研究[D].鄧霞.西南科技大學.2018.