切德克蘇河引水樞紐除險(xiǎn)加固工程施工工藝應(yīng)用分析

鄭慶建

（新疆伊犁州水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司， 新疆伊寧 835000）

1 工程概況

1.1 工程建設(shè)及運(yùn)行概況

切德克蘇河引水樞紐工程位于切德克蘇河出山口位置，隸屬于霍城縣大西溝鄉(xiāng)，距離縣城30 km。于1986 年10 月正式投入運(yùn)行。切德克蘇河攔河引水樞紐是以灌溉引水為主的中型水利樞紐工程，承擔(dān)下游灌區(qū)范圍內(nèi)約9.33×107m2農(nóng)田的灌溉任務(wù)。工程原設(shè)計(jì)等級(jí)為Ⅲ等，主要建筑物為3 級(jí)，部分建筑物為4 級(jí)和5 級(jí)。原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30 a 一遇，經(jīng)校核洪水標(biāo)準(zhǔn)提升為100 a 一遇，樞紐右岸引水流量由10 m3/s 提升為15 m3/s。

1.2 除險(xiǎn)加固工程任務(wù)與規(guī)模

根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)水利廳《關(guān)于全疆水閘進(jìn)行安全鑒定的通知》要求，由相關(guān)部門對(duì)該引水樞紐進(jìn)行安全鑒定。作為切德克蘇河唯一引水工程的渠首運(yùn)行已超過(guò)30 a，建筑物破損較為嚴(yán)重，引水能力無(wú)法滿足當(dāng)前灌區(qū)用水需求，工程存在安全隱患，需要進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理。依據(jù)相關(guān)規(guī)范和工程勘察實(shí)際情況，切德克蘇河引水樞紐工程通過(guò)除險(xiǎn)加固處理，恢復(fù)其原有的引水、沖砂、泄洪功能，以滿足下游灌區(qū)約9.33×107m2耕地灌溉用水需求。工程建設(shè)內(nèi)容主要包括新建攔河泄洪沖砂閘、進(jìn)水閘，建筑物等級(jí)為3 級(jí)；次要建筑物包括引水渠道及連接段、上下游整段等，建筑物等級(jí)為4 級(jí)；其他臨時(shí)性建筑為5 級(jí)。除險(xiǎn)加固工程總體布置保持原狀，推薦施工方案為將原有攔河樞紐拆除，新建渠首，并對(duì)部分建筑物進(jìn)行改建、維修和更換。

2 切德克蘇河引水樞紐除險(xiǎn)加固工程施工組織設(shè)計(jì)

2.1 施工準(zhǔn)備

做好施工準(zhǔn)備，包括施工條件分析、料場(chǎng)選擇和開(kāi)采、施工導(dǎo)流等，是實(shí)現(xiàn)主體施工的基礎(chǔ)。施工現(xiàn)場(chǎng)及周邊道路為2級(jí)、3 級(jí)公路，沙石路面，能夠滿足運(yùn)輸車輛和施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)要求。施工中，需現(xiàn)澆混凝土2 701.93 m3，鋼筋及鋼材使用量121.19 t。主要材料供應(yīng)便利，距離工地運(yùn)距為25～80 km，施工用水主要是對(duì)切德克蘇河河水進(jìn)行沉淀和水質(zhì)處理而得到的水，現(xiàn)場(chǎng)供電為自備柴油機(jī)發(fā)電。工期計(jì)劃9 個(gè)月，主體工程施工期為7 個(gè)月，前后準(zhǔn)備和完建期各1 個(gè)月。在施工過(guò)程中，開(kāi)挖導(dǎo)流明渠，用1 次攔斷河床圍堰方式進(jìn)行導(dǎo)流，滿足正常導(dǎo)流及下游灌溉基本要求。

