广西天力建设工程有限公司 广西桂林 541001
摘要：本文以柳州市城区河段治理工程白露堤Ⅱ标段为研究对象，以其施工工艺和施工技术为研究目标。首先，对柳州市城区河段治理工程白露堤Ⅱ标段进行了简单介绍；其次，分析了白露提的施工工艺和原则；最后，重点探究了该工程的施工技术和施工重点、难点。希望能够为今后相关工程的具体施工提供一定的帮助作用。
关键字：白露堤；施工工艺；施工技术
引言
作为我国工程建设的重要一部分，水利工程建设在国计民生方面发挥着十分重要的作用。其中，中小河流治理工程建设是当前水利工程建设的重要部分，其施工工艺和施工技术对整个工程的质量具有重要影响作用。因此，本文以柳州市城区河段治理工程白露堤Ⅱ标段为研究对象，重点探究了白露堤的施工工艺和施工技术。
一、工程介绍
柳州市城区河段治理工程白露堤Ⅱ标段，是柳州市防洪工程的重要组成部分。其工程等级及设计标准与柳州市防洪工程一致。本工程的主要任务是防洪、排涝。施工内容：桩号BL1+551～2+747堤防建筑工程、云头溪泵站建筑工程、云头溪防洪闸建筑工程，金属结构设备及安装工程、机电设备及安装工程等。防洪堤长1.196公里，排涝泵站装机7台，总容量4410KW，设计抽排流量38.60m3/s。其主要建筑物结构及平面布置图1如下：
（一）堤型结构采用土堤堤型，堤顶宽8m。设6m宽混凝土路面，迎水坡坡比1:2.5～1:3，以草皮护坡为主，局部采用浆砌石护坡，背水坡坡比1:2，草皮护坡。基础底最低高程69.0m，堤顶高程94.17m。该堤垂直横穿防洪排涝闸与泵站出水管顶部。
（二）泵站采用左岸河岸式布置，泵站设有进水池、主泵房、副厂房，出水管路等。泵房采用钢筋混凝土框架结构，最大平面尺寸为52.10×21.87m。分三层控制：（1）流道层。底面高程79.0m；主要控制水泵进水室，集水井等；（2）水泵层。楼面高层84.20m； 主要布置水泵、进人孔、出水管、渗漏排水泵及风机等；（3）运行层。楼面高程90.0m，主要布置有安装间、高低压配电室、办公室、资料室、桥吊等。
（三）防洪排涝闸紧邻泵站布置，设有进水段、箱涵段、闸室段、出水消力池等。防洪排涝闸采用钢筋混凝土箱涵式平底闸结构，闸室孔口尺寸2孔×3.5m×4.0m，进口段预留检修门槽，出口设消力池消能。
二、施工工艺及原则
（一）通过施工总体布署及施工组织设计，从中挖掘施工突破口和施工点，以点带面，使各分部分项工程有序展开，前后兼顾，衔接合理，施工过程进行有效搭接和平衡施工。规范施工临时用水、用电；合理布置宿舍、钢筋、模板加工场；布置好临时施工道路及弃土场等。
（二）通过熟悉合同文件和施工图纸，结合现场现有条件，根据自有资源确定对整个项目施工工艺：充分利用枯水期时期，主体各建筑物的施工难易程度，以先水下，后水上施工为原则，以泵站施工为中心，以防洪排涝闸施工为重点，兼顾其它展开施工。
本工程划分一个单位工程。工程项目总体施工工艺顺序如下：上下游围堰---临时导流管---消力池---防洪排涝闸---泵房主体（79.0m～84.20m)---泵站出水管箱涵---泵房主体（84.20m～90.0m)---泵房压力水箱---级配碎石及土方回填---泵房主体（90.0m～103.80m)---进水口前池---防洪堤。各分部分项工程施工时，可进行平行或交叉施工。如泵房及出水管开挖的土方，可用于堤防工程土方回填施工。
分部分项工程施工时以防洪排涝闸工程施工工艺具有代表性，现简述如下，其它分部参照施工。
防洪排涝闸施工以闸室为中心，按照“先深后浅、先重后轻、先高后矮，先主后次”的工艺顺序进行。
（1）先深后浅。先施工出水口消力池。出水口消力池基底设计高程70.50m，是整个工程项目的最低点。基础开挖时，采用分层分段和局部重点开挖相结合方式进行。由下游往上游泵站方向逐步退出开挖。
（2）先重后轻。先施工消力池部位左、右岸混凝土挡土墙及前池进水口左、右岸混凝土挡土墙。以便给自重较大的挡墙部位留有预沉降时间，使地基达到相对稳定，以减轻对邻接部位混凝土及建筑物的不良影响。
