小型農(nóng)田水利工程施工技術(shù)探析論文
1 工程概述
所述工程為營腳山塘工程，建設(shè)內(nèi)容包括攔水壩樞紐和灌溉輸水管道( 網(wǎng)) 工程［1］。樞紐工程包括大壩( 重力壩) 、溢洪道和放水設(shè)施。擋水壩采用細(xì)石混凝土砌毛石重力壩，壩頂高程1 719. 5 m，頂寬2. 5 m，建基面高程1 695. 00 m，底寬18. 6 m，最大壩高24. 5 m。興利庫容8. 55 萬 m，校核洪水對應(yīng)庫容9. 66 萬 m。
本工程主要樞紐建筑物有大壩。大壩壩頂長47 m，壩頂高程1 719. 5 m，最大壩高24. 5 m。擋水壩為砌石重力壩，山塘正常蓄水位1 718. 00 m，正常蓄水位以下庫容8. 55 萬 m，校核洪水位對應(yīng)庫容9. 66 萬 m。工程規(guī)模為小山塘，工程等別為 5 等。
放水鋼管布置于右岸，鋼管斷面為 D = 0. 30 m的 圓 型，進(jìn) 口 管 底 高 程 1 688. 00 m，管 道 總長12. 5 m。
供水主管布置在營腳小溪的右岸，管材為鋼管，內(nèi)徑250 mm，管長787 m。其余供水主管采用 PE 給水用 100 聚乙烯管，長3. 811 km，管材為 PE 給水用100 聚乙烯管，壓力等級 SDＲ11，1. 6 MPa。
分、支管布置在 A、B、C、D 共 4 個灌溉分區(qū)，管徑 DN250—63，總長46. 76 km，管材為 PE 給水用100聚乙烯管，壓力等級 SDＲ13. 6 和 SDＲ11 兩種。
2 建筑材料
2. 1 塊石、混凝土骨料場
庫壩區(qū)玄武巖廣布，巖體成形較差，工程所用砂石料可從壩址區(qū)外的料場購買。工程所需塊石料推薦距哲莊鄉(xiāng)4 km地方的已投產(chǎn)的料場作為本工程塊石料場，料場距樞紐工程區(qū)約 8 ～ 10 km，由新、維修公路建成相通，交通方便。
出露地層為三疊系灰?guī)r，巖性為厚 ～ 中厚層狀灰?guī)r，巖石堅硬，天然密度 2. 66 ～ 2. 67 g/cm，質(zhì)量好，所在坡體大、儲量大，能滿足工程所需，開采方便。
本工程考慮在塊石料的料場購買人工制砂，交通比較方便，儲量滿足工程需求。
2. 2 圍堰土料
主要用作圍堰防滲料，需求量較小，可在擬建壩址所在溝谷開采，位于河床兩岸階地及緩坡上。地質(zhì)勘查顯示，料場土層為第四系沖洪積灰褐及黃褐色粉質(zhì)黏土夾碎塊石，厚 2. 5m，根據(jù)經(jīng)驗，粉質(zhì)黏土滲透系數(shù)適宜，可作圍堰防滲料。儲量較豐富，基本滿足要求。其它建材: 所需主要材料水泥、鋼筋、木材等在赫章縣采購。
3 工程施工
3. 1 基礎(chǔ)開挖和基礎(chǔ)處理
本工程有2. 45 萬 m開挖工程量。根據(jù)地勘資料，設(shè)計要求清除建基面覆蓋層、強(qiáng)風(fēng)化巖層和部分弱風(fēng)化巖體。巖石開挖邊坡坡度:
永久邊坡1∶1 ～ 1∶0. 3，臨時邊坡1∶0. 5。到達(dá)設(shè)計高程后，經(jīng)業(yè)主、地質(zhì)勘察、設(shè)計、監(jiān)理單位驗槽合格后方可進(jìn)入下道工序。土方開挖應(yīng)從上到下分層分段依次進(jìn)行; 巖石開挖應(yīng)根據(jù)開挖深度情況而定，對于開挖深度較小的基礎(chǔ)應(yīng)采用人工開挖，對開挖深度大的基面可采用鉆孔爆破施工，嚴(yán)禁在設(shè)計建基面附近采用洞室爆破或藥壺爆破法施工�；A(chǔ)開挖的土石料、清基料要求土料和石料分開，把符合填筑要求的巖石料按規(guī)定堆放。
