水库灌区工程渡槽排架基础施工工艺分析

蒲如强

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730000）

0 引言

水库灌区工程不仅有利于我国农业的可持续发展，也有利于水资源的合理利用。灌区工程施工相对复杂且要求技术水平较高，其中，渡槽排架基础施工作为该项目中最基础且关键的一步，其施工质量直接影响灌区工程的后续使用，因此在实际施工中要重视渡槽排架基础施工技术的应用，加强对施工工艺各个环节质量的把控，提高施工效果，为后续工作的有序进行打下坚实基础。本文仅就水库灌区工程渡槽排架基础施工工艺进行分析。

1 工程概况

该水库灌区工程项目标段海拔高程为3250~3350m，主要包括干渠矩形暗渠；9#倒虹吸；14#隧洞、15#隧洞、13#、14#渡槽及附属建筑物；6#退水、9#倒虹吸的金属结构。

本标段共有渡槽2座，总长468m。其中：13#渡槽渐变段进口桩号25+752.54，进口渐变段长度3m；13#渡槽槽身长60m，比降i=0.002，槽身为矩形、渡槽宽度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m³/s；13#渡槽渐变段出口桩号25+819.54，出口渐变段长度4m。

14#渡槽渐变段进口桩号25+566.6，进口渐变段长度3m；14#渡槽槽身长408m，比降i=0.002，槽身为矩形、渡槽宽度B=1.5m，槽身高度1.1m，加大水深0.92m、加大流量2.41m³/s；14#渡槽渐变段出口桩号25+981.6，出口渐变段长度4m。

13#、14#渡槽槽身段每12m一跨，其中每2m设一拉杆，槽身每12m设一道伸缩缝，缝宽3cm。渡槽槽身采用C25W6F200的现浇钢筋混凝土。排架基础、C25W6F200现浇钢筋混凝土槽台采用M10浆砌石结构。

排架基础宽度2.8m，纵向长度4.0m，基础高度0.8m，基础顶渐变高度0.7m，为四棱柱体设计，顶部结构尺寸1.8m×0.6m，基础开挖形式为标准边坡开挖形式，根据设计文件要求，挖方段边坡坡度为1∶0.75。

基础处理方式为砂砾石垫层和硬度为C15的混凝土垫层基础，砂砾石垫层地基承载力不小于设计要求。

排架结构尺寸为1.8m×0.6m，排架高度为3~19m不等。柱顶采用现浇混凝土结构形式，并设置固定支座。

2 水文地质勘测情况

在进行渡槽排架施工前，对施工区域进行水文地质勘测，为后续施工做好准备。

13#渡槽（5跨、1#排架高4m,2#、3#、4#排架高5m）跨岗塔沟底，跨越段沟谷切深为5~7m，沟底宽度45~48m。两岸坡度25°~35°，自然边坡稳定。沿线地层主要为第四系全新统冲洪积砂砾石、坡积砾质土。全新统冲洪积砂砾石主要分布在沟谷底部，土黄色粉土填充为主，结构中密-密实，厚度20m左右；坡积砾质土主要分布在两岸坡脚，土黄色，砾石含量60%~80%，结构松散-稍密，厚度5~8m。渡槽沿线无浅层地下水分部。渡槽排架地基为全新统冲洪积砂砾石和坡积砾质土，地基稳定。

14#渡槽（34跨，排架共计33排，高度3~19m，）跨浪查沟，为宽阔的“U”字形谷，渡槽跨越段切深为12~18m，谷底宽度为450m左右，左岸山坡坡度较小为25°~30°，右岸山体坡度为50°~65°，局部为陡坎自然边坡，稳定。渡槽沿线地层有第四系全新统坡积砾质土、冲击砂砾石上更新统风积黄土以及下更新统湖积砂砾石夹粉土，粉砂层。坡积砾质土主要分布在左岸坡脚，土黄色，砾石含量50%~70%，结构稍密-中密，厚度3~15m，冲击砂砾石主要分布在浪查沟现代河谷内，青灰色粉土填充，分选较差，级配良好，结构中密-密实，厚度20~25m，风积黄土主要分布在右岸坡顶，土黄色组成以粉粒为主，结构松散，厚度4~6m，湖积底层为该段主要地层，组成河道基底及两岸山体，砂砾石干粉土、粉砂呈互层状，具有明显的水平层理，厚度较大，砂砾石局部皎洁，粉砂局部成岩，但无固定的胶结和成岩规律。渡槽沿线地下水主要存储于浪查沟现代河谷中的孔隙水，含水层为第四系全新统冲击洪积砂砾石，受地表水或上游地下水的渗流补给，地下水埋深2~4m，季节性变幅为2~6m。渡槽排架地基主要为坡积砾质土、冲洪积砂砾石以及风积黄土[1]。

