寶雞峽灌區(qū)渠道改造工程重點(diǎn)環(huán)節(jié)施工工藝探討

韓 鑒

(陜西省寶雞峽引渭灌溉中心，陜西 咸陽(yáng) 712000)

0 引言

寶雞峽引渭灌溉工程是一個(gè)引水上渭北高塬，灌溉農(nóng)田170萬(wàn)畝的大型水利工程。引水樞紐位于寶雞市以西11 km處渭河出谷的寶雞峽口，總干渠自渠首開(kāi)始，沿渭河北岸黃土塬坡蜿蜒東行，至眉縣常興車(chē)站附近上塬。灌區(qū)工程建成四十余年以來(lái)，對(duì)解決渭北高塬的嚴(yán)重干旱問(wèn)題，改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和促進(jìn)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了很大作用[1]。灌區(qū)輸水渠道絕大多數(shù)采用明渠輸水，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，部分渠系建筑物破壞失修、滲漏嚴(yán)重，末級(jí)渠系設(shè)施較差，斗分渠建筑物損毀嚴(yán)重，渠道有效利用率偏低，造成灌溉水資源極大浪費(fèi)，也為渠道的安全運(yùn)行埋下了很大隱患，進(jìn)行灌區(qū)渠道改造尤為重要[2-3]。灌區(qū)渠道改造工程關(guān)系到灌區(qū)農(nóng)田灌溉用水，對(duì)灌區(qū)所覆蓋的各區(qū)縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展有著極其重要意義。筆者結(jié)合近年來(lái)從事寶雞峽灌區(qū)渠道改造施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)渠道改造工程中的主要工序及施工工藝進(jìn)行總結(jié)探討，以期為提高工程質(zhì)量提供一點(diǎn)參考。

1 概述

寶雞峽灌區(qū)位于陜西關(guān)中西部，地理坐標(biāo)東經(jīng)106°51＇～108°48＇，北緯34°44＇，東西較長(zhǎng)，南北較窄，呈帶型分布。工程區(qū)位于渭河北岸一級(jí)黃土塬前部，地勢(shì)西北高，東南低。地貌單元由北向南依次可以劃分為一級(jí)黃土塬、渭河三級(jí)階地、二級(jí)階地及河床漫灘。各地貌單元均以陡坎接觸，坎高5.0～10.0 m。工程區(qū)范圍內(nèi)出露的地層，主要為第四系風(fēng)積～坡積層(黃土狀壤土夾古土壤)，滑坡堆積層和沖積層，其次為坡積層，坡積～洪積層等。千河以西，局部塬邊斜坡底部有新第三系紅色粘土，壤土夾砂礫石，硤石河以西出露有老第三系紅色砂礫巖。第四系風(fēng)積、坡積層總厚90～120 m；黃土臺(tái)塬段地層主要為第四系風(fēng)積、洪積成因的黃土、古壤土及黃土狀壤土。

工程區(qū)地下水類(lèi)型屬第四系孔隙潛水，主要含水地層為沖積砂礫(卵)石層和黃土狀土、壤土。潛水的主要補(bǔ)給來(lái)源為大氣降水，其次為地面徑流入滲補(bǔ)給。渭河二級(jí)階段，地面平緩較為開(kāi)闊，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，塬邊斜坡段梁峁溝壑發(fā)育，地形破碎，植被發(fā)育較差。沖溝切割、沖刷劇烈，水土流失嚴(yán)重，局部有崩塌、淺表滑坡現(xiàn)象發(fā)生，局部有黃土落水洞發(fā)育。

2 寶雞峽灌區(qū)渠道改造工程區(qū)施工條件

工程區(qū)域?qū)儆跍嘏瘞О霛駶?rùn)的季風(fēng)氣候區(qū)，施工的氣候條件較好；工程位于灌區(qū)干渠邊，均有道路通達(dá)，對(duì)外交通便利，所需材料等均可就近購(gòu)買(mǎi)，且汽車(chē)運(yùn)輸方便；工程區(qū)且地勢(shì)平坦，利于施工臨建設(shè)施、料場(chǎng)布置及棄土堆放；工程臨近村莊農(nóng)戶(hù)，施工用房、用電、用水等易于解決。在施工中為確保工程質(zhì)量，應(yīng)該執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保施工質(zhì)量。合理協(xié)調(diào)勞力、機(jī)械和技術(shù)力量，保證同時(shí)開(kāi)工，立體作業(yè)，確保工程建設(shè)質(zhì)量，為灌區(qū)所轄的農(nóng)田灌溉提供水資源保障。