基礎(chǔ)巖石開挖，應(yīng)主要采用分層的梯段開挖，對緊鄰建基面，開挖應(yīng)采用預(yù)留巖體保護(hù)層并對其進(jìn)行分層開挖。設(shè)計邊坡開挖前，必須作好開挖線外的危石清理，削坡、加固和排水等措施，切實作好施工期的截水、排水措施，防止地表水和地下水對開挖的影響，加強(qiáng)汛期防洪和邊坡保護(hù)措施，嚴(yán)防邊坡垮塌。
若建基面附近發(fā)現(xiàn)有卸荷裂隙或軟弱夾層，應(yīng)挖掉裂隙帶和夾層，并保證建基面的完整。施工中若現(xiàn)場揭露的地質(zhì)情況與設(shè)計不相符合時，施工單位應(yīng)協(xié)同業(yè)主、勘察、監(jiān)理及設(shè)計單位共同研究解決。
3. 2 砌石工程施工
本工程有 6 627 m砌石工程量。砌石料必須選用新鮮、堅硬的巖石，石料強(qiáng)度標(biāo)號和尺寸應(yīng)滿足規(guī)范要求。漿砌塊石石體必須采用鋪筑法填筑。砌筑前，應(yīng)將石塊表面泥土清洗干凈;砌筑時，應(yīng)先鋪細(xì)石混凝土后砌筑，塊石砌體應(yīng)分層臥砌，上、下錯縫，內(nèi)外塔砌，砌立穩(wěn)定。不允許采用外面?zhèn)攘⑹瘔K、中間填心的砌筑方法。相鄰工作段的砌筑高度差≤1. 2 m，每層應(yīng)大體找平，分段位置應(yīng)盡量設(shè)在沉降縫或伸縮縫處。
所有石塊應(yīng)放在新拌的細(xì)石混凝土上，塊石間不相互接觸; 塊石砌體的灰縫厚度應(yīng)為 30 ～40 mm，細(xì)石混凝土要求飽滿，勾縫自然。石塊間較大的空隙應(yīng)先填塞細(xì)石混凝土后用碎塊或片石嵌實。大壩面石和腹石通常應(yīng)同步上升，不能同步填筑時，其相對高差≤1 m，兩者間結(jié)合縫按豎向工作縫處理。壩體腹石和混凝土接觸部位應(yīng)作毛面處理。壩體砌筑應(yīng)從平整、穩(wěn)定、密實、錯縫等方面控制砌筑塊石的質(zhì)量。
拌制細(xì)石混凝土的砂、碎石應(yīng)符合 SD120—84中的相關(guān)規(guī)定，砌筑細(xì)石混凝土為 C10 細(xì)石混凝土，配合比應(yīng)根據(jù)試驗確定。施工用水和水泥應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范的要求。
3. 3 大壩防滲混凝土本工程有 1 589 m混凝土澆筑量
1) 混凝土的水灰比應(yīng) ＜ 0. 45，澆筑混凝土應(yīng)充分振搗密實，實現(xiàn)混凝土與前后砌體的牢固黏結(jié)。
2) 混凝土級配為二級。施工時，混凝土級配配合比、強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計要求，凡不合格的混凝土料嚴(yán)禁入倉。水泥質(zhì)量符合規(guī)范要求，水泥標(biāo)號采用425#。水泥、粗細(xì)骨料和水應(yīng)符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
3) 大壩防滲混凝土體施工工序: 鑿毛清洗壩體砌筑面，安裝橡膠止水帶，澆筑混凝土。
4) 橡膠止水帶和紫銅片止水: 止水帶接頭采用熱焊接，以保證接頭牢固; 在安裝止水帶時，要固定定位準(zhǔn)確，不能出現(xiàn)止水帶翻轉(zhuǎn)、扭曲、人為損傷等情況; 對已安裝但未施工完畢的止水設(shè)施，采取保護(hù)措施以防人踩或其他意外破壞; 在施工過程中，由于混凝土中有許多尖角的石子和鋼筋，操作時要注意避免對止水帶造成機(jī)械損傷; 澆筑止水設(shè)施附近的混凝土?xí)r，應(yīng)避免混凝土分離和骨料集中，防止止水帶偏移，宜采用小直徑的振搗器振搗密實，以達(dá)到止水帶與混凝土充分結(jié)合。
3. 4 溢流面混凝土工程
本工程有 281. 24 m溢流面混凝土澆筑量。
