張緒磊
摘? ? 要:本文首先闡述了水利工程中水閘泵站的施工難點,接著分析了施工工藝及過程,最后對水閘泵站工程中的管理問題和措施進行了探討。
關鍵詞:水利工程;水閘泵站;質量管理;技術運用
1? 引言
水閘泵站施工質量可能會直接影響水利工程,所以很重視,才能達到預期的建設目標。傳統的方法逐漸暴露了許多弊端,已經不滿足實際需求,不斷地優化、施工活動順利開展要全盤意識,采用先進技術,全面提高工程質量。
2? 施工難點
現場實際開挖1.5m后,發現實際地質情況1m以下都是回填塊石,與原地勘報告中的雜填土不符。從當地居民和萬下水閘管理人員處獲悉,該處駁岸背水一側以回填塊石為主。經勘查,施工場地狹小,無法采用機械設備開挖,開挖難度大。
水閘泵站受潮汐影響,每日2次漲落潮。水閘泵站一側駁岸為重力式擋墻,采用砌體結構,駁岸直接砌筑在巖石面上;駁岸年久失修,多處滲漏水。原設計圖紙中的單重管旋噴樁止水帷幕因塊石影響難以實施。因此,逆作井開挖時應及時排水。
一體化泵站安裝精度要求高,基底必須具備一定承載力,安裝時盡量避免帶水作業。因此,必須在外江退潮時段完成泵筒吊裝、定位、底部灌漿、抗浮等一系列工作。
3? 施工工藝及過程
3.1? 圍堰設計
根據圖紙要求,土袋圍堰堰頂高程比常水位提高0.5m,堰頂寬1.2m,迎水面和背水面坡度均為1∶0.5。兩層圍堰間0.4m填黏土作為防滲墻。施工方根據現場實際情況對圍堰方案進行了優化。堰頂高程=常水位+波浪高程+堰頂安全加高值(其中:常水位按潮汐表中農歷大潮+5.43m計,泄洪道水流相對平穩,只考慮堰頂安全加高值0.5m),因此,堰頂高程為+5.93m。圍堰在低潮時施工,分層堆筑。
3.2? 逆作法工藝流程
由于逆作井位置靠近河道,考慮工期和圍堰頂標高,首先將地坪放坡開挖至+6.23m,并進行放線定樁位及高程放線,架設龍門架及電動卷揚機,做好第1節樁孔開挖準備工作。循環上述5個步驟直至水閘泵站底板標高。
3.3? 封底
在大逆作井中將二次開挖小逆作井。在第1次封底前,測量人員先確定水閘泵站中心點,以中心作為基準立筑直徑4m的圓柱形模板,分別澆筑0.1m厚的墊層和0.7m厚的底板混凝土。經蓄水養護,待底板強度滿足設計要求時開挖小逆作井。此時,回填塊石基本挖完,從羅零高程+1.0m起往下基本為全斷面中~微風化花崗巖,與地質報告中的該地層描述基本符合,經現場取芯后檢測,巖石抗壓強度達到65MPa。
雖然在逆作井外圈滲透注漿,但止水帷幕難以完全隔斷土體與巖石面的縫隙,漲潮時河水在水壓力的作用下,從砌石駁岸的縫隙通過逆作井相鄰襯砌的間隙流入井中,使巖石的開挖更為艱難。為確保井內作業的安全,開挖時間為每日2次的低潮時段,總共約6h。
3.4? 一體化水閘泵站安裝
為節省工期,經勘察設計單位認可,以花崗巖層代替鋼筋混凝土作為一體化水閘泵站的底板。小逆作井開挖至+0.02m時停止,在底部預埋6φ25mm膨脹螺栓,并用素混凝土對底部找平。吊放一體化水閘泵站就位后,用螺栓將水閘泵站固定,在水閘泵站頂部用繩索將其與逆作井井圈頂部拉住,防止水閘泵站上浮。之后,按設計文件要求對泵筒底部灌注混凝土至水閘泵站進水口標高+2.166m,填充水閘泵站與逆作井結構間的空隙,滿足一體化水閘泵站抗浮設計要求。整個過程在退潮時完成。
3.5? 取水口結構澆筑
