坪上应急引水工程水泉湾水源地集水廊道施工方法

李 松

（山西省滹沱河坪上水利工程管理局 山西太原 030002）

坪上应急引水工程水泉湾水源地集水廊道施工方法

李 松

（山西省滹沱河坪上水利工程管理局 山西太原 030002）

集水廊道是坪上应急引水工程水泉湾水源地主要的泉水收集方式之一，文中根据工程地质情况及集水廊道的施工特点，讨论了施工过程中基础处理、廊道主体及回填的方法和要求。

廊道；集水；方法

1 工程概况

山西省坪上应急引水工程水泉湾水源地位于忻州市五台县神西乡水泉湾村，泉眼分布于滹沱河河槽及左右两岸，线面结合，均为承压式。水源地分为左岸集水廊道、右岸截水墙及下游集泉区三个部分，采用不同的方式收集泉水。本文主要讨论集水廊道的施工方法。

集水廊道范围内泉水出露形式主要以分散线状为主，出露面积较大，为避免大范围爆破施工，采用在基岩面以上修筑钢筋混凝土结构，高、矮廊道相结合的型式收集出露泉水。集水廊道全长566 m，净宽1.4～1.8 m，净高 1.0～2.6 m，边墙厚 40 cm，顶板厚 15～20 cm；两侧边墙间隔1.5～2.5 m开口汇集泉水。在廊道末端靠上游桩号0+520处，设置横向输水廊道，结构型式为地下封闭矩形结构，将上游集水廊道汇集泉水输送至水源泵站进水池。横向廊道总长58.9 m，净高1.9 m，净宽1.8 m，全部嵌入河床基岩内。本文探讨集水廊道桩号0+441.75～0+519.25段施工方法，其他桩号处廊道施工方法与之类同。

2 基础处理

基础处理首先要进行覆盖层开挖。本段工程覆盖层主要为卵石混合土，开挖时先利用反铲挖掘机自滹沱河河床顶部由上往下、按桩号分施工段逐层开挖，同时用装载机将开挖料分类运放到施工现场的指定地点，作为施工临建道路及填筑围堰使用。开挖过程中临近东坪公路一侧形成排水沟，靠近河床一侧边坡为1∶1，时刻对边坡进行监测，确保边坡安全稳定。

覆盖层开挖完成后基岩面完全裸露，经观察，本河段裸露基岩地质情况良好，建基面岩石完整、坚硬，节理裂隙不发育。本工程廊道基础石方开挖选用爆破法。工程施工作业面临近五台县东坪公路，距水泉湾村民住房较近，并有高压线及通讯线路上穿施工场地，为减少干扰，确保周围安全，廊道基础石方边坡先进行预裂爆破，再对主体基础石方选用孔间微差挤压爆破法开挖。

爆破结束后用挖掘机将爆破石料挖除，人工清理建基面的浮渣、淤泥，再用高压水枪清洗干净，准备廊道结构物的施工。

3 集水廊道施工

3.1 结构物施工

廊道框架柱与侧向开挖基岩面之间用3根长1.6m、直径为25mm的锚杆连接，锚杆深入基岩1.0 m，底部用4根长1.6 m、直径为20 mm的锚杆与基岩连接，锚杆深入基岩0.9 m；截水墙与开挖基岩面之间用2排长1.6 m、直径为22 mm、间距400 mm的水泥砂浆锚杆连接，兼做受力钢筋，锚杆深入基岩1.0 m。锚杆选用全长粘结型普通水泥砂浆锚杆，砂浆强度标号设计值为M15（集水廊道平面布置图及断面图详见图1、2）。

图1 集水廊道平面图

本工程钢筋混凝土构造钢筋选用Ⅰ级钢筋，其他受力钢筋均选用Ⅱ级钢筋，钢筋保护层顶板为30 mm，其余部分均为40 mm，混凝土等级均为C25。

廊道结构物按以下顺序施工。先进行测量放样，确保框架柱及截水墙基础控制点与设计图纸一致，再安装基础模板，然后浇筑基础混凝土。基础混凝土达到要求后，布置好砂浆锚杆位置，用手风钻钻孔、安装锚固钢筋，再绑扎截水墙及框架钢筋、支设截水墙及框架模板，经检验合格后进行侧墙及框架混凝土浇筑。

基础、框架及截水墙混凝土浇筑时，先按照配合比将混凝土在拌合站拌合，确保拌合混凝土和易性，再由专用运输车辆运送至施工作业面，混凝土拌料入仓时选用料斗溜放，料斗设有弧形门，以便控制混凝土入仓高度及速度。混凝土浇筑振捣时，将振捣棒根据混凝土入仓情况有序插入振捣，振捣过程不能过振、不能漏振，保证模板及钢筋不受扰动。当振捣棒振捣至混凝土表面呈现浮浆时即可结束振捣。混凝土在浇筑过程中严密关注模板和钢筋的稳固性，发现有扰动及时对扰动部位进行加固调整。基础、框架及截水墙混凝土强度达到拆除模板要求时拆除模板，最后对混凝土进行洒水养护。

