水庫灌區工程渡槽排架基礎施工工藝分析

蒲如強

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

水庫灌區工程不僅有利于我國農業的可持續發展，也有利于水資源的合理利用。灌區工程施工相對復雜且要求技術水平較高，其中，渡槽排架基礎施工作為該項目中最基礎且關鍵的一步，其施工質量直接影響灌區工程的后續使用，因此在實際施工中要重視渡槽排架基礎施工技術的應用，加強對施工工藝各個環節質量的把控，提高施工效果，為后續工作的有序進行打下堅實基礎。本文僅就水庫灌區工程渡槽排架基礎施工工藝進行分析。

1 工程概況

該水庫灌區工程項目標段海拔高程為3250~3350m，主要包括干渠矩形暗渠；9#倒虹吸；14#隧洞、15#隧洞、13#、14#渡槽及附屬建筑物；6#退水、9#倒虹吸的金屬結構。

本標段共有渡槽2座，總長468m。其中：13#渡槽漸變段進口樁號25+752.54，進口漸變段長度3m；13#渡槽槽身長60m，比降i=0.002，槽身為矩形、渡槽寬度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m3/s；13#渡槽漸變段出口樁號25+819.54，出口漸變段長度4m。

14#渡槽漸變段進口樁號25+566.6，進口漸變段長度3m；14#渡槽槽身長408m，比降i=0.002，槽身為矩形、渡槽寬度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m3/s；14#渡槽漸變段出口樁號25+981.6，出口漸變段長度4m。

13#、14#渡槽槽身段每12m一跨，其中每2m設一拉桿，槽身每12m設一道伸縮縫，縫寬3cm。渡槽槽身采用C25W6F200的現澆鋼筋混凝土。排架基礎、C25W6F200現澆鋼筋混凝土槽臺采用M10漿砌石結構。

排架基礎寬度2.8m，縱向長度4.0m，基礎高度0.8m，基礎頂漸變高度0.7m，為四棱柱體設計，頂部結構尺寸1.8m×0.6m，基礎開挖形式為標準邊坡開挖形式，根據設計文件要求，挖方段邊坡坡度為1∶0.75。

基礎處理方式為砂礫石墊層和硬度為C15的混凝土墊層基礎，砂礫石墊層地基承載力不小于設計要求。

排架結構尺寸為1.8m×0.6m，排架高度為3~19m不等。柱頂采用現澆混凝土結構形式，并設置固定支座。

2 水文地質勘測情況

在進行渡槽排架施工前，對施工區域進行水文地質勘測，為后續施工做好準備。

13#渡槽（5跨、1#排架高4m,2#、3#、4#排架高5m）跨崗塔溝底，跨越段溝谷切深為5~7m，溝底寬度45~48m。兩岸坡度25°~35°，自然邊坡穩定。沿線地層主要為第四系全新統沖洪積砂礫石、坡積礫質土。全新統沖洪積砂礫石主要分布在溝谷底部，土黃色粉土填充為主，結構中密-密實，厚度20m左右；坡積礫質土主要分布在兩岸坡腳，土黃色，礫石含量60%~80%，結構松散-稍密，厚度5~8m。渡槽沿線無淺層地下水分部。渡槽排架地基為全新統沖洪積砂礫石和坡積礫質土，地基穩定。

14#渡槽（34跨，排架共計33排，高度3~19m，）跨浪查溝，為寬闊的“U”字形谷，渡槽跨越段切深為12~18m，谷底寬度為450m左右，左岸山坡坡度較小為25°~30°，右岸山體坡度為50°~65°，局部為陡坎自然邊坡，穩定。渡槽沿線地層有第四系全新統坡積礫質土、沖擊砂礫石上更新統風積黃土以及下更新統湖積砂礫石夾粉土，粉砂層。坡積礫質土主要分布在左岸坡腳，土黃色，礫石含量50%~70%，結構稍密-中密，厚度3~15m，沖擊砂礫石主要分布在浪查溝現代河谷內，青灰色粉土填充，分選較差，級配良好，結構中密-密實，厚度20~25m，風積黃土主要分布在右岸坡頂，土黃色組成以粉粒為主，結構松散，厚度4~6m，湖積底層為該段主要地層，組成河道基底及兩岸山體，砂礫石干粉土、粉砂呈互層狀，具有明顯的水平層理，厚度較大，砂礫石局部皎潔，粉砂局部成巖，但無固定的膠結和成巖規律。渡槽沿線地下水主要存儲于浪查溝現代河谷中的孔隙水，含水層為第四系全新統沖擊洪積砂礫石，受地表水或上游地下水的滲流補給，地下水埋深2~4m，季節性變幅為2~6m。渡槽排架地基主要為坡積礫質土、沖洪積砂礫石以及風積黃土[1]。