為滿足一體化水閘泵站安裝時有足夠操作空間,水閘泵站的鋼筋綁扎和模板立筑在一體化水閘泵站安放到位并完成底部灌漿后開始實施。該處安裝有橡膠止水帶,并且第2次澆筑混凝土前對施工縫進行防水處理。
3.6? 駁岸修復
水閘泵站結構混凝土強度達到設計強度時,開始拆除逆作井護壁混凝土,并修復施工逆作井時拆除的駁岸。使用防水砂漿填充駁岸和水閘泵站結構之間縫隙,待砌石駁岸滿足設計強度要求,且完成補水水閘泵站進出水管連接后,將一體化水閘泵站間的空隙用中粗砂回填,最后拆除土袋圍堰,恢復河道及場地原貌。
4? ?效果分析
首先,施工水閘泵站時,同樣需要先做圍護結構。因此,施工2個圍護結構將大幅增加施工成本和工期。其次,考慮一體化水閘泵站距離較近,如都采用逆作井的形式,2個井在平面上必然出現交圈的情況,無法同時進行,即使不考慮拆除護壁的時間,工期增加勢必會增加施工風險。
補水水閘泵站從場地平整開始直至投入使用共計75d,其中逆作井施工55d(包括開挖、護壁、封底、養護)。如采用原方案做2次圍護結構,經估算,工期至少需要90d(45d+45d),2種方案每日投入的勞動力相差不多。因此,無論成本還是從工期角度考慮,應采納優化后的方案。
5? 水閘泵站工程中的管理問題
5.1? 缺乏專業管理體系
水利泵站管理工作非常復雜,涉及范圍較廣,需要依照泵站管理需求及運行規范形成專業性管控體系,消除隱蔽風險。我國水利泵站運行中對管理工作認識不到位,并未依照要求形成專業化管理系統,在管理過程中缺乏明確的責任劃分,造成管理工作權責不明確,嚴重限制了水利泵站管理成效。
5.2? 現場施工組織混亂
部分水利泵站在施工過程中組織混亂,導致現場施工和管理脫節,使泵站管理工作流于“形式化”。如在電氣設備安裝的過程中,管理人員并未結合現場環境及泵站技術指標要求對設備選型、安裝等進行全面監督,造成電氣設備選型不符、安裝環境達不到技術指標等,為泵站安全運行埋下了巨大隱患,在今后工作中需全面重視。
6? 水閘泵站工程中的質量管理
依照水閘泵站運行方式分層開展精細化管理工作,如結合引水方式形成水閘泵站引水操作規程,對可能出現的引水問題或故障做好預案,依照上述內容實施針對性作業準備及檢修維護,以降低引水故障發生的可能性。如在水閘泵站施工管理過程中,要從施工前、施工中和施工后三個環節進行把握。在施工前期做好材料和設計的管控,對重點裝置、重點材料、資源分配進行科學規劃和分析,依照實際水閘泵站運營需求確定水閘泵站設計的合理性、規范性和有效性,在上述問題均確定無誤后方可開展施工;施工中需要對水閘泵站各個施工環節進行把握,依照工藝流程和工藝標準節節設“卡”,卡質量、卡標準、卡工期,讓水閘泵站施工質量和施工效益能夠雙管齊下;在施工后期需要對水閘泵站施工效果進行檢測,依照專業技術標準對各個關鍵節點進行檢查,對重點設備運營進行觀測,以保證水閘泵站能夠順利運營等。對水閘泵站工程進行質量劃分,從全周期設定管理內容,包括日常檢查、重點項目檢查、定期檢修、點檢評價等,最大限度消除水閘泵站工程中的隱蔽風險。
7? 結束語
地質條件較差,周邊環境復雜,實施過程中根據現場實際情況及時調整和優化了施工方案。施工方在開工前運用了決策樹法進行成本分析,在確保項目安全、質量可控的情況下,采取了最合理、經濟、有效的技術方案,并取得了良好的效果,為今后同類項目積累了寶貴經驗。
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