3 渡槽排架基础施工工艺

3.1 施工工艺流程

渡槽排架基础施工工艺流程（见图1）为：施工前期准备→渡槽的测量放样→基坑的挖掘→根据施工情况处理地基→检验地基是否符合项目施工标准→垫层混凝土浇筑→钢筋的加工和绑扎→安装模板施工→混凝土浇筑→混凝土养护→基础回填。

图1 渡槽排架基础施工工艺流程图

3.2 施工前期准备

（1）在施工现场提前做好作业区道路的规划和修建工作，并安排施工人员进场；

（2）在施工材料和设备进场前，施工企业和相应的质检单位等部门对其进行仔细的查验：具体根据施工计划和图纸（见图2、图3）对材料和设备的型号、数量和质量等进行检测，确保其满足施工要求，最后还要对合格的材料和设备进行统一保管，避免保管不当导致材料变质、设备受损等问题；

图2 渡槽排架结构图

图3 渡槽排架剖面结构图

（3）在进行基础开挖工作前，相关技术人员要对控制点进行加密、测量放样等工作；

（4）技术负责人在施工前对施工人员进行技术培训和安全教育工作。

3.3 基础开挖

该施工方式以机械设备开挖为主，在一些机械设备不能挖到的区域采用人工挖掘。针对不同的区域和地质情况，选择不同的土方放坡系数。其中对于砾质土边坡开挖施工来说，一般选择放坡系数为1∶1，临时开挖边坡系数选择为1∶0.75；对于黏土边坡开挖施工来说，一般选择放坡系数为1∶0.5，临时开挖边坡系数选择为1∶0.3；对于黄土开挖边坡施工来说，一般选择放坡系数为1∶1.25，临时边坡选择系数为1∶1。当机械设备开挖到距离设计高程30cm左右时停止施工，后续选择人工挖掘并清理至设计高程的位置。施工完成后，相关监理工作人员要对开挖施工项目进行质量检测工作，检测其满足施工设计要求后，才能进行下一项工作[2]。

3.4 地基处理

根据之前的地质勘测情况，针对不同排架地基进行以下处理：

（1）岩石类地基不需要做任何处理；

（2）如果地基是以砂砾石为主，则需要对其进行夯实处理，并且要求夯实后相对密度>0.75，砂砾石在回填时要保证其相对密度>0.6；

（3）如果地基以粉质黏土为主，则需要使用砂砾石进行换基工作，且要求其换基厚度为1.5m；

（4）如果地基以湿陷性黄土为主，要使用3∶7的灰土进行换基处理，且要求地基夯实强度>96%，回填土压实度>90%[3]。还要注意的是，排架基础埋深位于地面线以下至少2.5m。

3.5 钢筋的存放和绑扎

3.5.1 钢筋的存放

在加工棚进行钢筋加工和编号工作，钢筋在进入现场前要检验合格。加工好的钢筋要按照规格、长度进行统一保管，避免保管不当导致材料变质。

在隐喻模式的作用下，at从物理空间概念范畴投射到时间、状态、方式、方向、原因、顺序和频率方面等等，最终形成at的多义网络。如at 5 o’clock（时间），at war（状态），at high speed（方式），aim at（方向），at one’s invitation（原因），at first（顺序），at 2-minitue intervals（频率）等。

严格检查进入施工现场的钢筋材料，检查钢筋的型号、数量、外观和质量等，确保其符合施工要求和规范。例如钢筋的表面要干净整洁，没有锈迹裂缝等问题；钢筋的两端位置要保证平直，不能出现弯曲。对于钢筋的堆放，首先要挂标识牌，明确钢筋的属性和使用情况；其次，要将同用途同规格的钢筋放置在一起，并且在钢筋下面设置垫木。

3.5.2 钢筋的绑扎

14#渡槽排架及排架基础配筋要求钢筋形式为焊接的，排架纵向主筋锚固长度为35d，一级钢筋弯起长度为6.25d。

钢筋接头使用焊接和绑扎两种方式进行连接。焊接使用电弧焊的方式，同时焊接过程中做好清理工作。

钢筋安装时，扩展基础上平面和下平面钢筋需要根据施工图纸来配置，根据位置线摆放底层主筋。主筋配置完成后开始绑扎底层筋中的分布筋。分布筋的接头采用22#铅丝绑扎，其中搭接长度按表1控制。

