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山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 3306
博興縣打漁張引黃灌區地處山東省北部,黃河下游右岸,是我國興建最早的引黃灌區之一,始建于1956年,灌區范圍涉及博興、廣饒、壽光、墾利、利津5縣,控制灌溉面積512萬畝。后因行政區劃的變遷,打漁張灌區控制面積逐步減少。目前,打漁張引黃灌區涉及博興縣的9個鎮,2個辦事處,384個自然村,灌區人口41.4萬人,設計灌溉面積66萬畝。灌區內共有干渠9條,總長度97.1公里;支渠190條,總長度233公里;干支渠主要建筑物300座。
1 工程概況
灌區2003年啟動續建配套與節水改造工程建設,2005年灌區被列入國家大型灌區節水改造工程項目,分別在2005年、2006年、2007年及2008年冬季共進行了6期續建配套節水改造工程建設,累計完成投資近6000萬元(其中中央國債無償資金2200萬元),共計完成襯砌干渠渠道20多公里,維修節制閘2座,新建改建支門41座,新建交通橋、測水橋各3座,修筑渠堤道路16.8公里。項目的實施極大改善了灌區供水條件,節約了水資源,社會、生態和經濟效益顯著。
打漁張灌區干渠襯砌工程采用半斷面襯砌、全斷面防滲。渠道為梯形斷面,邊坡均為1/2,護坡采用厚6cm的C20預制砼板,板下鋪設土工布(500g/m2),渠底兩側坡腳設砌石砼封頂齒墻,渠底下60cm處鋪設一層0.2mm厚的塑料薄膜。干渠襯砌施工的基本順序是:渠槽土方整修—塑膜鋪設—渠底土方回填夯實—底角齒墻砌筑—砼板安砌—結構縫、伸縮縫處理—砼封頂板現澆—壩面整修—竣工清理—竣工驗收。項目建設是集土方、砌石、混凝土為一體工程,技術含量高、施工難度大。
2 存在的主要問題分析與對策
在近幾年渠道襯砌施工中,由于遇到不同的干渠土質,不同的地下水位,不同的天氣溫度等原因,在工程施工中經常會出現一些難點問題,根據自身的施工實踐,對其中一些主要問題進行認真分析,總結出相應的最佳方案,對今后工程設計、施工、運行管理具有重要意義。希望通過相互交流,為今后灌區渠道襯砌總結施工經驗,不斷提高施工管理水平。
2.1粉沙質土的回填壓實問題:灌區在2003年啟動續建配套與節水改造工程建設,主要施工內容是襯砌二干渠渠首段1.3公里,維修節制閘兩座。在渠道的襯砌工程施工中,由于原渠道寬為25米,改造后渠道縮窄為18米,需要進行土方回填,根據施工技術要求土方回填上三壓二(虛土上30cm,壓實后20cm),干密度達到1.6t/m3。在施工中,部分渠段出現回填土方達不到設計干密度情況(施工隊嚴格按施工要求進行施工)。
分析:監理人員與施工隊技術人員通過現場調查,發現二干渠渠首兩岸棄土為多年渠道清淤的黃河泥沙,沙粒比較細,基本為粉沙。由于兩岸棄土堆積較高而含水量低(10%以下),根據現場情況,管理人員經過分析,認為壓實土方達不到設計要求一是與土質有關,二是與土壤含水量有關。
對策:監理部與施工隊研究決定,進行不同含水量的土方做壓實試驗。在嚴格按照施工技術要求,分不同的含水量進行碾壓試驗后,發現含水量在16%--19%時,干密度可達到較大值1.55t/m3。經過設計人員測算,按1.55t/m3可以滿足工程質量要求,最后回填土壓實干密度按1.55 t/m3驗收。
2.2渠道底塑料薄膜鋪設中出現的問題:干渠襯砌工程按照設計要求,渠底下60cm處鋪設一層0.2mm厚的塑料薄膜。鋪設前,首先用機械進行渠底土方開挖,而后人工進行平整、鋪設薄膜,薄膜鋪設按順水流方向,采用滾放方式,搭接長度30cm,渠底塑膜鋪設、搭接完畢,進行渠底土方回填壓實。但當渠底土方回填壓實完畢,進行下一道工序齒墻砌筑時,發現塑膜寬度余量不足,無法與渠坡土工膜進行搭接。
分析:經現場分析原因有二:一是灌區節水改造工程設計中薄膜的施工寬度是按渠道凈寬考慮計算,而在實際施工中渠底雖經人工平整,但渠底土仍存在高低起伏、虛實不一的情況,而且部分渠段渠底存在淤泥,回填渠底土方使塑膜受壓變形收縮;二是施工中,鋪設的塑膜與支持面沒有完全貼實,塑膜下有空氣或有明水。在土方回填時,造成空氣或水不能順利排出,使塑膜鼓脹出現皺褶、懸空現象。
對策:為了避免上述問題,工程指揮部采取了如下措施:一是要求設計單位,在設計時充分考慮施工實際情況,留出余量;二是施工中做到嚴格監控,塑膜的鋪設必須在干燥無水的情況下進行,渠底明水必須排除,鋪設的塑膜要與支持面貼實,塑膜下的空氣排凈;三是回填渠底土時,從一頭開始往另一頭趕,使膜下空氣(或明水)能順利排出,避免使空氣或水在膜下集中,造成薄膜鼓脹而出現懸空、褶皺現象。
