中国水产广州建港工程有限公司 广东广州 510000
摘要：随着城市经济的快速增长，环境污染也给城市发展带来不小的困扰。为了整治城市水环境，截污纳管就是一项重要的措施。本文结合广州市北部水系建设西航道引水首期工程引水干渠B段（桩号2+800－4+700）单位工程建设，对渠道整治及其配套工程的施工技术进行了分析。
关键词：引水工程；渠道；整治；施工技术
1 工程概况
广州市北部水系建设西航道引水首期工程引水干渠B段（桩号2+800－4+700）单位工程由中国水产广州建港工程公司承建。该工程位于广州市白云区石井街白云湖附近，为渠道整治工程，工程类别为Ⅲ等，主要建筑物为3级。其中标段2+800－4+700为新开渠，全长1900m，新建贯通滘心涌分水闸1座、滘心支涌倒虹吸1座、公路涵箱2座、跨渠交通桥4座，如图1所示。工程土方施工189405.07m3，石方施工6520.29m3，混凝土施工2505.33m3。
2 引水干渠施工
2.1 土石方施工
2.1.1土石方挖填规划
为了提高土石方施工的经济性，在施工前对开挖、回填和弃渣进行调配规划。传统做法主要凭借经验，比较粗糙，本工程应用了系统论与优化决策方法，有效提升了调配的合理性与精度。基本原理是利用等高线数据生成三角网和格网网络，再建构数字高程模型。根据设计高程与格网点实测高程较差，确定各格点的挖填方高度，再通过线性内插在格网上划分挖填方分界的施工零线。依据每个格网挖填方量累加结果，判定挖填方是否平衡，直至挖填方总量较差达到预定精度为止。采用这种方法可节约土石方挖填量，同时提高作业效率，降低施工成本[1]。
2.1.2土石方开挖
土石方开挖采用反铲挖掘机，运土采用自卸汽车。为了稳定边坡，严格控制开挖坡度。对不稳定边坡及时支护。挖至地下水位后，设置临时排水沟和集水井，并将基坑水位降至坑槽以下0.5m再行开挖。开挖至距设计坡面、坡底20cm时，通过人工修坡达到设计要求。遇到较大的孤石或岩层时，采用爆破方式开挖。
2.2渠道防渗施工
为了减小渠道渗漏，本工程以土工格栅和土工膜（三布二膜）进行防渗处理，具有施工简单、防渗效果好、环境适应强、工程费用低的优点[2]。铺设土工膜前，必须清除渠坡、渠底上的杂物，整平坡面、渠底至设计要求。宜选择晴朗天气铺设，并从上游至下游铺设，先铺坡面，后铺渠底，注意张弛适度，预留3%～5%裕度。土工膜拼接采用布缝、膜焊的方式。拼接时，清除膜面泥土杂质，先缝中间层的布，然后焊接上下两层膜，最后缝制最外面两层布。铺设土工膜后及时施工保护层，以免膜损伤。
2.3砌筑施工
2.3.1 护脚干砌石施工
本工程引水渠护脚采用干砌石砌筑，方量达2293.78m3。施工前严格控制石料质量，要求质地坚硬，无风化现象，每块石料重量不低于25kg，最小边长不小于20cm。使用前，清除石料表面泥垢和杂质。砌筑时要求平整、稳定、密实和错缝，块石大面朝下，同层相邻砌石错缝。
2.3.2 护坡植草砖铺设
本工程引水渠斜坡面铺设植草砖，铺设面积达3320.00m2。施工时，先要检测坡面。设置边线控制桩，预留10cm，通过人工削坡达到设计要求。先铺设10cm砂垫层。植草砖铺设时应轻拿轻放，并且不得损伤边角。铺设顺序应从下向上，铺设过程中用橡皮锤敲紧。铺设形式通常为连锁形式，应按设计要求形成规整的图案。铺装完毕，填土，植草，再浇水养护。