（3）先高后矮。处于闸室中心的闸底板及上部结构，层次较多，分为闸室（77.0m～82.90），闸门检修平台（82.90m～89.40m),启闭机工作平台（89.4～95.40m)及上部运行层。工作量集中，需要的施工时间也较长。其目的是以便平衡施工力量，加快施工进度。
（4）先主后次。抓住主要矛盾，先集中力量突击影响施工较大的水下部份工程，以后再进行上部结构施工。施工主体部位后再施工次要结构。既是施工安全考虑，也是投资和工期考虑。
三、施工技术及难点分析
（一）施工技术分析
本项目施工包括土建、装修、金属结构及设备、机电设备安装、给排水等多个专业学科知识，工艺复杂，技术全面，多工种交叉施工。限于篇幅，不再逐一分析。仅对项目施工影响较大，相对重要的工序进行必要的分析。
1、施工围堰和导流
围堰建筑物级别为V级。采用枯水期五年一遇洪水标准，外江设计水位78.78m，内江设计水位为81.50m。施工导流管沿右岸坡平行水流方向线性布置。
设上下游两道围堰。上游围堰轴线1.50m方向向下游布置5排水泥搅拌桩，2排用于防渗，3排用于固结，固结桩间距@1500×1500，梅花型布置。上游围堰是连结左右岸施工对外的主要通道，须考虑通车要求。根据施工内江水位控制淹没高程86.50m，可适当在上游围堰顶面铺填碎石或浇筑混凝土使围堰安全，保证临时道路通畅和顺利施工。但上游围堰加高及加宽不能超过水位控制淹没高程，以免汛期洪水上涨，淹没上游植被等引发不必要的纠纷。
2、土方开挖
洪排涝闸工程土方开挖，是整个项目的重点和难点。开挖过程中确保基坑开挖边坡稳定与邻近建筑物的安全，确保施工道路通畅。该部位为原河床，淤泥较厚，积水较深。土方开挖前，做好地面排水和降低地下位至设计标高以下0.5～1.0m。对局部难以排干水的淤泥，掺填30～50%干土后，进行均匀拌和后，再进行开挖运走。
施工时先集中抽排水，对淤泥及杂物开挖进行翻晒。由于基底高程70.50m与原地面高程82.50m相差较大，采用水平方向分三层，逐步降低土方开挖高程。先开挖出二层至73.0高程。对最后一层及消力池基础开挖，采用2台反铲挖掘机辅以长臂挖掘机进行集中开挖，由远及近，由消力池末端往泵站前池方向逐步退出开挖，以便土方顺利运出。
3、土方回填
采用外运土和场内开挖土进行回填。填土较大部位为堤防工程。回填粘土按以下力学指标进行控制：最优含水率Wop=22.5%；最大干密度16.0KN/m3；最优含水率下指标：渗透系数K≤1.8×10-5cm/s 。快剪：内聚力35KPa，内摩擦角17。；饱和固结快剪：内聚力31KPa，内摩擦角21。；慢剪：内聚力25KPa，内摩擦角23。；粘土压实度≥0.93。堤防路基（路面底面）以下150cm范围内≥0.95。含水量控制在最佳含水量±3%的范围内。在土方回填时，须对回填土进行碾压工艺试验，确定现场粘土回填相关技术控制参数。土方回填采用20t压路机进行碾压，振动碾压4遍，静碾压2遍。整个堤防按分段分层进行碾压回填，每层厚度≤30cm。防洪堤施工至堤顶后预留沉降量，按堤高的5%～6%控制确定。回填土时，注意建筑物边线接触面，对接触面涂刷二道粘土浆的技术处理措施，使回填粘土与建筑物两侧良好接触。同时建筑物二侧填土须均匀上升，保证挡墙及排涝闸等建筑物受力均衡。
4、混凝土施工
泵房混凝土浇筑是本项目的关键。考虑泵房剪力墙体厚、较长，预留孔洞较多，混凝土浇筑难度较大。采用水平分层连续浇筑。在浇筑过程中，控制好浇筑速度，严禁漏振并避免过振，确保混凝土的密实，防止施工冷缝的产生。按设计图纸预留施工缝，泵房主体90.0m高程以下，按79.50m；82.7m；84.70m；87.0m设四道凹槽施工缝。施工缝高100mm和宽B/3(B为墙体宽）。混凝土浇筑完成后，待混凝土初凝前1～2小时内，用高压水枪冲洗表面，露出粗骨料，以便与上部混凝土有效结合。止水部位两侧流态混凝土上升高度要一致。注意沥青木板与止水铜片等预埋件的安装与稳固。在振捣混凝土时，不得冲撞及振捣器触及止水铜片等预埋件。