3 渠道改造工程重點(diǎn)環(huán)節(jié)施工工藝分析

渠道施工中，一般的重點(diǎn)環(huán)節(jié)工序主要包含：施工準(zhǔn)備、清理表土、渠道淤泥和土方開(kāi)挖、坡面整修和渠道坡板混凝土澆筑襯砌及施工排水等。

3.1 施工準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段應(yīng)在規(guī)定的時(shí)限內(nèi)保證人員和機(jī)械全部進(jìn)駐施工現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行場(chǎng)地布置，完成布設(shè)施工控制點(diǎn)、復(fù)核工程量、搭設(shè)臨建等工作內(nèi)容。

3.2 清理表土

(1)采用機(jī)械清除表土、雜草、垃圾、樹(shù)根、松散土等，清表土厚度不小于0.3 m。清理的棄渣按監(jiān)理指令堆放或結(jié)合平整綠化帶予以利用。

(2)根據(jù)測(cè)定的控制線(xiàn)，按每20 m測(cè)設(shè)一斷面(在漸變段和踏步處加密)，進(jìn)行施工放線(xiàn)，確定挖填高度。

(3)對(duì)表土清理完成后，要對(duì)建基面用壓路機(jī)或夯機(jī)夯實(shí)，在經(jīng)過(guò)驗(yàn)收后進(jìn)行下道工序。

3.3 渠道淤泥和土方開(kāi)挖

3.3.1 圍堰及排水

在渠道上游設(shè)置圍堰，并架設(shè)水泵，抽排上游渠道少量臨時(shí)性來(lái)水。同時(shí)，應(yīng)將渠道淤泥開(kāi)挖一條縱向排水溝，保證施工段積水順渠道全部排至下游，在排水過(guò)程中，可將少量積水挖排水井抽排至渠道以外，淤泥雜物堆在渠道一側(cè)，形成土埂，便于排水完成后淤泥清運(yùn)。

3.3.2 淤泥和土方開(kāi)挖

淤泥、土方開(kāi)挖時(shí)，用挖掘機(jī)、裝載機(jī)和汽車(chē)配合清運(yùn)淤泥。在清運(yùn)過(guò)程中，對(duì)于含水量較大的淤泥外運(yùn)時(shí)采用干土混合后裝車(chē)外運(yùn)，并應(yīng)及時(shí)同步派人將道路上撒落的淤泥清掃干凈，保證淤泥清運(yùn)工作保質(zhì)保量完成，不要對(duì)道路及環(huán)境造成污染。

3.4 坡面整修

(1)在坡面整理時(shí)，一般的施工順序?yàn)槭┕し艠印獧C(jī)械粗整—人工整坡。坡面整理中的主要施工要點(diǎn)是刷坡，在刷坡過(guò)程中，必須嚴(yán)格施工放樣，防止土方刷虧。

(2)采用挖掘機(jī)刷坡，機(jī)械刷坡預(yù)留5～10 cm左右，以防止土方刷虧。

(3)人工掛線(xiàn)整理渠道坡面，用兩米檢尺檢測(cè)，平整度誤差為±2 mm，高度誤差為±10 mm。

(4)坡面整修過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)坡面有裂縫、變形、含水量過(guò)大等現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)提出處理方案呈報(bào)監(jiān)理工程師并做好現(xiàn)場(chǎng)記錄，經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)進(jìn)行專(zhuān)門(mén)處理，處理后的渠面應(yīng)重新檢驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行修整作業(yè)[4]。

3.5 渠道坡板砼澆筑

渠道坡板砼的澆筑是渠道改造施工過(guò)程中的重要施工環(huán)節(jié)，其主要包括前期模板安裝、砼的拌制和澆筑等工序，工序環(huán)環(huán)相扣，很是關(guān)鍵。

(1)模板安裝在土工膜鋪設(shè)完成后進(jìn)行，在其施工過(guò)程中要嚴(yán)格控制測(cè)量放樣質(zhì)量，尤其對(duì)面板橫縫位置線(xiàn)、面板頂面和底面線(xiàn)要保證放樣數(shù)據(jù)的絕對(duì)精確，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，將其平整度控制在要求的范圍內(nèi)，不能出現(xiàn)陡坎接頭現(xiàn)象。側(cè)模、端頭模板要按照規(guī)范要求，采用標(biāo)準(zhǔn)的槽鋼，并在坡面頂部平臺(tái)固定模板，底部與底板頂面齊平，滑模置于兩側(cè)模之上，側(cè)模頂端安裝電動(dòng)滑輪與滑模連接，，砼在襯砌施工過(guò)程中，為保證坡板分縫順直，應(yīng)隨時(shí)保證有測(cè)量人員對(duì)模板進(jìn)行實(shí)時(shí)校核，確保板縫順直。坡板頂高程掛線(xiàn)控制，在彎道處加密高程點(diǎn)，確保渠道口線(xiàn)直順。