1) 混凝土級配: 大壩上游防滲混凝面板、溢流堰及人行橋混凝土級配為二級; 基礎(chǔ)墊層和消力池混凝土級配為三級; 施工前混凝土配合比應(yīng)進(jìn)行試驗。施工時，混凝土級配配合比、強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計要求，凡不合格的'混凝土料嚴(yán)禁入倉。水泥質(zhì)量符合規(guī)范要求，水泥標(biāo)號采用 425 號。水泥、粗細(xì)骨料和水應(yīng)符合國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2) 澆筑建基或巖基面時，應(yīng)將面上雜物、泥土、水及松動巖石清除干凈后再進(jìn)行澆筑，如遇有地下水，則應(yīng)采取措施避免新澆混凝土受到傷害。
3) 模板要架立牢固、表面光潔平整、接縫嚴(yán)密。
4) 混凝土澆注前應(yīng)詳細(xì)檢查倉內(nèi)模板、鋼筋、預(yù)埋件、永久施工縫和基礎(chǔ)面是否符合規(guī)范要求，經(jīng)驗收合格后方能澆注。
5) 混凝土應(yīng)按順序和方向分層澆注，并保持連續(xù)性，如因故中止且混凝土施工要超過允許間歇時間，則按工作縫處理。
6) 未盡事宜應(yīng)嚴(yán)格按照《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》GB50204—2002 施工。
3. 5 鋼筋加工安裝
本工程有 7. 39t 的鋼筋加工安裝工程量。運(yùn)入加工現(xiàn)場的鋼筋，必須具有出廠質(zhì)量證明書或試驗報告單，并現(xiàn)場查看鋼筋銹蝕程度和結(jié)疤、磕碰傷痕等，并測量鋼筋直徑，保證進(jìn)入現(xiàn)場鋼筋的質(zhì)量和規(guī)格符合相關(guān)規(guī)范要求。鋼筋制安應(yīng)保持表面應(yīng)潔凈，采用鋼筋調(diào)直機(jī)上調(diào)直，鋼筋調(diào)直后應(yīng)平直、無局部彎折和表面裂紋。施工中鋼筋布設(shè)位置準(zhǔn)確，必要時設(shè)短鋼筋支撐。鋼筋端頭及接頭加工應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范規(guī)定，鋼筋接頭布置應(yīng)符合設(shè)計要求和《混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 工 程 施 工 及 驗 收 規(guī) 范 》( GB50204—2002) 等技術(shù)規(guī)范有關(guān)規(guī)定。
3. 6 管道安裝
3. 6. 1 鋼管
本工程有 0. 787 km 的鋼管安裝。
1) 為確保管道的平面坐標(biāo)位置及高程準(zhǔn)確，在管道安裝前，應(yīng)重新復(fù)核管道的中心線及臨時支墩的標(biāo)高核對。
2) 待安裝的管段加工好以后，需用汽車轉(zhuǎn)運(yùn)到安裝地，采用手動葫蘆將管段下車，托運(yùn)至安裝點(diǎn)。
3) 將第一節(jié)管道運(yùn)至安裝位置，根據(jù)已復(fù)核后的基準(zhǔn)臺進(jìn)行中心、高程的調(diào)整，經(jīng)過檢查合格后，即可用型鋼將鋼管臨時固定于支撐上，經(jīng)檢查固定牢固后，將第二節(jié)管段運(yùn)至安裝位置，以第一節(jié)鋼管為基準(zhǔn)調(diào)整第二節(jié)鋼管的中心和高程，同時用千斤頂和拉緊器調(diào)整相鄰兩管口的間隙，連接法蘭螺絲。
4) 加固完，再復(fù)測中心線、高程、里程和傾斜。首裝節(jié)安裝好后，為保證管道不發(fā)生位移，可先澆筑混凝土。然后采用手工涂刷防銹漆。