2.3渠坡坡腳塌陷問題:2003年冬季施工的渠道襯砌工程,經過一段時間運行后,部分渠段出現砼板護坡下部第一行板塌陷的現象。發現由于坡腳板的塌陷,造成渠坡角一至兩條縱縫出現裂縫,使水進入混凝土板下,在冬季極易造成凍漲,渠坡遭到損壞,影響了渠道的正常運行。
復合土工膜(復合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高,產品具有強度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通,地鐵、隧道、工程建設中的防滲、隔離、補強、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場的防污處理。
分析:灌區改造項目中,渠底兩側設砌石砼封頂齒墻,高60cm(其中M10漿砌石高45cm,C15現澆砼高15cm,齒墻頂寬45cm,底寬60cm)。進行齒墻砌筑時,施工隊為了方便施工,在齒墻靠坡腳的一側開挖了施工工作面,完成后由于空隙較窄,回填土方夯實困難,回填土不密實而沉陷,造成了坡腳第一行板塌陷。同時,在施工中,由于現場管理人員經驗不足,對回填土沒有嚴格監控。對策:根據工程實際情況,采取了如下措施:一是基礎齒墻砌筑時,靠近坡腳的一側嚴禁留工作面,以避免坡腳超挖影響后續工序的施工質量;二是加強監控,一旦出現超挖現象,土方回填單獨作為一個工序進行報驗,現場監理加強監控,要求用鐵錘等分層夯實,保證回填土方的密實度。
2.4渠坡橫向伸縮縫兩側襯砌板,在冬季節易凍脹問題:灌區在2003年的渠道襯砌工程,渠坡每隔12.4m設一道橫向伸縮縫。伸縮縫設計為6cm厚,底層2cm砂漿層,中間2cm瀝青膠泥,上層2cm砂漿層。在當年冬季寒冷季節,伸縮縫兩側的砼板出現明顯的凍脹破壞
分析:經分析主要原因是由于施工中膠泥填量較少,砂漿量多、標號高,造成伸縮縫過硬造成。
對策:灌區在以后的施工中,更改了設計,變為底層鋪一層油氈,中間4cm膠泥,上層2cm砂漿保護層,并注意控制砂漿標號在75號左右,這樣避免上述現象。
2.5冬季施工渠道削坡工序中應注意的問題:在渠道襯砌工程中進行邊坡修整時,一般的施工方法是用機械進行收坡,留10cm的土層,用人工循序漸進的切削,最后掛線精整,以達到標準坡面為基準(1:2.0)。在2005年工程施工中,部分施工隊完成土方回填后,緊接展開大面積機械收坡,人工削坡施工中也沒有做到干一段、成一段,留有尾巴。當時天氣較為暖和(最低氣溫在0℃左右),沒引起注意,但在12月3號天氣驟然變冷,最低氣溫降到-9℃,新挖開的土坡全部被凍。在當時氣溫下,經過一夜凍土層也達4cm左右,有部分機械收的渠坡,經過幾天后凍土層達到20cm左右。由于機械收坡的預留的保護層較薄,人工削的坡也基本到位,因此這次降溫給施工造成了巨大困難,施工時只能揭凍片,造成渠坡不同程度的傷坡,上凍時間短的,人工還可以施工,嚴重的只有用機械施工。不但造成渠坡超挖,影響了工程質量、工期延誤,而且超挖部分進行垂砂,造成經濟損失。
對策:在冬季渠道襯砌工程施工中,進行渠道邊坡修整工序時:充分考慮氣溫因素,不宜機械收坡量過大,要做到機械粗削與人工精削步調保持一致;人工削坡當天開工的要當天干完、干到位,干一段成一段,不留尾工;一旦出現超挖,進行垂砂處理。
2.6高含水量流沙層地段土方回填問題:2007年冬季,在襯砌十三條渠和三合干渠時,遇到了流沙層,渠底表面看起來土質非常好,只要人或機械上去一動就成為泥沙而下陷,給工程施工造成了巨大難題。在渠道土方回填過程中,回填的土方經機械碾壓,容易形成橡皮土,有時出現泉眼,無法壓實。雖然采取了開挖中溝排水、第一層回填土加厚等措施,但由于砂質土滲水系數小,而工期緊,降水時間短,降水效果不明顯,往往需要第三批土才能設計干密度。
分析與對策:在施工過程中,現場管理人員認真其原因,探索更合理的施工方法。分析其原因有二:一是施工段是流沙層,而且地下水位高,土壤含水量大;二是沙質土滲水系數小,而工期緊、時間短,降水效果不明顯。因此,如何加快土壤排水是關鍵,此時有人提出對原地基進行碾壓排水的施工方法,經試驗取得了較好的效果。其方法是:在挖好了滲水溝(溝深1.5m左右)的原地基上用機械碾壓2-3遍(在碾壓時,就可以看到大量的水被擠壓出來,形成涓涓細流,流入滲水溝),14-20小時后取干土進行回填碾壓,在這種情況下,第一批土土(第一批土可稍后點,按40cm即可)碾壓后就可達到設計干密度要求。
結束語:以上是我在實際的工作中的一些經驗總結,希望這些工作經驗對讀者有所幫助,不合理的地方希望給提出寶貴意見。
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