淺談水利工程渡槽基礎(chǔ)承臺施工

楊自忠

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

1 工程概況

湖北省鄂北水資源配置工程輸水線路總長269.67 km，工程全線自流引水，設(shè)24處分水口，設(shè)計(jì)供水人口482萬人，灌溉農(nóng)田面積24.23萬hm2。七方（文莊）渡槽位于湖北省棗陽市境內(nèi)，七方（文莊）渡槽進(jìn)口與七方（羅家）明渠相接，出口與七方（文莊）明渠相接，總長1.22 km。渡槽為旱地槽，承臺為低樁鋼筋混凝土承臺，其中文莊渡槽共40座，承臺尺度為12 m×7.5 m×2.5 m（長×寬×厚），C25混凝土，承臺底設(shè)10 cm厚C15混凝土墊層。承臺設(shè)計(jì)土方開挖邊坡為1∶1。

2 承臺施工的重點(diǎn)、難點(diǎn)

項(xiàng)目部于2016年12月上旬在文莊渡槽的Z11號承臺位置（坡地）做了按設(shè)計(jì)邊坡承臺基坑試挖，挖深僅2.5 m左右，開挖土有褐色、黃色、白色、灰白色等，有姜石，第二天底邊坡開裂小塊滑塌，1周后邊坡多處崩塌，雨后挖坑的交接邊角也出現(xiàn)了崩塌。由此可見，渡槽承臺施工的難點(diǎn)在工程所處地的土質(zhì)上，土質(zhì)的關(guān)鍵是其存在膨脹性?；娱_挖預(yù)留作回填的土方應(yīng)予以初壓、儲存、遮蓋防水、防曬等措施；基坑開挖邊坡坡度決定承臺混凝土澆筑施工工藝和設(shè)備的投入。最重要的是承臺施工期基坑的土體浸水或脫水改變土體性質(zhì)而不穩(wěn)定，造成施工不安全的隱患。

承臺施工前應(yīng)對膨脹土的特性、特點(diǎn)、危害、處理方法、注意事項(xiàng)進(jìn)行交底，讓施工人員提高自我保護(hù)意識，本工程所有參與管理者應(yīng)以分段、快速作業(yè)法進(jìn)行施工管理。

參與施工人員應(yīng)以安全防護(hù)為重點(diǎn)，要求工程開工、施工過程中的每一步“管好水，用好土”，保質(zhì)保量完成承臺施工，同時(shí)為墩身和上部結(jié)構(gòu)施工做好前期準(zhǔn)備。

3 承臺施工方案

3.1 承臺施工要點(diǎn)控制

承臺測放開挖線的同時(shí)完成承臺兩控制座標(biāo)點(diǎn)的連線，并將承臺中軸線引出開挖區(qū)以外，隨時(shí)可校核承臺施工位置，為鋼筋綁扎和模板支設(shè)提供準(zhǔn)確控制線。承臺混凝土澆筑完成后應(yīng)標(biāo)識好承臺頂面設(shè)計(jì)座標(biāo)點(diǎn)。

承臺施工前期做好施工區(qū)域和承臺區(qū)域排水、防水，準(zhǔn)備好回填土堆存遮蓋防水防曬的場地，管好水，不允許水流入基坑，也不允許水浸濕邊坡和暴曬邊坡，造成邊坡土體浸水和脫水改變土體性質(zhì)。

承臺土方施工盡可能為渡槽施工和支架搭設(shè)提供條件和保證，盡可能不擾動(dòng)承臺以外的土體，并準(zhǔn)備好承臺施工完成后開挖區(qū)的土方回填。

基坑防護(hù)必要時(shí)采用鋼圍堰擋土支護(hù)，以維持土體穩(wěn)定，確保施工安全。

3.2 土方開挖及防護(hù)

承臺基坑土方開挖是樁基施工的后續(xù)，必須保證樁基檢測設(shè)施的完好，并為樁基檢測做好服務(wù)。承臺開挖要以樁基施工中探明的地質(zhì)為依據(jù)，首先確定并開挖邊坡，對不穩(wěn)定的特殊土體邊坡應(yīng)及時(shí)呈報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行邊坡放緩修改。