3 渡槽排架基礎施工工藝

3.1 施工工藝流程

渡槽排架基礎施工工藝流程（見圖1）為：施工前期準備→渡槽的測量放樣→基坑的挖掘→根據施工情況處理地基→檢驗地基是否符合項目施工標準→墊層混凝土澆筑→鋼筋的加工和綁扎→安裝模板施工→混凝土澆筑→混凝土養護→基礎回填。

圖1 渡槽排架基礎施工工藝流程圖

3.2 施工前期準備

（1）在施工現場提前做好作業區道路的規劃和修建工作，并安排施工人員進場；

（2）在施工材料和設備進場前，施工企業和相應的質檢單位等部門對其進行仔細的查驗：具體根據施工計劃和圖紙（見圖2、圖3）對材料和設備的型號、數量和質量等進行檢測，確保其滿足施工要求，最后還要對合格的材料和設備進行統一保管，避免保管不當導致材料變質、設備受損等問題；

圖2 渡槽排架結構圖

圖3 渡槽排架剖面結構圖

（3）在進行基礎開挖工作前，相關技術人員要對控制點進行加密、測量放樣等工作；

（4）技術負責人在施工前對施工人員進行技術培訓和安全教育工作。

3.3 基礎開挖

該施工方式以機械設備開挖為主，在一些機械設備不能挖到的區域采用人工挖掘。針對不同的區域和地質情況，選擇不同的土方放坡系數。其中對于礫質土邊坡開挖施工來說，一般選擇放坡系數為1∶1，臨時開挖邊坡系數選擇為1∶0.75；對于黏土邊坡開挖施工來說，一般選擇放坡系數為1∶0.5，臨時開挖邊坡系數選擇為1∶0.3；對于黃土開挖邊坡施工來說，一般選擇放坡系數為1∶1.25，臨時邊坡選擇系數為1∶1。當機械設備開挖到距離設計高程30cm左右時停止施工，后續選擇人工挖掘并清理至設計高程的位置。施工完成后，相關監理工作人員要對開挖施工項目進行質量檢測工作，檢測其滿足施工設計要求后，才能進行下一項工作[2]。

3.4 地基處理

根據之前的地質勘測情況，針對不同排架地基進行以下處理：

（1）巖石類地基不需要做任何處理；

（2）如果地基是以砂礫石為主，則需要對其進行夯實處理，并且要求夯實后相對密度>0.75，砂礫石在回填時要保證其相對密度>0.6；

（3）如果地基以粉質黏土為主，則需要使用砂礫石進行換基工作，且要求其換基厚度為1.5m；

（4）如果地基以濕陷性黃土為主，要使用3∶7的灰土進行換基處理，且要求地基夯實強度>96%，回填土壓實度>90%[3]。還要注意的是，排架基礎埋深位于地面線以下至少2.5m。

3.5 鋼筋的存放和綁扎

3.5.1 鋼筋的存放

在加工棚進行鋼筋加工和編號工作，鋼筋在進入現場前要檢驗合格。加工好的鋼筋要按照規格、長度進行統一保管，避免保管不當導致材料變質。

在隱喻模式的作用下，at從物理空間概念范疇投射到時間、狀態、方式、方向、原因、順序和頻率方面等等，最終形成at的多義網絡。如at 5 o’clock（時間），at war（狀態），at high speed（方式），aim at（方向），at one’s invitation（原因），at first（順序），at 2-minitue intervals（頻率）等。

嚴格檢查進入施工現場的鋼筋材料，檢查鋼筋的型號、數量、外觀和質量等，確保其符合施工要求和規范。例如鋼筋的表面要干凈整潔，沒有銹跡裂縫等問題；鋼筋的兩端位置要保證平直，不能出現彎曲。對于鋼筋的堆放，首先要掛標識牌，明確鋼筋的屬性和使用情況；其次，要將同用途同規格的鋼筋放置在一起，并且在鋼筋下面設置墊木。

3.5.2 鋼筋的綁扎

14#渡槽排架及排架基礎配筋要求鋼筋形式為焊接的，排架縱向主筋錨固長度為35d，一級鋼筋彎起長度為6.25d。

鋼筋接頭使用焊接和綁扎兩種方式進行連接。焊接使用電弧焊的方式，同時焊接過程中做好清理工作。

鋼筋安裝時，擴展基礎上平面和下平面鋼筋需要根據施工圖紙來配置，根據位置線擺放底層主筋。主筋配置完成后開始綁扎底層筋中的分布筋。分布筋的接頭采用22#鉛絲綁扎，其中搭接長度按表1控制。