(2)砼拌制是很關(guān)鍵的步驟。要保證渠道改造施工中，拌制砼時(shí)，所用的水泥、砂石骨料等原材料必須符合設(shè)計(jì)要求，尤其是混凝土的配合比必須由實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)混凝土配合比實(shí)驗(yàn)提供數(shù)據(jù)，這樣才能保證襯砌砼抗凍防滲及強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，也能適應(yīng)機(jī)械化施工要求，近年來(lái)一直采用商砼。

(3)在砼的澆筑過(guò)程中，采用滑模襯砌機(jī)電動(dòng)葫蘆升降，在坡面鋼模的鋪設(shè)過(guò)程中，要保證坡比與渠道的縱坡比吻合，在襯砌過(guò)程中，要隨時(shí)用符合要求的高程標(biāo)簽測(cè)量混凝土厚度。同時(shí)在渠道的坡面、坡腳和坡肩處設(shè)置測(cè)點(diǎn)，便于在襯砌過(guò)程中厚度有偏差時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

(4)在對(duì)渠道基底檢查合格后，方可進(jìn)行砼澆筑施工。渠道砼澆筑是整個(gè)工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在施工過(guò)程中，要保證施工工藝的規(guī)范和完善，避免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。坡板砼澆筑采用調(diào)倉(cāng)澆筑，可利用砼罐車(chē)將混凝土熟料運(yùn)輸至施工面后，溜槽將砼送至渠底料斗，輪式挖機(jī)將鏟斗裝成正鏟，進(jìn)行砼入倉(cāng)，每次入倉(cāng)深度不超過(guò)滑模寬度3倍，振搗棒振搗，滑模提升高度不超過(guò)滑模寬度，逐層振搗提升成型，在澆筑過(guò)程中要保證供料連續(xù)，不能中途斷料，缺料。保證30 cm砼壓頂與坡板一次成型。澆筑完成后立即采用木抹整平，手持式電動(dòng)磨漿機(jī)收面，人工鋼抹進(jìn)行兩道壓光。確保砼坡板板面平整度。澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

3.6 施工排水

渠道施工過(guò)程中地下水位過(guò)高，渠道有大量滲水的，做好渠道施工過(guò)程中的排水工作尤為重要。坡面為天然砂礫，拆除原坡板后，坡腳嚴(yán)重被淘刷垮塌，渠底揚(yáng)壓力管不斷冒水，給施工造成很大困難，根據(jù)渠道實(shí)際情況，觀(guān)測(cè)滲水來(lái)水量，確定在渠道一側(cè)開(kāi)挖30～80 cm深，1.5 m寬的導(dǎo)流明渠，視水量大小可加大導(dǎo)流明渠尺寸。再進(jìn)行分段井點(diǎn)排水，分段最長(zhǎng)不超過(guò)1 km，據(jù)渠道兩側(cè)實(shí)際情況而定，以便排水通暢，渠道地板無(wú)積水以便于淤積物清運(yùn)。帶淤泥清運(yùn)完成后，導(dǎo)流明渠可用30～50復(fù)合管雙排鋪設(shè)作為永久排水系統(tǒng)，天然砂礫或卵石填筑至渠底底面高程。針對(duì)坡腳淘刷垮塌現(xiàn)象可用干硬性砼進(jìn)行修補(bǔ)，使坡面無(wú)虧坡和狗洞現(xiàn)象，澆筑砼時(shí)在滲水點(diǎn)埋設(shè)排水管。對(duì)局部流沙現(xiàn)象，采用柳木樁打入地下，后背填筑沙袋，確保坡面穩(wěn)定。

4 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，隨著渠道改造等工程項(xiàng)目的實(shí)施，寶雞峽灌區(qū)渠道工程設(shè)施得到了不斷更新改善。但在渠道工程運(yùn)行管理中仍存在渠道設(shè)施老化、渠道線(xiàn)路巡護(hù)疏漏、管理水平不高和人為破壞渠道設(shè)施等現(xiàn)象，針對(duì)存在的個(gè)別影響渠道質(zhì)量和安全問(wèn)題，建議繼續(xù)爭(zhēng)取各級(jí)政府資金支持、加強(qiáng)渠道維修與巡護(hù)、加強(qiáng)“三亂”治理力度的建議措施。保障灌區(qū)渠道工程安全穩(wěn)定運(yùn)行。