3 分水闸施工
3.1 土方开挖与填筑
土方开挖方法与要求参见本文2.1节。土方回填应在岸墙、翼墙完成后，并在清理整修墙背及伸缩缝检查合格后进行。回填土应该分层均衡上升，回填后采用小型机械或人工夯实方法压实，回填高度应考虑沉降影响而比地面略高[3]。
3.2 闸基防渗处理
本工程采用高压旋喷桩进行地基防渗处理。施工工序为先钻孔，再喷浆，并且分序施工。钻孔时，要求孔位偏差不超过5cm，孔斜不超过1.5%[4]。浆液采用水泥浆。钻孔深度检验合格后，先在孔底静喷1～3min，待孔口冒浆后再由下至上一边旋喷一边提升，直至设计标高。停浆、气后，提出钻杆，再用浓浆封孔。钻杆提出后及时用清水清洗管路，以免堵塞。然后移至下一桩位。
3.3 水闸混凝土施工
水闸混凝土应具备良好的抗磨蚀、防渗漏、抗冲击性能，为此宜选择适宜的技术，严格控制原材料质量和施工配合比。浇筑顺序应从底板、胸墙、闸墩开始，再到上部的闸室、翼墙和护坦。一般采用组合式钢模，必要时可辅以木模。浇筑前检查钢筋和模板质量。混凝土浇筑可采用跳仓法施工。混凝土入仓采用泵送方式，平铺法铺料。铺料后及时振捣，并采用插入式振捣器。插入间距为振捣器作用半径的1.5倍。插入深度应深入下层混凝土5～10cm。在模板、钢筋、预埋件处小心振捣，勿使模板等移位和变形，插入间距应为振捣器有效半径的0.5倍。底板、护坦面层混凝土再采用平板振捣器振平。门槽、闸墩等特殊部位部位应采用分层分块法浇筑，并采用小级配混凝土，多点对称下料。而且一次下料不宜过多，振捣时应采用小型振捣器。混凝土浇筑6～18h进行洒水养护，也可采用覆盖养护，低温时应加强早期保护。一般情况下，应连续养护28d以上。墙、墩、柱拆模时强度不得低于3.5MPa。承重模板和支架拆除时强度至少应达到70%以上，若悬臂板跨度超过2m，拆除时强度必须达到设计强度的100%。
4 倒虹吸施工
4.1 施工流程
本工程引水渠与滘心支涌交叉采用了倒虹吸建筑，其施工流程为：导流围堰施工→基坑开挖→浇筑混凝土垫层及管枕混凝土→倒虹吸管安装→阀井施工→土方回填→砌筑护坡。其中导流围堰采用钢板桩，护坡采用浆砌石砌筑。
4.2 导流围堰施工
先开挖导流明渠，然后插打钢板桩。施工前应检查桩身有无损坏，特别是锁口部位。检查合格后进行分类、编号，锁口部位应涂抹由黄油、膨润土、锯末配制的混合油膏，以方便插打并提高防渗性能。然后组桩施工，即将2～3片钢板桩拼成一个组桩，再用夹板夹牢。接着安装导向框，即用工字钢制成围囹，以便插打钢板桩时导向，兼做施工平台。插打应从上游中间开始，再向两边前进，最后在下游合拢。头一根桩起定位和导向作用，必须严格控制垂直度，每打入1m即测量1次。其他桩以已插好的桩作为控制基准。最后剩5～7片未插打时，根据缺口宽度确定钢板桩片数，必要时采用特制型桩合拢。先插好桩，再逐次施打至设计深度，完成合拢。最后填筑土石形成围堰。主体施工完成以后，先拆除围堰，再封闭和回填导流明渠。
4.3 混凝土施工