2.2 主體工程施工

主體工程施工是本工程實(shí)施的核心環(huán)節(jié)，其內(nèi)容包括引水樞紐拆除、引水樞紐工程施工、金屬結(jié)構(gòu)安裝等部分。其中，混凝土施工屬于引水樞紐工程施工的重要組成環(huán)節(jié)，又分為常態(tài)混凝土澆筑和特殊季節(jié)混凝土澆筑2 種施工情形?；炷林苽溆? 臺(tái)0.8 m3混凝土攪拌機(jī)組成的拌和站制備，采用1 臺(tái)總載質(zhì)量為10 t 自卸汽車進(jìn)行水平運(yùn)輸。低溫季節(jié)混凝土施工，除要做好保溫防凍措施外，還要采取合適的養(yǎng)護(hù)措施，以確?；炷潦┕べ|(zhì)量能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.3 其他方面組織設(shè)計(jì)

其他方面組織設(shè)計(jì)內(nèi)容包括施工交通運(yùn)輸組織、總體布置、總體進(jìn)度控制等方面。同時(shí)，在組織過(guò)程中，還需要強(qiáng)化對(duì)新型技術(shù)應(yīng)用的重視程度。

3 混凝土防滲墻施工工藝應(yīng)用

3.1 混凝土防滲墻技術(shù)說(shuō)明

鋼筋混凝土防滲墻技術(shù)早已廣泛應(yīng)用于建筑的基礎(chǔ)施工、水庫(kù)除險(xiǎn)加固地基處理等環(huán)節(jié)的施工。其工藝流程主要包括測(cè)量放線、平臺(tái)及導(dǎo)墻施工、泥漿制作、成槽施工、鋼筋籠制作及吊裝、混凝土澆筑、接頭處理等部分[1]。在應(yīng)用于不同施工項(xiàng)目時(shí)，施工工藝要求又有明顯不同。

3.2 造孔工藝技術(shù)

造孔工藝技術(shù)是作為防滲墻槽孔施工1 種常用的技術(shù)，主要包含以下3 種方法，分別是：鉆劈法、鉆抓法和抓取法。在砂卵石底層的施工中，主要是以鉆劈法應(yīng)用為主。對(duì)施工部位進(jìn)行主槽孔和分槽孔劃分等處理，并進(jìn)行施工操作，當(dāng)主孔鉆進(jìn)達(dá)到一定程度時(shí)，就可以利用副孔進(jìn)行劈打操作，然后，將劈落的石渣剔除[2]。在施工現(xiàn)場(chǎng)，除了利用沖擊鉆進(jìn)行作業(yè)，以確保鉆孔質(zhì)量能夠滿足混凝土澆筑的施工要求外，還要采用抓斗的方式進(jìn)行作業(yè)，為混凝土澆筑奠定基礎(chǔ)。3 種不同的造孔工藝，在實(shí)際應(yīng)用中的具體要求不同，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況做好設(shè)計(jì)，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)方案要求。

3.3 泥漿制備與管理

泥漿制備對(duì)成孔質(zhì)量具有重要影響。因此，在實(shí)施過(guò)程中，需要做好4 方面控制：一是要做好配合比設(shè)計(jì)，并分階段進(jìn)行控制，以確保制備質(zhì)量滿足鉆孔施工要求；二是新制備的泥漿，需要在膨化24 h 后使用，使用空壓機(jī)送風(fēng)進(jìn)行攪動(dòng)，避免漿體出現(xiàn)離析沉淀現(xiàn)象；三是在泥漿護(hù)壁期間，要合理控制泥漿黏稠度，在孔口位置適當(dāng)添加清水，確?？妆诜€(wěn)定性；四是要安排專人做好泥漿維護(hù)與管理工作，實(shí)時(shí)測(cè)定泥漿性能，確保施工持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

3.4 混凝土防滲墻澆筑

防滲墻澆筑包括混凝土拌和及澆筑2 步。（1）在拌和過(guò)程中，要合理確定拌和站水泥標(biāo)號(hào)。在材料進(jìn)場(chǎng)前，依照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行復(fù)檢。同時(shí)，要做好防雨、防潮措施，對(duì)于不同廠家和不同標(biāo)號(hào)的產(chǎn)品，要分別堆放，避免出現(xiàn)混用現(xiàn)象。（2）要確保碎石質(zhì)量，合理確定級(jí)配要求，料場(chǎng)布置干凈，避免出現(xiàn)泥土混雜現(xiàn)象。（3）對(duì)于選擇的外加劑等材料，要確保其質(zhì)量合格，添加比例符合施工現(xiàn)場(chǎng)要求。各種材料的添加，要嚴(yán)格依照比例和順序進(jìn)行。（4）在攪拌過(guò)程中，要做好坍落度測(cè)試，并制作試塊，以備后續(xù)質(zhì)量檢測(cè)等流程需要。