5) 安裝完畢，外觀檢查合格后方可進(jìn)行試壓。
3. 6. 2 PE 管
本工程有50. 571 km的 PE 管安裝，工程量大。
3. 6. 2. 1 放樣及管溝開挖
根據(jù)項目區(qū)管道具體分別情況，按照圖紙尺寸放樣挖掘管溝，確保開挖斷面均勻，以方便管道安裝。
3. 6. 2. 2 管道敷設(shè)
管道安裝時，不得有軸向扭曲。管道連接時應(yīng)采取伸縮變形的補(bǔ)償措施。敷設(shè)管道的溝底應(yīng)平整，不得有突出的尖硬物體，必要時敷設(shè)10 cm厚的土墊層。埋地管道回填土?xí)r，管周回填土不得夾尖硬物直接與管壁接觸，應(yīng)先用砂土或顆料徑≤12 mm的土壤回填至管頂上側(cè)30 cm處，經(jīng)夯實后方可回填原土。埋地管道管頂回填土厚度≥70 cm。
3. 6. 2. 3 管道連接
管材與管材、管材與管件之間應(yīng)采用由管材供應(yīng)商提供或確認(rèn)的專用熱熔機(jī)具熱熔連( 對) 接。熱熔連接按下列步驟進(jìn)行:
1) 熱熔機(jī)具接通電源，到達(dá)工作溫度( 260 ± 10°C) 指示燈亮后方能用于接管。
2) 連接前管材端部宜去掉 40 ～ 50 mm，切割管材時應(yīng)使端面垂直于管軸線，管材切割宜使用管子剪或管道切割機(jī)，也可使用鋼鋸，切割后的管材斷面應(yīng)去除毛邊和毛刺。
3) 管材與管件連接端面應(yīng)清潔、干燥、無油。
4) 用卡尺和筆在管端測量并繪出承插深度。
5) 加熱時間及冷卻時間應(yīng)按熱熔機(jī)具生產(chǎn)廠家的要求進(jìn)行。
6) 熔接彎頭或三通時，按設(shè)計圖紙要求，應(yīng)注意其方向，在管件和管材的直線方向上，用輔助線標(biāo)志其位置。
7) 連接時無旋轉(zhuǎn)地把管端導(dǎo)入加熱套內(nèi)插入到所標(biāo)志的深度，同時無旋轉(zhuǎn)地把管件推到加熱頭上，達(dá)到規(guī)定標(biāo)志處。
8) 達(dá)到加熱時間后立即把管材與管件從加熱套與加熱頭上同時取下，迅速無旋轉(zhuǎn)地直線均勻?qū)Σ宓剿鶚?biāo)深度，使接頭處形成均勻凸緣。
9) 在規(guī)定的加工時間內(nèi)，剛?cè)劢雍玫慕宇^還可以校正，但不得旋轉(zhuǎn)。
3. 6. 2. 4 試壓
1) 管道安裝完畢，外觀檢查合格后方可進(jìn)行試壓。熱熔或電熔連接的管道，水壓試驗應(yīng)在24 h后進(jìn)行。試壓介質(zhì)為常溫清水。
2) 冷水管試驗壓力，應(yīng)為冷水管道系統(tǒng)設(shè)計壓力的 1. 5 倍。
4 結(jié) 語
通過對赫章縣營腳山塘的修建，提高項目區(qū)的供水能力，滿足耕地的農(nóng)作物灌溉用水需求，將促進(jìn)項目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速發(fā)展，糧食增產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，農(nóng)民增收，推動區(qū)域社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，引導(dǎo)和帶動全縣經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，社會效益巨大。
參考文獻(xiàn):
�。�1］王連鳳，張曉濱 . 芻議小型農(nóng)田水利工程施工質(zhì)量管理［J］. 黑龍江水利科技，2009，37( 02) : 162
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