麻吉垅水庫(kù)主壩新建灌溉鋼管施工

摘 要：婺城區(qū)麻吉垅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工中，主壩新建灌溉輸水鋼管的安裝是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)部位。在施工中，通過(guò)涵管的軸線的調(diào)整、砼澆筑方式的調(diào)整，以及對(duì)鋼管安裝質(zhì)量的嚴(yán)格控制，保證了工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；灌溉鋼管

1 工程概況

麻吉垅水庫(kù)位于金華市婺城區(qū)白龍橋鎮(zhèn)大德垅村，距金華市中心約13km，水庫(kù)所在河流屬錢塘江流域金華江馬達(dá)溪支流，水庫(kù)壩址以上集雨面積1.3km2，主流長(zhǎng)度為2.1km，河道縱比降14.5‰。目前麻吉垅水庫(kù)主壩壩高11.8m，水庫(kù)校核洪水位為71.40m（85國(guó)家高程基準(zhǔn)），相應(yīng)庫(kù)容為148.10萬(wàn)m3；正常蓄水位為70.70m，相應(yīng)庫(kù)容為123萬(wàn)m3；死水位為63.5m，相應(yīng)庫(kù)容為4.3萬(wàn)m3。水庫(kù)灌溉面積1萬(wàn)多畝，是一座以灌溉為主結(jié)合發(fā)電及水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的?。?）型水庫(kù)。

2 主壩新建輸水涵管布置

麻吉垅水庫(kù)樞紐建筑物由攔河主壩、副壩、溢洪道、主壩灌溉輸水涵管及副壩灌溉輸水涵管等建筑物組成，由于該工程是已建水庫(kù)除險(xiǎn)加固，建筑物已基本定型，樞紐布置與原布置基本相同。

主壩灌溉新建輸水涵管布置于主壩左壩端、溢洪道右側(cè)，采用壩下埋管，埋管采用Φ1m、δ=10mm的鋼管，基礎(chǔ)為基巖。鋼管進(jìn)水口中心高程65.00m，布置有鑄鐵平板插門及攔污柵，采用2A-10T斜拉式螺桿啟閉機(jī)控制，涵管出口接Φ0.6m的支管。

3 主壩灌溉涵管軸線位置的選擇

金華市婺城區(qū)麻吉垅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程原設(shè)計(jì)新建主壩灌溉涵管全部埋設(shè)于主壩左岸山體內(nèi)。在實(shí)際施工過(guò)程中，我方認(rèn)為原設(shè)計(jì)涵管埋設(shè)不是最優(yōu)設(shè)計(jì)，建議將主壩新建灌溉涵管在出口位置基本不變的前提下，將進(jìn)水口適當(dāng)向壩軸方向移動(dòng)，調(diào)整后的涵管剖面位置如圖1、圖2所示：

大壩防滲體處理設(shè)計(jì)采用的是大壩中部采用套井粘土回填，兩端采用挖除原有大壩心墻重新回填粘土，調(diào)整后對(duì)大壩的開挖量并沒(méi)有增加，而涵管依舊埋設(shè)在基巖內(nèi)。本工程的施工，時(shí)間緊，任務(wù)重，調(diào)整后不僅容易施工，質(zhì)量易于保證，而且施工大大減輕了工作量，鋼管長(zhǎng)度也由原來(lái)的83米減小到55米，為業(yè)主減小了投資。

4 涵管的施工

4.1 臨時(shí)施工道路

本工程涵管開挖后落差較大，達(dá)11.2m，但壩頂施工道路良好，各種的施工機(jī)械從左、右壩兩端均可進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)；同時(shí)大壩馬道等均可作為施工道路使用，只需局部做好上、下壩道路即可。