（二）施工重点、难点分析及方法
第一，机组预留孔洞。泵站安装机组7台，预留孔洞较多。机组预留孔洞施工，主要难点是钢筋的预留，会出现不按设计图纸预埋和漏埋，安装次序错误等情况，影响结构受力。图2 （预留洞口配筋示意图和剖面图）所示。施工时须结合施工缝和上部关联结构。如在浇筑泵房84.70m高程混凝土时（按图纸须在此高程留施工缝），上部混凝土预留孔洞底部高程为84.80m，浇筑前则必须对孔洞钢筋进行预埋。假如浇筑完84.70m高程混凝土后，再进行孔洞钢筋的预埋，则钢筋①③④⑤号就会漏埋。现结合图2，简述钢筋的正确安装工艺顺序：
84.70m高程混凝土施工，首先安装②号圆环钢筋；再安装①、③号洞口加强筋，③号（放射筋）钢筋安装时，注意与墩墙钢筋搭接；安装洞口圆模板，再进行④号钢筋放样和钻孔，安装④号（插筋）U型加强筋。④号钢筋插入圆模后，脚底部二端各向外弯曲100mm。其中①②③号加强筋与一期混凝土浇筑完成，④号U型钢筋预留与钢管焊接后一起浇筑二期混凝土。这说明，虽然预留孔洞在84.80m以上，但在浇筑84.70m混凝土时，钢筋就须全部或部份预埋。
第二，钢管进口及出口截水环。钢管采用Q235材质DN1600（厚14）。此部位模板制安和加固复杂，费时费力，容易出错。须引起足够的重视，以免止水失效，造成渗漏。图3（试机循环排水管路剖面示意图）所示。设计要求安装二道截水环A、B。止水内翼环钢板内环A（外径2400，内径1900），一半钢板伸入一期混凝土内，另一半钢板伸入二期混凝土内。止水内翼环钢板内环B（外径1900，内径1620)，与钢管外壁焊接，包裹在二期混凝土内。
首先，内环A须与一期混凝土钢筋焊接牢固；然后再进行圆模板安装。圆模安装前须制作二个圆模。一个圆模厚300mm，另一个圆模厚700mm。二个圆木须夹住内环A后进行拼接，才能浇筑一期混凝土。内环B与钢管焊接安装与预留的止环A的另一半预埋在浇筑的二期混凝土里。
第三，水泵层混凝土浇筑。水泵层板厚900mm。机组部位混凝土浇筑是整个泵房的核心部位。水泵层钢筋制安与预埋底座地脚螺栓预留孔位置的定位直接影响混凝土的浇筑及整个泵房机组安装。机组洞口上下布置5层圆环受力钢筋，洞口加强筋扇形布置与5层钢筋搭接，洞口四周间隔环形均布20个Φ150*550地脚螺栓孔。同时，机组洞口周围布置了Y01～Y03三条隐梁。钢筋安装的间距制约地脚螺栓预留孔位，地脚螺栓预留孔位安装影响钢筋安装间距。
该部位安装精度较高，钢筋较密和复杂。采用全站仪定位机组底座圆心，控制好轴线偏差≤2～3mm。现场制作安装圆模板（Φ3200），圆模板外浇筑顶高程84.20m，洞口内浇筑高程84.05m。施工完圆模板后，对20个Φ150*550地脚螺栓定位、预画样和对受力钢筋进行预摆放。确定无误后，再进行钢筋制安，安装地脚螺栓孔。地脚螺栓孔用Φ150*550PVC塑料管。塑料管底端须用端头永久封闭，管口用堵头临时封闭，管身须用专用卡口和钢筋进行焊接固定。施工过程中用测量仪器监控机组圆模圆心与轴线是否有偏差，预埋地脚螺栓孔位是否移位。
四、结束语
综上所述，柳州市城区河段治理白露堤Ⅱ标段工程涉及了很多方面的施工工艺和技术要求，集水利水电施工技术于一体，是非常具有代表性的一个项目。通过本文的分析，希望能够帮助相关人员掌握堤防和泵站施工工艺以及技术管理。
参考规程规范：
[1]《堤防施工规范》（SL260-2014);
[2]《泵站施工及验收规范》（GB/T51033-2014)
[3]《水工混凝土施工规范》（SL677-2014)
[4]《水闸施工规范》（SL27-2014)
[5]《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008)
论文作者:周天佐
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签：混凝土论文; 高程论文; 钢筋论文; 泵房论文; 泵站论文; 土方论文; 围堰论文; 《基层建设》2017年6期论文;