□陈立刚(新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局)
北疆大型引水渠道工程为大(2)型Ⅱ等工程,渠线全长133 km,工程辖区沿线主要由引水明渠、隧洞、渡槽、分水闸、节制退水闸、防洪工程、伴渠公路、输变电线路等配套工程建筑物组成。引水渠道断面形式为平底梯形断面和弧形底梯形断面,渠道深 5.60m,底宽 4 m,开口宽 26.40 m,边坡 1∶2,纵坡 1∶12500,设计流量68m3/s,加大流量75m3/s。该工程深居大陆腹地,自北向南横穿荒漠、戈壁,自然条件十分恶劣,冬季寒冷、夏季酷热,最低气温-42.70℃,最高气温39.60℃,多年平均气温3.40℃,季风活动频繁,特别是4-5月风速极大、风力极强,最大定时风速高达28m/s。北疆大型引水渠道工程,目前已运行多年,实践证明工程质量优良。
鉴于北疆大型引水渠道工程所处的地理、地质环境以及水利工程本身所具有的复杂性和多功能性等,影响其质量的因素很多,主要有诸如人员、材料、工艺方法等,这些因素的控制是保证工程质量的关键。
对于一个工程质量好坏程度而言,材料的选择尤为重要,水泥是渠道工程不可或缺的材料,水泥种类按用途与性能可分为通用水泥、专用水泥及特种水泥。在使用时,必须区分水泥的品种及强度等级,掌握其性能与使用方法,既可以提高工程质量,还能节约水泥。
北疆大型引水渠道工程在招标文件中就将水泥等主材作为甲供材料,因此施工期间所有工程用的水泥等主要材料一律由业主负责供应。业主成立了专门负责材料供应的部门,根据设计院、实验室提供的水泥等试验数据,对供应商和运输商进行公开招标,通过招标确定各种材料的供应商和运输商,以确保材料产品合格,运输符合工程设计要求。水泥运到工地后,业主材料管理部门首先要对水泥品种、强度等级、生产厂家和出厂批号进行检查验收,验收合格后直接供应到施工现场,再由现场负责的监理人员和施工企业的材料员同时进行检查验收,验收合格后分别储存或分堆存放,堆放位置设防潮层,距地面、边墙至少50cm,留出运输通道。水泥在运输和储存过程中应防水防潮,如发现受潮结块,要经过处理并检验合格后方可使用。水泥储存时间按出厂日期,一般不得超过3个月,超过期限的按过期材料处理,严格禁止用于工程中。
北疆大型引水渠道工程用砂石骨料量非常大,如何在系统生产时控制好砂石骨料的质量以确保渠道工程的质量和安全可靠,是整体引水工程施工中必须首先考虑的重要问题。砂石骨料的质量一般包括原料自身的质量问题和加工生产中的质量控制两个方面的内容,砂石骨料一定要选用级配较好的符合设计招标的,经有资质的实验室做实验确定后才能选用。本工程在施工期,根据工程实地情况进行了砂石骨料的勘察,业主通过招标在工程的首尾共布置了6个砂石骨料生产加工场。在砂石骨料生产加工过程中,由业主、监理、砂石骨料生产企业三方严格按照设计要求和骨料各项技术指标,认真做好骨料生产过程中的质量控制和骨料堆放、运输、存储等中间环节的质量控制,以此确保了生产出的砂石骨料各项技术指标均满足工程要求,为北疆大型引水渠道工程达到优良工程提供了强有力的保证。
原材料质量优劣对混凝土质量影响较大。为保证混凝土质量,必须选择合适的原材料,必须经常对混凝土原材料的各项技术指标、混凝土拌和物及硬化混凝土的各项技术指标进行检查。
北疆大型引水渠道工程在施工过程中对混凝土原材料、混凝土拌和物以及硬化混凝土按规范要求进行质量检查与控制,确定恰当的配合比。混凝土原材料质量每天检查一次,坍落度每班至少检查三次,坍落度如果不在允许的范围内,监理人员就要及时做出处理,并作好处理结果记录。在混凝土浇筑期间,根据浇筑量大小、配合比变化、浇筑部位不同、施工班情况不同制作混凝土强度试块,每组三块,需要浇制抗渗和抗冻试块,抗渗试块每组六块,抗冻试块数量根据试验要求而定。
目前,全社会都在推行节水灌溉措施,做好渠道防渗非常关键。大型渠道在运行过程中遇到的最主要问题是容易受到地基的移动破坏和推移质磨损破坏以及渠道的水涨破坏。北疆大型引水渠道地基土水分主要靠渠道本身渗水的补给,北方四季分明,冬季十分寒冷,渠道需要停水,这时问题就出现了,每年渠道经过了近6个月的通水运行,渠道基面的土质早已达到饱和,一旦停止运行,扬压力便会增大,造成渠道的水涨破坏,严重时会发生渠道断面滑坡现象,所以做好大型渠道的防渗工作就显得十分重要了。本工程在施工期混凝土浇筑前,首先对渠道中的杂物和淤泥进行了清除,对渠道的基础面进行了分层填土、夯实、整平,否则极易出现裂缝。然后按设计的断面尺寸测量放线后进行胶结砂砾石垫层施工,浇筑顺序为先渠坡后渠底,先渠坡下部后渠坡上部,胶结砂砾石垫层完成后进行防渗膜的铺设,防渗膜一定要铺设整齐,膜与膜之间的接头一定要上游压接下游,并按规定要求进行焊接,然后进行预制板的衬砌和混凝土浇筑。最后就是要选用合适的伸缩缝填缝材料,本工程采用的是聚氨酯砂浆(俗称米兰花)按照A组10kg:B组20kg:干沙70kg的配比搅拌均匀后进行填缝。经过多年的运行实践证明聚氨酯砂浆填缝在本工程效果非常好,也很环保。
混凝土养护是保证和提高混凝土质量的重要环节之一。在项目实施中,如果养护不及时,表面就会出现干裂缝隙,影响工程质量,要加强对衬砌及混凝土护面养护管理,必须专人负责。本工程在混凝土的表面采用覆盖湿草帘、湿芦席、湿织物等常用的养护方法。正常气温,在混凝土浇筑后6-18h便开始养护,根据水泥规格不同和气温不同,养护时间也不同,一般养护期限一周。北疆工程在施工中还根据实际情况研究采用了膜下滴灌养护的方法,通过在覆盖的塑膜下安装滴水管道,保证养护时适时洒水,始终保持混凝土表面的湿润状态,从而使混凝土充分得到养护,确保混凝土的浇筑质量,保证工程质量优良。
北疆大型引水渠道工程在施工期,项目法人和现场建管机构加强对现场监理、施工作业人员进行系统化管理,加强作业全过程监管。定期到工地督促监理人员履行监理岗位责任,对工程的关键工序和关键部位采取全过程旁站监理,保证监理签证及所有资料的真实性、及时性、完整性,督促施工作业人员对重要工序和关键部位实施签证制度,严格执行班组初检、施工队复检、质检部门终检的质量三检制,加强对施工过程的质量检查和控制。通过业主方定期和不定期检查、抽查,杜绝了监理工作中的弄虚作假和敷衍行为,为切实控制好工程建设质量提供了强有力的人员管理保障。
各类引水渠道工程因所处的地理环境、水文地质、工程特点等条件不同,在工程设计、施工中,应紧密结合工程特点、工程所在地理环境、水文地质等多方面因素,借鉴采取不同的控制工程质量的方法和措施,特别是要敢于采用近几年出现的一些新工艺、新技术、新材料,多管齐下,将有效的施工技术在工程中广泛运用,才能切实保证工程质量优良。
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