4.2 基礎(chǔ)的開挖及驗(yàn)收

在施工中，首先用全站儀定出涵管的進(jìn)、出口及中心線具體位置，嚴(yán)格按圖紙進(jìn)行放樣，對(duì)上部的土層用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，開挖邊坡符合設(shè)計(jì)要求。出露基巖后，重新進(jìn)行一次測(cè)量放樣糾偏。下部的巖石嚴(yán)格禁用爆破法進(jìn)行開挖，改用液壓鑿巖機(jī)開挖。底部松動(dòng)巖石、泥土及積水用人工清理干凈。開挖結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行三檢制的檢查，并請(qǐng)監(jiān)理單位進(jìn)行驗(yàn)收簽字；同時(shí)填寫好重要（隱蔽）工程基礎(chǔ)驗(yàn)收聯(lián)合證書，由建設(shè)單位通知質(zhì)監(jiān)、設(shè)計(jì)、水利主管部門等，與建設(shè)、施工、監(jiān)理等單位進(jìn)行聯(lián)合驗(yàn)收簽證。聯(lián)合驗(yàn)收顯示，整個(gè)涵管管身均可埋設(shè)在基巖內(nèi)，涵管基礎(chǔ)巖石新鮮完整，符合設(shè)計(jì)要求。

4.3 鋼管的安裝

4.3.1 鋼管的制作

為了保證鋼管制作的質(zhì)量，鋼管制作在加工專用場(chǎng)內(nèi)制作。在制作之前，要求技術(shù)人員充分熟悉設(shè)計(jì)圖紙的意圖，對(duì)進(jìn)入加工場(chǎng)內(nèi)的板材、焊材必需要有出廠質(zhì)量合格證明書，并經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可入庫(kù)。鋼板驗(yàn)收入庫(kù)時(shí)，同時(shí)向監(jiān)理人提交產(chǎn)品質(zhì)量證明書、檢驗(yàn)合格證明文件并接受監(jiān)理人的檢查后方可使用。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，結(jié)合實(shí)際進(jìn)行鋼管樣本的制作、鋼板的拼接、下料和卷板。下料后，焊縫處按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求做好坡口，坡口用氧氣-乙炔焰切割，然后用角向砂輪機(jī)打磨成。卷板采用10T龍門吊結(jié)合卷機(jī)進(jìn)行，用龍門吊機(jī)將鋼板緩慢地送入卷板機(jī)，調(diào)整好卷板機(jī)與的小車位置。特別要注意在卷板過(guò)程中，大車與卷筒的速度要保持一致；當(dāng)鋼板卷制成形后，用夾具將接口對(duì)平，點(diǎn)焊牢固，同時(shí)，用與管道內(nèi)徑等長(zhǎng)的臨時(shí)支撐在管口兩邊加以固定，使其不致在吊裝過(guò)程中發(fā)生變形。

鋼管卷板完成后直接用龍門吊機(jī)將其移到焊接平臺(tái)。鋼管的焊接采用半自動(dòng)焊接和手工焊接相結(jié)合的方法進(jìn)行，焊接完成后進(jìn)行內(nèi)、外防腐涂料的刷涂。

4.3.2 鋼管的運(yùn)輸

鋼管運(yùn)輸采用5t解放長(zhǎng)頭車，車廂長(zhǎng)6m，每次每車裝運(yùn)1.8m鋼管三節(jié)。鋼管運(yùn)輸采用專用支架墊斜枕木防止運(yùn)輸過(guò)程中鋼管變形、移位。將鋼管管口朝上平放于拖車托架，支架與車廂底板焊接，并用鐵絲與車廂邊的捆扎鉤扎加固。鋼管吊入支架后用鋼絲繩與車廂整體捆扎。工地現(xiàn)場(chǎng)卸車及二次搬運(yùn)采用8t汽車吊。

4.3.3 鋼管的安裝

鋼管安裝前管軸中線、高程、安裝起始點(diǎn)、彎管轉(zhuǎn)彎點(diǎn)都應(yīng)有準(zhǔn)確并不易移動(dòng)和損壞的基準(zhǔn)點(diǎn)。為確保管道的平面坐標(biāo)位置及高程，在管道安裝前，應(yīng)重新復(fù)核上述基準(zhǔn)點(diǎn)的準(zhǔn)確性，核對(duì)無(wú)誤后方可施工，同時(shí)作好檢測(cè)記錄。

