黃則明,潘春草
(陜西省西安市臨潼區(qū)地下水工作隊(duì),陜西 西安 710600)
渭南市臨渭區(qū)稠水河小流域從2001年起,先后被黃委會(huì)列為黃河水土保持生態(tài)重點(diǎn)小流域治理項(xiàng)目和黃土丘陵溝壑區(qū)淤地壩壩系建設(shè)項(xiàng)目,截至2007年底,項(xiàng)目建設(shè)基本完成。張灣骨干壩屬于黃土丘陵溝壑區(qū)淤地壩壩系建設(shè)項(xiàng)目第一批骨干壩工程。本文根據(jù)張灣骨干壩工程施工特點(diǎn),提出合理的施工管理方案并對(duì)施工結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
張灣骨干壩工程位于渭南市臨渭區(qū)大王鄉(xiāng),距渭南市31 km,是一座攔截上游流域泥沙的Ⅴ等?。á颍┬凸こ?,設(shè)計(jì)總庫容53.92萬m3,攔泥庫容20.76萬m3,淤地面積87畝。
張灣骨干壩所在河道長(zhǎng)溝是渭河支流尤河支流稠水河的一條支流,主溝道長(zhǎng)3.16 km,河道比降2.2%,控制流域面積3.49 km2。該溝道常年有流水,常流量6.8 L/s。張灣骨干壩壩址多年平均侵蝕模數(shù)為6700 t/km2·a,流域多年平均輸沙量為1.73萬m3。張灣骨干壩為均質(zhì)土壩,設(shè)計(jì)最大壩高28.7 m,壩頂長(zhǎng)110.4 m,壩頂寬5.0 m,最大壩底寬119.7 m。壩體填筑土料設(shè)計(jì)干容重1.65 t/m3。泄洪放水建筑物主要由壩前岸坡放水臥管、壩下輸水涵管和壩后輸水明渠三部分組成,放水臥管設(shè)計(jì)總高度21.75 m,每臺(tái)高度0.4 m,輸水涵管采用DN800鋼筋混凝土管,設(shè)計(jì)管長(zhǎng)105 m,輸水明渠設(shè)計(jì)長(zhǎng)度48 m。
本工程共劃分1個(gè)單位工程,名稱為張灣骨干壩工程。分主體工程、放水設(shè)施工程2個(gè)分部工程。
張灣骨干壩工程2004年11月15日開工。
2004年11月26日開始主體壩基清理,11月28日穿插完成上游施工導(dǎo)流圍堰修筑,11月29日開始輸水涵管施工,包括基礎(chǔ)平臺(tái)開挖及輸水涵管安裝砌筑,12月20日開始主體工程填筑,12月28日開始臥管消力池土方開挖,12月29日開始消力池基礎(chǔ)漿砌石,2005年3月8日開始預(yù)制臥管蓋板,3月10日,消力池砌筑完成,3月10日放水臥管基礎(chǔ)開挖,3月14日臥管基礎(chǔ)砌石,3月19日壩后輸水明渠基礎(chǔ)整修開挖及砌石,3月24日開始反濾體砌筑,4月5日,張灣骨干壩樞紐工程全部完工。
2.2.1 壩底結(jié)合槽的開挖及回填處理
主體土壩底部結(jié)合槽開挖時(shí),發(fā)現(xiàn)河床底部有砂卵石層,并有少量的泉水透出。針對(duì)這種情況,主要采用了兩種措施來解決。一是在開挖時(shí)采取深挖,挖至原狀土層0.5 m~1.0 m以下,突破原設(shè)計(jì)截水槽1.5 m的深度;二是及時(shí)回填碾壓,迅速阻斷透水路徑。
2.2.2 基礎(chǔ)土方回填處理
由于原河床底部有砂卵石透水層,施工導(dǎo)流圍堰不能完全截?cái)嗌嫌蝸硭?,?duì)壩基土方回填施工非常不利。在實(shí)施過程采?。孩賶吻爸〉?,并在迎水面結(jié)合槽另筑一堤,將兩堤內(nèi)積水迅速抽排,并及時(shí)回填,24小時(shí)不間斷實(shí)施;②取用含水量較小、質(zhì)地比較良好的土質(zhì),快速回填碾壓;③就近取土等措施,順利完成基礎(chǔ)回填。
2.2.3 臥管消力池基礎(chǔ)透水問題處理
消力池基礎(chǔ)開挖后發(fā)現(xiàn),透水情況較為嚴(yán)重,其原因除了地下透水層外,最重要的是壩體填筑阻斷了水流通道,抬高了水位。由于來水集中在消力池基坑側(cè)下部,使消力池基礎(chǔ)漿砌石施工難以進(jìn)行,又給工程帶來安全隱患,同時(shí)也達(dá)不到基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)承載力要求。為了解決這一問題,主要采取的措施是在基坑一側(cè)挖深坑積水抽排,以此來降低水位。具體施工中再配合其他施工方法,如拋填塊石,快速完成基礎(chǔ)砌筑;側(cè)墻邊砌筑邊回填土,迅速阻斷側(cè)向來水等措施,使施工能安全順利進(jìn)行。
1)臥管部位有諸多泉眼,請(qǐng)示監(jiān)理后,臥管向壩軸線方向移動(dòng)6 m左右;
2)臥管消力池施工時(shí),工程所在部位地面高程(87.9 m)高于原設(shè)計(jì)(83.5 m),加之地下水位較高,故將消力池底高程抬高4.5 m,變?yōu)?5.45 m,相應(yīng)輸水涵管進(jìn)口高程變?yōu)?6.65 m;
3)壩后輸水明渠原設(shè)計(jì)兩側(cè)邊墻厚度為上頂30 cm,下底部為40 cm,調(diào)整為明渠邊墻下底寬為50 cm;
4)壩后輸水明渠下游消力池與原河道不平行,實(shí)施中修改,使之成平行。