表1 綁扎接頭最小搭接長度

3.6 安裝模板施工

模板安裝對于該施工工藝來說，其模板選擇定制的剛性模板，并進行現場安裝，同時保證模板表面的平整，檢測模板質量是否達標，確保滿足建筑工程中實際施工標準和規范。通過內拉外頂的方式固定模板，并在外部位置設置絲杠實現對模板位置的調整，這種安裝模板的方式使模板的穩定性更強。在每次使用模板時，要對其進行清洗工作，同時為了防止模板銹蝕以及更好地進行拆模工作，在鋼模面上要適當涂抹防銹涂料[4]。在實際的模板安裝期間，相關人員還要嚴格按照放樣線控制其尺寸大小，并且在外部留有一定量的位置架設臨時固定裝置，避免鋼模板出現變形和倒塌問題。最后在模板安裝完成后，監理部門要進行驗收工作，包括模板的垂直度、平整度和穩定性等。檢驗合格后，進行混凝土澆筑施工。

3.7 混凝土澆筑

3.7.1 混凝土拌制

3.7.2 混凝土運輸、入倉和平倉

使用混凝土罐車進行運輸工作。墊層混凝土和排架基礎混凝土分別使用自制溜槽和小型挖掘機進行入倉。平倉使用人工鐵鍬，選擇插入式振動棒進行振搗工作，最后人工收面，基礎澆筑層的厚度控制在30~40cm。

3.7.3 混凝土澆筑注意事項

（1）合理控制混凝土下料口同澆筑倉面之間的垂直距離，一般小于2m。

（2）振搗器要按照快插慢拔的方式進行，同時保證插點要排列均勻，按逐點順序依次移動，避免漏振、過振等問題。振搗的密實度要以混凝土不再下沉且不再冒出氣泡為標準，并將其表面振搗平整，每個插孔的振搗時間控制在15s左右。

（3）在進行澆筑工作時，監督管理人員首先要對模板進行檢查，確保其沒有移動。在澆筑過程中，如果出現模板變形或者移動等情況，要立即停止澆筑工作，并對其進行加固處理，處理完畢后再繼續進行澆筑。

（4）模板拆除的前提是要保證澆筑的混凝土強度滿足相關標準和規范，并且經檢查人員測試后方可拆除。在拆除模板時，要注意小心謹慎操作，避免對混凝土邊角造成破壞。施工人員必須有序拆除，禁止強拉硬拽，同時要做好拆除模板的集中堆放工作；應及時進行混凝土的灑水保養工作，并用塑料薄膜將其覆蓋，一般情況下灑水保濕控制在28d左右，覆蓋保濕在21d左右。

（5）澆筑工作分二次進行，擴展基礎下平面澆筑的混凝土滿足強度要求后，要進行人工鑿毛，并及時使用自來水將混凝土表面沖洗干凈，不能留下積水，然后澆筑擴展基礎上平面混凝土，進一步進行基礎頂層斜面的澆筑工作，基礎斜面澆筑過程中要時刻監測模板是否出現變形問題。

3.8 基礎回填

前期工作要經過監理單位相關人員驗收合格后進行回填工作。具體施工要求：

（1）對于結構物的回填工作來說，施工人員要檢驗其硬度和強度達到設計規范后才能進行回填，并且每層的回填壓實度要滿足設計標準后才能進行下一循環施工；

（2）天氣相對比較干燥時，在對填筑料進行碾壓施工前要澆適量的水，以此保持材料的含水量，便于后續的充分碾壓，確保壓實度符合設計標準；

（3）一般情況下，鋪料和碾壓施工應當連續完成，如果由于一些極其特殊的原因施工中斷，例如天氣惡劣或者設備損壞等，就需要施工人員在后續再次進行施工時灑適量的水進行濕潤，進而繼續開展鋪料和碾壓施工；

（4）填筑施工使用的是分層均勻平鋪卸料，將每層填料夯實并灑水后進行下一層的鋪設夯實工作，同時要檢測每層的壓實度滿足設計標準（為使材料具有更好的分布，填筑料級配要均勻）；

（5）夯實工作要以機械設備為主，人工為輔，一般是在機械夯實不到的位置，例如墻的底部位置等，這需要人工來夯實，一定要確保全部夯實，且壓實度滿足施工要求。

4 結束語

綜上所述，水庫灌區工程對于我國的經濟發展非常重要，其中，渡槽排架基礎施工對于灌區工程運輸灌溉能力有直接影響。本文通過對案例地區的分析，從開挖施工、地基處理、鋼筋安裝等多個角度詳細研究了渡槽排架基礎施工工藝，以此為基礎嚴格按照施工標準執行施工流程，同時加強對該工程施工質量的把控，做好了施工質量管理工作，提高了整個灌區工程的綜合效益。實踐證明，加強對施工工藝各個環節質量的把控，是提高整個灌區工程綜合效益的關鍵。