根據(jù)本工程的實(shí)際，將進(jìn)水口前的第一節(jié)管段作為安裝起始節(jié)。利用8t汽車吊結(jié)合千斤頂將該管節(jié)搬運(yùn)至安裝位置，根據(jù)已復(fù)核后的基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行中心、高程的調(diào)整，經(jīng)過(guò)檢查合格后，固定牢固。第二節(jié)管段安裝，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(shí)用千斤頂和手拉葫蘆調(diào)整相鄰兩管口的間隙，對(duì)口壓縫定位焊后管口中心、里程、圓度的偏差應(yīng)符合《水電水利工程壓力鋼管制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL/T 5017-2007）的要求。

為了保證管道安裝時(shí)整個(gè)鋼管均被包在砼內(nèi)，鋼管安裝前用φ25錨桿預(yù)先埋設(shè)做支架和支撐。錨桿深入基巖不少于50cm，每斷面用5根錨桿，將鋼管架起使鋼管離開基巖面，如圖3。外包砼施工時(shí)將所有加固件埋入砼內(nèi)。

4.3.4 環(huán)縫的焊接

定位焊后管口加設(shè)外支撐，應(yīng)立即進(jìn)行環(huán)縫的焊接。焊接由相應(yīng)資質(zhì)的技術(shù)人員進(jìn)行，必須持有水利電力部門頒發(fā)的適用于水利水電工程壓力鋼管制造、安裝的焊工合格證，并在有效期內(nèi)，相關(guān)證書同時(shí)送監(jiān)理部門進(jìn)行審核和備案。焊接時(shí)，所有擬焊面及坡口兩側(cè)各10～20mm范圍內(nèi)的氧化皮、鐵銹、油污及其它雜物應(yīng)清除干凈，每一焊道焊完后也應(yīng)及時(shí)清理，檢查合格后再焊。焊接時(shí)要求每條焊縫連續(xù)進(jìn)行，不得有中斷的現(xiàn)象。為盡量減少變形和收縮應(yīng)力，在施焊前選定定位焊焊點(diǎn)和焊接順序應(yīng)從構(gòu)件受周圍約束較大的部位開始焊接，向約束較小的部位推進(jìn)。

鋼管安裝完后清除管內(nèi)所有雜物，對(duì)鋼管內(nèi)壁的突起處進(jìn)行打磨。鋼管表面的局部凹坑，若其深度不超過(guò)板厚的10%，且不超過(guò)2mm時(shí)，應(yīng)使用砂輪打磨，使鋼板厚度漸變過(guò)渡，剩余鋼板厚度不得小于原厚度的90%；超過(guò)上述深度的凹坑，應(yīng)按監(jiān)理人批準(zhǔn)的措施進(jìn)行焊補(bǔ)。以上的幾個(gè)地方和焊接縫內(nèi)、外兩邊除銹后進(jìn)行油漆的補(bǔ)刷。

4.3.5 鋼管安裝質(zhì)量的檢查

檢查主要是指焊縫的檢查及涂層的檢查。鋼管焊縫的檢測(cè)委托浙江省水利水電工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站進(jìn)行。對(duì)壓力鋼管焊縫采用超聲波探測(cè)試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)出具了報(bào)告編號(hào)為：浙水質(zhì)檢20103449的檢測(cè)報(bào)告，檢測(cè)結(jié)果各檢測(cè)部位的焊縫質(zhì)量滿足規(guī)范要求。涂層檢查結(jié)果也合格。