钢筋是混凝土结构中的重要组成部分，主要承受拉、弯作用。在施工中遇到钢筋锈蚀、弯曲处开裂将极大影响钢筋在混凝土结构中的功能发挥，所以钢筋施工前应对施工人员进行培训和交底，钢筋工和焊工必须持证上岗，并在施工过程中严格按规程操作。模板的加工、安装应按照施工图纸及规范要求操作，特别是要对模板结构进行控制，其强度、刚度和稳定性必须满足混凝土施工荷载要求，同时模板外观尺寸必须准确、接缝密封良好。混凝土浇筑时应考虑到大体积混凝土开裂问题，尽量采用跳仓法分层浇筑。管底基础混凝土浇筑时，必须先对混凝土垫层施工质量进行验收，然后再弹线定位模板、钢筋的位置与尺寸关系。经监理工程师验收后才能开始混凝土浇筑。浇筑顺序应从水平段开始，然后再从坡下往坡上方向浇筑。浇筑时需严格控制管底混凝土高程，防止因超高而影响虹吸管安装。虹吸管安装完成后，需浇筑管身外包混凝土。钢管验收合格后，安装管身混凝土的模板和钢筋。经监理工程师验收后，开始浇筑混凝土。浇筑方法仍采用跳仓法，浇筑时应从管身两侧分层、对称、连续浇筑，每层厚度不大于振动棒作用长度，通常振动棒有效作用长度45cm以上，所以每层混凝土厚度一般取30～50cm。应在下层混凝土初凝前浇筑上层混凝土，以免形成施工冷缝。如果上、下层浇筑间隔过长，应按施工缝要求处理层面。
4.4 虹吸管施工
虹吸管采用钢管。安装前检查管道质量。采用吊车安装，两点吊带吊装，严禁使用钢丝绳和穿心吊法[5]。对接时加垫调整两侧管道同心和留出焊接空间。焊口采用V型坡口，先点焊定位，再连续施焊。焊缝应在24h后进行探伤检查，有缺陷的焊缝应割开补焊。然后进行防腐处理，一般采用环氧煤沥青加玻纤布增强。然后钢管内衬砌钢丝网水泥砂浆，管外浇筑包封混凝土。
4.5 土方回填
待结构混凝土达到设计龄期即可回填土方，应分层摊铺回填至设计高程。
4.6浆砌石护坡施工
石料质量要求参见本文2.3.1小节。砂浆稠度控制在30～50mm。施工前，先洒水润湿基础，再铺上一层3～5cm砂浆，然后砌筑块石。砌筑时，按先角石、再面石、后腹石的顺序砌筑。挑选外露表面平整的面石，应先试方，必要时修凿，以确保块石稳固，原则同干砌石，即平整、稳定、密实和错缝。砌筑完成后，在砂浆终凝前，挖除面向槽内的2cm以内深度的接缝砂浆，用水洗净后，再用标号更高的水泥砂浆勾缝。勾缝应从上至下进行，避免污染已勾缝部分。
5 结语
广州市北部水系建设西航道引水首期工程引水干渠B段（桩号2+800－4+700）单位工程从2007年2月8日开工建设，2010年2月10日完工，2010年9月8日通过验收，其中6个分部分项工程质量全部合格，未发生质量事故，为迎接广州亚运会的顺利召开添上浓重的一笔。
参考文献：
[1] 侯建梅. 土石方施工技术应用于水利工程中的优势探究[J]. 黑龙江水利科技，2015,43(10)：65-66.
[2] 刘明，裴文杰. 灌区渠道防渗设计施工要点探讨[J]. 湖南水利水电，2016(3)：37-39.
[3] 聂勇，董聪飞，徐莉美. 水利工程中的水闸施工技术实践应用探讨[J]. 河南水利与南水北调，2014(12)：27-28.
[4] 崔旭. 红崖山水库泄洪闸高压旋喷桩施工技术探究[J]. 水利规划与设计，2017(1)：120-124.
[5] 顾青林. 洪河倒虹吸施工流程与质量措施探析[J]. 水利建设与管理，2017,37(3)：7-10.
论文作者:谢健萍
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/2
标签：混凝土论文; 工程论文; 土方论文; 钢筋论文; 土石方论文; 虹吸管论文; 围堰论文; 《防护工程》2017年第34期论文;