表1 绑扎接头最小搭接长度

3.6 安装模板施工

模板安装对于该施工工艺来说，其模板选择定制的刚性模板，并进行现场安装，同时保证模板表面的平整，检测模板质量是否达标，确保满足建筑工程中实际施工标准和规范。通过内拉外顶的方式固定模板，并在外部位置设置丝杠实现对模板位置的调整，这种安装模板的方式使模板的稳定性更强。在每次使用模板时，要对其进行清洗工作，同时为了防止模板锈蚀以及更好地进行拆模工作，在钢模面上要适当涂抹防锈涂料[4]。在实际的模板安装期间，相关人员还要严格按照放样线控制其尺寸大小，并且在外部留有一定量的位置架设临时固定装置，避免钢模板出现变形和倒塌问题。最后在模板安装完成后，监理部门要进行验收工作，包括模板的垂直度、平整度和稳定性等。检验合格后，进行混凝土浇筑施工。

3.7 混凝土浇筑

3.7.1 混凝土拌制

3.7.2 混凝土运输、入仓和平仓

使用混凝土罐车进行运输工作。垫层混凝土和排架基础混凝土分别使用自制溜槽和小型挖掘机进行入仓。平仓使用人工铁锹，选择插入式振动棒进行振捣工作，最后人工收面，基础浇筑层的厚度控制在30~40cm。

3.7.3 混凝土浇筑注意事项

（1）合理控制混凝土下料口同浇筑仓面之间的垂直距离，一般小于2m。

（2）振捣器要按照快插慢拔的方式进行，同时保证插点要排列均匀，按逐点顺序依次移动，避免漏振、过振等问题。振捣的密实度要以混凝土不再下沉且不再冒出气泡为标准，并将其表面振捣平整，每个插孔的振捣时间控制在15s左右。

（3）在进行浇筑工作时，监督管理人员首先要对模板进行检查，确保其没有移动。在浇筑过程中，如果出现模板变形或者移动等情况，要立即停止浇筑工作，并对其进行加固处理，处理完毕后再继续进行浇筑。

（4）模板拆除的前提是要保证浇筑的混凝土强度满足相关标准和规范，并且经检查人员测试后方可拆除。在拆除模板时，要注意小心谨慎操作，避免对混凝土边角造成破坏。施工人员必须有序拆除，禁止强拉硬拽，同时要做好拆除模板的集中堆放工作；应及时进行混凝土的洒水保养工作，并用塑料薄膜将其覆盖，一般情况下洒水保湿控制在28d左右，覆盖保湿在21d左右。

（5）浇筑工作分二次进行，扩展基础下平面浇筑的混凝土满足强度要求后，要进行人工凿毛，并及时使用自来水将混凝土表面冲洗干净，不能留下积水，然后浇筑扩展基础上平面混凝土，进一步进行基础顶层斜面的浇筑工作，基础斜面浇筑过程中要时刻监测模板是否出现变形问题。

3.8 基础回填

前期工作要经过监理单位相关人员验收合格后进行回填工作。具体施工要求：

（1）对于结构物的回填工作来说，施工人员要检验其硬度和强度达到设计规范后才能进行回填，并且每层的回填压实度要满足设计标准后才能进行下一循环施工；

（2）天气相对比较干燥时，在对填筑料进行碾压施工前要浇适量的水，以此保持材料的含水量，便于后续的充分碾压，确保压实度符合设计标准；

（3）一般情况下，铺料和碾压施工应当连续完成，如果由于一些极其特殊的原因施工中断，例如天气恶劣或者设备损坏等，就需要施工人员在后续再次进行施工时洒适量的水进行湿润，进而继续开展铺料和碾压施工；

（4）填筑施工使用的是分层均匀平铺卸料，将每层填料夯实并洒水后进行下一层的铺设夯实工作，同时要检测每层的压实度满足设计标准（为使材料具有更好的分布，填筑料级配要均匀）；

（5）夯实工作要以机械设备为主，人工为辅，一般是在机械夯实不到的位置，例如墙的底部位置等，这需要人工来夯实，一定要确保全部夯实，且压实度满足施工要求。

4 结束语

综上所述，水库灌区工程对于我国的经济发展非常重要，其中，渡槽排架基础施工对于灌区工程运输灌溉能力有直接影响。本文通过对案例地区的分析，从开挖施工、地基处理、钢筋安装等多个角度详细研究了渡槽排架基础施工工艺，以此为基础严格按照施工标准执行施工流程，同时加强对该工程施工质量的把控，做好了施工质量管理工作，提高了整个灌区工程的综合效益。实践证明，加强对施工工艺各个环节质量的把控，是提高整个灌区工程综合效益的关键。