4.4外包砼的施工

鋼管安裝完畢檢查合格后，進(jìn)行外包砼的施工。在施工前，用高壓水槍對(duì)倉(cāng)面進(jìn)行沖洗，清除倉(cāng)面的雜物、泥土、以及松動(dòng)的巖塊并排除積水。澆筑砼要求連續(xù)澆筑，中途不得留有施工縫。該項(xiàng)目工程量大且壩頂?shù)介_挖槽底落差較大，若采用現(xiàn)場(chǎng)拌制砼，砼的運(yùn)輸及入倉(cāng)比較困難，故經(jīng)認(rèn)證采用商品砼輸送泵進(jìn)行入倉(cāng)施工。采用商品砼輸送泵進(jìn)行施工不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，方便了施工，而且砼統(tǒng)一在砼加工廠拌制，由電腦進(jìn)行級(jí)配的控制，減小了人為因素造成的偏差，保證了工程的質(zhì)量。砼的平倉(cāng)及振搗采用人工進(jìn)行；要注意的是確保鋼管兩側(cè)砼一起上升，以及鋼管底部砼澆筑的密實(shí)；同時(shí)要防止支撐的破壞造成的管道移動(dòng)。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在涵管與原大壩粘土心墻交接部位，為加強(qiáng)防滲效果，設(shè)砼齒墻。砼齒墻厚40cm、高50cm，寬度為比涵管開挖溝槽斷面兩邊多伸入基巖50cm。

4.5 土方及套井粘土的回填施工

4.5.1 土方回填

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，按部位進(jìn)行土方的回填。原大壩心墻部位采用粘土回填，上、下游采用壤土回填。

粘土料的回填，在涵管外包砼施工完畢且達(dá)到下一步施工條件后立即進(jìn)行。粘土回填壓實(shí)控制指標(biāo)包括鋪料厚度、含水率、干容重、碾壓遍數(shù)等，施工時(shí)嚴(yán)格按指標(biāo)控制，并按規(guī)范要求進(jìn)行取樣試驗(yàn)。砂壤土回填與粘土回填同步上升進(jìn)行。砂壤土料采用開挖利用土，回填時(shí)控制好回填土的厚度，含水率，碾壓次數(shù)。攤平采用挖掘機(jī)鋪料，推土機(jī)分層碾壓密實(shí)。施工工序：外運(yùn)粘土→挖掘機(jī)進(jìn)行鋪土、平土→電動(dòng)打夯機(jī)分層壓實(shí)→下一道工序。

上述部位不便大型機(jī)械施工部位如齒墻與心墻交接處等部位采用人工用電動(dòng)打夯機(jī)分層夯實(shí)。

4.5.2 套井粘土回填

為保證工程質(zhì)量，加強(qiáng)心墻部位粘土心墻的防滲效果，在大壩心墻與涵管粘土回填1：2.0邊坡的交接部位，為防止在交接邊坡處產(chǎn)生滲漏通道，在涵管粘土回填完成后，重新加套了套井，使得涵管處粘土心墻與大壩套井形成一個(gè)完整的防滲體系。

5 結(jié)語(yǔ)

婺城區(qū)麻吉垅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工中，主壩新建灌溉輸水鋼管的安裝是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，其工程質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量；而且整個(gè)工程的后期導(dǎo)流均采用此新建灌溉輸水鋼管進(jìn)行，其工程的施工進(jìn)度直接影響后序工程的施工，是整個(gè)工程施工進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)圖關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上的重中之重。在施工中，通過(guò)涵管的軸線的調(diào)整、砼澆筑方式的調(diào)整，以及對(duì)鋼管安裝質(zhì)量的嚴(yán)格控制，并且采取了一系列的關(guān)鍵有效措施，保證了工程施工進(jìn)度和質(zhì)量。自工程恢復(fù)蓄以來(lái)，運(yùn)行正常，觀測(cè)無(wú)不良現(xiàn)象發(fā)生。

作者簡(jiǎn)介：王廣元（1977-），男，工程師，一級(jí)建造師、注冊(cè)造價(jià)工程師，主要從事水利工程施工管理工作