2004年11月15日進(jìn)駐工地后,隨即成立了咸陽市水利機(jī)械施工隊(duì)張灣骨干壩項(xiàng)目經(jīng)理部,并在其下專門成立了土方機(jī)械施工隊(duì),主要完成壩體土方開挖回填施工。另外又成立了建筑物工程施工隊(duì),進(jìn)行放水設(shè)施施工,如臥管、輸水涵管、輸水明渠、反濾體的施工安砌等。同時(shí),設(shè)立了技術(shù)組,配備了專職工程技術(shù)人員和質(zhì)檢人員,對(duì)張灣骨干壩工程進(jìn)行跟蹤式施工,規(guī)范化檢測(cè),從而在工質(zhì)量上確保了張灣骨干壩工程的順利完工。
對(duì)于張灣骨干壩工程的施工,項(xiàng)目經(jīng)理部分別與各施工組織簽訂了施工合同和安全合同。在工程建設(shè)的全過程中,各方以合同為保障,安全高效的完成任務(wù)。要求各施工組織嚴(yán)格服從現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員和管理人員的指導(dǎo)和調(diào)配。工程每道施工工序遵循既定的施工組織計(jì)劃,及時(shí)對(duì)照檢查,發(fā)現(xiàn)問題查找原因,采取相應(yīng)的保證措施。
張灣骨干壩工程建設(shè)所需的主要材料為石料(塊石、碎石)、水泥、砂子、鋼筋混凝土管。所有施工建筑材料均由項(xiàng)目經(jīng)理部采購,材料進(jìn)場(chǎng)前須經(jīng)質(zhì)檢部門核定合格后方可使用。由于材料供應(yīng)及時(shí),針對(duì)工期及采購備料,在施工過程中從未出現(xiàn)因材料供應(yīng)問題而造成的窩工現(xiàn)象,加上監(jiān)督把關(guān)得力,也從根本上杜絕了不合格材料的進(jìn)場(chǎng)。
張灣骨干壩工程的施工質(zhì)量主要依據(jù)GB/T 19002-ISO9002質(zhì)量保證體系。在張灣骨干壩工程尚未施工過程中,有專業(yè)工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)值班,負(fù)責(zé)工程技術(shù)指導(dǎo)和工程質(zhì)量檢查工作,特別對(duì)關(guān)鍵部位及隱蔽工程進(jìn)行全程跟蹤、旁站檢查指導(dǎo),并及時(shí)按照規(guī)范要求取樣抽檢,不合格工程或部位及時(shí)返工。
4.1.1 土方填筑
①地基清理、土料質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求;②干容重合格率不得小于90%,且不合格樣不得集中;不合格干容重不得低于設(shè)計(jì)干容重的92%。
4.1.2 混凝土
①水泥、砂、石、水等原材料必須符合設(shè)計(jì)要求;②配合比和現(xiàn)場(chǎng)拌和施工必須符合規(guī)范要求。
4.1.3 砌體
①材料和砌體的質(zhì)量符合要求;②配合比正確,砂漿拌和符合規(guī)范要求;③砂漿充填密實(shí),砌縫寬度、錯(cuò)縫距離應(yīng)符合要求。
4.1.4 管道
①管材選用國(guó)家正規(guī)廠家生產(chǎn),并有相應(yīng)質(zhì)量證明書和出廠合格證明文件;②管道施工嚴(yán)格按規(guī)范要求安裝砌筑,并達(dá)到外觀順直。坡降符合設(shè)計(jì)要求。
本工程1個(gè)單位工程合格,主體和放水設(shè)施2個(gè)分部工程均合格,67個(gè)單元工程全部合格。
在工程施工過程和竣工階段,業(yè)主、監(jiān)理和項(xiàng)目經(jīng)理部三方聯(lián)合分別對(duì)主體大壩清基、輸水涵管、主體填筑等關(guān)鍵部位進(jìn)行了多次驗(yàn)收或抽查,并與2005年4月10日對(duì)本工程兩個(gè)分部工程和本單元工程進(jìn)行了驗(yàn)收。具體情況見表1。
表1 歷次驗(yàn)收情況表
張灣骨干壩工程建設(shè)已順利完工,通過本次工程施工,總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn):
1)張灣骨干壩工程樞紐壩址上游的河床比較平坦,地下砂卵層形成的透水情況較為嚴(yán)重,因此在施工過程中首先應(yīng)阻斷上游透水暗流。建議修筑上游施工導(dǎo)流圍堰時(shí)做好阻斷地下透水的工作,即深挖結(jié)合槽,用質(zhì)地好的土填筑。地質(zhì)復(fù)雜淤積層較厚時(shí),可采用先簡(jiǎn)單堵水,再換填土筑堰。
2)土源選定極為重要,選擇不當(dāng)會(huì)造成不必要的浪費(fèi)或延誤工期。建議土源應(yīng)就近選定,特別是基礎(chǔ)回填不要選用較高位置的土,或采取分層選取土源。
3)臥管消力池底部不宜太過低于原地面。建議適當(dāng)抬高,比原地面低1 m較為合適。
4)通過設(shè)計(jì)變更,使得工程實(shí)施更趨合理。包括基礎(chǔ)避開泉眼位置、抬高臥管消力池高程、調(diào)整壩后明渠及消力池使之平行等。