根據(jù)圖紙中承臺的中心位置測量放樣出承臺邊線、基坑邊線（每邊較承臺邊線寬出1 m）、基坑開挖邊線，采用機(jī)械配合人工開挖的方式開挖基坑，開挖放坡1∶1，地質(zhì)情況較差時(shí)可根據(jù)具體情況放大坡比至1∶1.5，基坑底部長寬方向要比圖紙中承臺設(shè)計(jì)長寬方向各多加1 m，靠近邊坡設(shè)30 cm排水溝，剩余70 cm為作業(yè)空間，嚴(yán)禁超挖，拐角部位設(shè)積水坑，用潛水泵將基底積水排出基坑以外。承臺開挖斷面如圖1所示。

圖1 承臺開挖斷面示意圖

開挖前做好防護(hù)工作的準(zhǔn)備，按所挖基坑土體特性采取相對應(yīng)防護(hù)方法。對于土質(zhì)較好、開挖深度不大的基坑可不作防護(hù)；對于開挖深度較大的基坑，采用鋼圍堰擋土支護(hù)的方法。

基坑開挖分層：根據(jù)文莊渡槽承臺特征值表，基坑開挖分2層進(jìn)行，第一層剝除樁基施工擾動(dòng)和耕植交接層土體，該部分土作為棄土外運(yùn)棄土場，層厚1 m左右；第二層開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高，達(dá)到能澆筑墊層混凝土的條件（立刻澆筑墊層混凝土），該層土方堆存在渡槽跨中，以備回填。待回填土的堆存需碾壓平整后以防水薄膜覆蓋。

3.3 基槽驗(yàn)收及樁頭處理

在完成土方開挖后報(bào)監(jiān)理對基槽進(jìn)行驗(yàn)收。經(jīng)驗(yàn)收合格后，即可開始破除樁頭混凝土施工。破樁頭前在樁體側(cè)面用紅油漆標(biāo)注清楚破樁頭高程線，防止樁頭被多鑿，造成樁頂伸入承臺內(nèi)的高度不符合設(shè)計(jì)要求。樁頭鑿除以風(fēng)鎬鑿除，6根樁同時(shí)開始。鑿除過程中保證不擾動(dòng)設(shè)計(jì)樁頂以下的樁身混凝土。樁頭鑿除施工完成后，將伸入承臺內(nèi)的樁身鋼筋清理潔凈并整修成設(shè)計(jì)的喇叭口形狀，復(fù)測樁頂高程。鑿樁頭作業(yè)過程中應(yīng)保護(hù)好聲測管，防止預(yù)埋的聲測管被風(fēng)鎬破壞。鑿除的混凝土碎渣塊填入混凝土墊層邊作施工通道并保證滲水水路暢通，大樁頭運(yùn)往棄渣場堆放。

3.4 墊層施工

承臺基坑開挖平整后，以8號槽鋼作邊模板，混凝土灌車運(yùn)輸，溜槽或吊灌入模，振搗器振搗，澆筑10 cm厚C15的混凝土墊層。墊層須鋪筑均勻，振搗密實(shí)、整平?；炷翝仓皦|層基礎(chǔ)面必須清理干凈，無淤泥、無積水及雜物等。

3.5 承臺鋼筋綁扎及模板安裝

一是承臺鋼筋安裝必須在樁檢合格、樁頭處理完畢、承臺底面標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求后才能施工作業(yè)，否則不得進(jìn)行下道工序作業(yè)。二是承臺鋼筋在鋼筋加工廠加工，汽車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場。三是鋼筋保護(hù)層按設(shè)計(jì)凈保護(hù)層厚度5 cm，側(cè)面和底面的墊塊數(shù)量不少于4個(gè)/m2，布置均勻?；炷翂|塊的抗壓強(qiáng)度和耐久性不低于結(jié)構(gòu)本體混凝土的標(biāo)準(zhǔn)。四是承臺鋼筋綁扎以圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸排布、綁扎鋼筋。鋼筋接頭按規(guī)范要求在縱軸上偏彎接頭鋼筋，現(xiàn)場焊接接頭。按規(guī)范選擇對應(yīng)焊條和焊機(jī)施焊。施焊前電焊工按鋼筋焊接要求作試焊接頭，焊工在有操作證的條件下才允許上崗。承臺鋼筋網(wǎng)制設(shè)完成后，按墩身鋼筋與承臺主鋼筋連接形式完成墩身主筋的預(yù)埋與焊接固定。五是模板制作與安裝。承臺模板：承臺混凝土施工模板采用大塊組合鋼模板，面板采用厚5 mm鋼板，背部橫縱向加肋。鋼模板采用預(yù)埋鋼筋拉桿固定，不需進(jìn)行外部支撐。鋼模板吊裝完畢后，對模板平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系以及縱、橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，報(bào)監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可澆注混凝土。模板拼裝如圖2所示。