混凝土澆筑必須一次性完成，不能中斷，因此，必須做好前期準(zhǔn)備和澆筑過(guò)程中的校正處理。首先，要做好澆筑導(dǎo)管配置，根據(jù)槽孔長(zhǎng)度要求和混凝土現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)散范圍等，確保導(dǎo)管在整體上保持順直狀態(tài)；其次，要根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容正確安裝導(dǎo)管，將導(dǎo)管固定在槽孔的入口位置，為后續(xù)混凝土澆筑提供良好的作業(yè)條件；再次，依照設(shè)計(jì)要求完成混凝土澆筑處理，在澆筑過(guò)程中，需要將隔離球壓到孔底位置，然后將導(dǎo)管澆灌至滿孔狀態(tài)。

3.5 其他施工工藝類型

在加固除險(xiǎn)施工中，還會(huì)應(yīng)用其他不同形式的防滲墻施工工藝，確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（1）在制漿操作過(guò)程中，可用膨潤(rùn)土制漿，以達(dá)到更好的施工效果；（2）在施工過(guò)程中，要強(qiáng)化導(dǎo)墻施工工藝的應(yīng)用，從而起到保護(hù)槽口和承重的作用；（3）可用切削法對(duì)墻體連接過(guò)程中的頭管進(jìn)行處理。

3.6 閘墩施工工藝

在引水樞紐的除險(xiǎn)加固處理中，還需要重點(diǎn)做好閘墩施工，尤其是確保混凝土的澆筑密實(shí)度要達(dá)到相關(guān)要求。為更好地防治結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象，需要根據(jù)不同閘墩的實(shí)際施工需求，做到一次澆筑到位。在立模作業(yè)完成后，使用模板進(jìn)行對(duì)稱支撐處理，并采用拉桿和拉條進(jìn)行加固。澆筑作業(yè)要以“邊入倉(cāng)邊振搗”為主。在澆筑流程中，需要在閘墩邊側(cè)位置掛上鉛錘，以更好地觀察閘墩澆筑中的偏移，并在出現(xiàn)澆筑角度偏差時(shí)，及時(shí)采用對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行處理，確保整體施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 施工工藝要點(diǎn)

4.1 明確施工技術(shù)難點(diǎn)

水利樞紐的除險(xiǎn)加固工程與新建工程施工工藝應(yīng)用要求有所不同，施工技術(shù)難點(diǎn)也明顯不同；因此要確保施工工藝應(yīng)用滿足設(shè)計(jì)要求，就必須強(qiáng)化對(duì)技術(shù)難點(diǎn)的重視，提前做好相應(yīng)的技術(shù)準(zhǔn)備。例如，在混凝土施工過(guò)程中，槽口位置會(huì)有存在松散土質(zhì)的情況。如果直接進(jìn)行填筑處理，在挖槽作業(yè)時(shí)，極容易出現(xiàn)坍塌及劈裂現(xiàn)象，對(duì)整體施工質(zhì)量和施工流程造成影響，因此就需要采用噴粉樁等方式對(duì)導(dǎo)墻以下土體進(jìn)行處理。當(dāng)已經(jīng)出現(xiàn)坍塌或劈裂現(xiàn)象時(shí)，則需要利用水泥黏土漿液做好處理。同時(shí)，在施工過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)做好泥漿配合比指標(biāo)控制、施工平臺(tái)高程與地下水位高差控制、鋼筋籠吊裝變形控制和支撐力控制等方面的技術(shù)控制，以確保整體施工質(zhì)量達(dá)到要求。