3.2 石方换填

建基面两侧清理底部基岩面，清理宽度为1.5 m，清理后再铺设塑料格栅笼石。先按顺水流方向在石方换填基础底部整段铺设塑料格栅，预留石方成笼尺寸，其他方向需搭接时塑料格栅整卷宽度方向不少于16 cm、长度方向不少于60 cm。塑料格栅铺设完成后，将石方清洗干净，分两层砌筑格栅笼石。第一层格栅笼石成型后，将笼石顶部和廊道一侧的格栅与先前底部铺设格栅绑扎连成一体，然后再进行第二层塑料格栅笼石施工。

图2 集水廊道横断图

水泉湾水源地通过集水廊道主要收集的是表层泉水，但该工程全部在河道内，且泉眼布置较分散，点线密集，在出水量密集部位覆盖层整体挖除，再换填干净的河卵石，以保证廊道范围之外的泉水收集到廊道。

廊道内框架间距2.5 m范围内框架柱外边至开挖基岩侧边宽度内整体铺筑干砌石至顶部基岩面300 mm处，干砌石中间砌筑500 mm宽浆砌石，干砌石顶部砌筑300 mm厚浆砌石，并用砂浆找平与顶部基岩面齐平。

格栅笼石及卵石换填完成后分两层进行顶部找平，先在底部铺设200 mm厚、粒径为50～100 mm的卵石找平层，再铺设100 mm厚、粒径为20～50 mm的碎石找平层，然后在碎石找平层顶部铺设无纺布，再在无纺布上铺设50 mm厚的砂浆垫层进行细部找平。

3.3 廊道顶板

为隔离滹沱河地表水与廊道收集到的泉水，保证供水水质，在廊道基础、侧墙及框架混凝土浇筑完成、且石方回填顶部找平后进行顶板混凝土浇筑。

顶板分两部分，一部分位于廊道顶部，一部分位于石方回填找平层顶部，顶板混凝土进行全断面通体浇筑。廊道上部顶板底模支设前，为防止有油渍污染架设钢筋，先清洁模板表面，检查合格后再加固支设廊道上部顶板底模，高程与石方回填找平层上部一致。顶板钢筋绑扎时与侧墙框架预留钢筋连接成整体。顶板混凝土浇筑时，在钢筋层上部铺设木板，防止工作人员及机械外力意外碰撞造成钢筋变形移位。非廊道上部顶板混凝土浇筑不再支设底模，直接在找平层上部按设计要求绑扎完钢筋后浇筑。

顶板混凝土浇筑前，再次清理模板内杂物、钢筋附着的油渍等，在顶板与模板接合部位洒水润湿以确保有新浇混凝土良好的粘结性。混凝土浇筑类同基础、侧墙及框架混凝土浇筑。顶板混凝土完成浇筑后，用刮杠将其表面平整处理，混凝土终凝后再用铁抹将混凝土表面收平，然后摊铺塑料薄膜附着混凝土表面并洒水养护。顶板混凝土养护至设计强度的75%时拆除廊道上部顶板底模和临时支架。

3.4 土方回填

顶板高程低于原河床平面约2 m，在廊道顶板混凝土养护达到设计强度后恢复河床高程，并在顶板上部进行土方压重回填，其他施工范围原土回填。廊道顶板及其边缘1.5 m为集水廊道保护范围，采用人工回填摊铺，其余河床部位选用机械回填。

4 结语

坪上应急引水工程正担负着向原平市提供工业用水、向忻府区提供城镇生活用水的任务，水泉湾水源地集水工程自完工以来运行至今情况良好。本文对水泉湾水源地集水方式之一集水廊道施工过程进行了探讨，对类似水源集水工程的施工方法提供参考和借鉴。

Methods to Construct the Water-collecting Gallery in the Shuiquanwan Water Resources Field for the Pingshang Emergency Water Diversion Project

LI Song

Using the water-collecting gallery is one of the main methods to collect spring water in the Shuiquanwan Water Resources Fieid for the Pingshang Emergency Water Diversion Project.In this paper according to the geologic situation in the project site and the construction feature of a collecting gallery，the gallery's foundation treatment，the construction method and demand for gallery body and earth backfilling are discussed.

gallery；collecting water；method

TV671

B

2017-05-04

2017-05-08

李 松（1982-），男，2007年毕业于华北水利水电学院，工程师。

1006-8139（2017）03-016-03