圖2 模板拼裝示意圖

3.6 承臺混凝土施工

3.6.1 混凝土運(yùn)輸 水平運(yùn)輸混凝土采用攪拌罐車運(yùn)輸，混凝土泵車泵送入模。

3.6.2 混凝土澆筑 承臺混凝土采用分層一次澆筑，分層層厚40 cm，分層交接控制在初凝之前（一般選夜間施工）?；炷翝仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷?；炷翝仓罢駬v時(shí)應(yīng)經(jīng)常觀察模板、鋼筋及插筋等有無移動(dòng)或變形等情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理，并在已澆筑的混凝土初凝前休整好。承臺混凝土澆筑到上部，應(yīng)及時(shí)埋設(shè)渡槽施工支架的底座埋件。

3.6.3 振搗 采用插入式Ф50振搗棒振搗，振搗棒應(yīng)快插慢拔，插入點(diǎn)要排列均勻，順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振搗且密實(shí)。插入點(diǎn)間距不大于40 cm。振搗上一層時(shí)應(yīng)深入下一層5～10 cm，使上下層混凝土結(jié)合牢固。振搗時(shí)，振搗棒不得觸碰鋼筋、模板。

3.6.4 承臺混凝土養(yǎng)護(hù) 澆筑好的承臺混凝土采用塑料薄膜覆蓋保水保濕養(yǎng)護(hù)。

3.6.5 拆模及模板修整 承臺混凝土澆完3 d后或混凝土試壓強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范允許值即可拆除模板。模板拆除應(yīng)防止松頂、掉角等現(xiàn)象。拆除后的模板應(yīng)涂刷脫模劑。模板拆除后應(yīng)及時(shí)卸下錐型螺帽，并以砂漿填實(shí)錐型螺帽孔，保證承臺的外觀線型。

3.7 土方回填

承臺混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)回填土方，以利于承臺混凝土的養(yǎng)護(hù)、渡槽支架地基力的恢復(fù)，也為墩身施工提供條件。

填筑材料：基坑開挖的儲備土料。

填筑分層：30 cm一層。

填筑施工：拆模后的承臺基坑應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場清理，抽干積水，拆除施工設(shè)施，平整現(xiàn)場場地并以振動(dòng)夯夯實(shí)基底層和邊角。以裝載機(jī)取土，反鏟分層平鋪，底層或下層以打夯機(jī)分層夯實(shí)，施工道路反向一側(cè)基坑預(yù)留集水小溝，回填到壓路機(jī)能施壓的高程后分層壓實(shí)，要求壓實(shí)度達(dá)94%。

壓實(shí)度測試：壓實(shí)度測試由試驗(yàn)檢測，檢測方法采用灌砂法或環(huán)刀取樣法。

3.8 雨季施工措施

一是承臺基坑開挖時(shí)，基坑開挖邊線外應(yīng)設(shè)置截水溝，以防止地面水流入基坑，基坑內(nèi)設(shè)置集水坑，并配齊抽水設(shè)備。二是加強(qiáng)基坑邊坡防護(hù)，雨季施工時(shí)對基坑邊坡坡度進(jìn)行放大，雨季前已完成的開挖邊坡要采取苫蓋措施，加強(qiáng)邊坡觀測，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)及時(shí)分析原因，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。三是承臺基坑開挖完成后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行基坑墊層施工，后續(xù)工序緊密銜接，避免建基面長期暴露。四是澆筑承臺混凝土前應(yīng)及時(shí)了解天氣情況，不得在雨天施工?；炷翝仓瓿珊?，未達(dá)到初凝如遇下雨應(yīng)及時(shí)用塑料布遮蓋，防止雨淋。

4 膨脹土地區(qū)施工的特殊要求

一是承臺施工要管好水，不允許水流入基坑，并做好施工區(qū)和承臺區(qū)域的排水防水設(shè)施。二是各承臺施工作業(yè)由工程部牽頭，組織快速作業(yè)法進(jìn)行管理施工。三是棄土運(yùn)到開挖線以外的距離應(yīng)大于6 m以上。四是基礎(chǔ)完成施工后，基坑應(yīng)分層回填分層夯實(shí)；填料選擇非膨脹土、弱膨脹土；填土層厚控制為30 cm。五是經(jīng)常檢查施工現(xiàn)場，如土體開裂、滲漏等，處理及堵塞要及時(shí)修補(bǔ)，經(jīng)常觀察有無水平位移，土體有無通長裂縫等，防止坡體滑動(dòng)。