4.2 科學(xué)提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平

水利樞紐工程除險(xiǎn)加固工程施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)節(jié)復(fù)雜，對(duì)于施工流程組織和各個(gè)流程之間的銜接具有較高要求。因此，在施工現(xiàn)場(chǎng)管理中，一是要做好施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備調(diào)度和管理工作，確保機(jī)械設(shè)備的效用能夠最大化地發(fā)揮出來(lái)，確保機(jī)械設(shè)備利用能夠達(dá)到最優(yōu)化水平，以此達(dá)到施工作業(yè)進(jìn)度控制、質(zhì)量控制和成本控制；二是要做好施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理工作，強(qiáng)化三級(jí)安全教育的實(shí)施，尤其是對(duì)于樞紐原有運(yùn)行體系中存在的安全隱患部位，要提前做好相應(yīng)的觀察，以確保施工人員安全；三是要強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)成本控制，合理、科學(xué)設(shè)計(jì)混凝土比例并做好對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)，在施工過(guò)程中，堅(jiān)決避免出現(xiàn)施工資料浪費(fèi)或者由于施工質(zhì)量控制不足造成的返工現(xiàn)象，造成施工成本增加。

4.3 強(qiáng)化進(jìn)度控制

施工進(jìn)度控制是引水樞紐工程除險(xiǎn)加固工程建設(shè)需要重點(diǎn)控制的內(nèi)容，尤其是對(duì)于西部地區(qū)水利樞紐項(xiàng)目而言，能夠用于實(shí)際施工的自然日較短，施工質(zhì)量受季節(jié)因素影響明顯。一旦出現(xiàn)進(jìn)度控制問(wèn)題，不僅會(huì)造成工期延長(zhǎng)，甚至還會(huì)出現(xiàn)跨季節(jié)施工現(xiàn)象，造成施工成本的大幅增加。因此，在現(xiàn)場(chǎng)管理中，必須要結(jié)合施工方案和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，對(duì)施工流程進(jìn)行優(yōu)化，以此全面提升進(jìn)度控制水平，確保除險(xiǎn)加固處理能夠在設(shè)計(jì)要求工期范圍內(nèi)完成。

4.4 完善環(huán)境保護(hù)措施

引水樞紐工程本身屬于水資源利用的重要方式，因此，在進(jìn)行除險(xiǎn)加固處理時(shí)，還需要更好地完善環(huán)境保護(hù)措施。以切德克蘇河引水樞紐除險(xiǎn)加固工程為例，其對(duì)周邊環(huán)境影響主要集中在水污染、大氣污染、固體廢棄物污染和對(duì)生態(tài)環(huán)境影響等幾個(gè)方面。針對(duì)這些現(xiàn)象，一是要做好相關(guān)建筑物的配套建設(shè)；二是要健全水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作流程，定期開(kāi)展渠道水質(zhì)觀測(cè)，完善用水安全保障機(jī)制；三是在施工臨時(shí)生活區(qū)，要做好生活垃圾處理工作，做好生活污水排放處理；四是在渠道穿越居民區(qū)的施工部位，要禁止夜間施工，禁止安裝高噪聲設(shè)備，做好現(xiàn)場(chǎng)灑水降塵處理；五是在施工生活區(qū)設(shè)立臨時(shí)衛(wèi)生所，做好常見(jiàn)疾病防治和衛(wèi)生防疫工作，提升施工人員健康水平。

5 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)，多數(shù)引水樞紐都承擔(dān)著保障當(dāng)?shù)厣鐣?huì)生產(chǎn)生活的基本任務(wù)。切德克蘇河是霍城縣最為重要的水利樞紐工程，由于超期服役現(xiàn)象的存在，使得其在水資源供給中的作用難以有效發(fā)揮出來(lái)。但是，在除險(xiǎn)加固處理施工工藝應(yīng)用中，必須要全面做好施工重點(diǎn)控制，以確保施工質(zhì)量能夠滿足工程建設(shè)的實(shí)際要求，能夠確保引水樞紐作用充分發(fā)揮出來(lái)。