打漁張灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程施工中存在的主要問題分析與對策

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博興縣打漁張引黃灌區(qū)地處山東省北部，黃河下游右岸，是我國興建最早的引黃灌區(qū)之一，始建于1956年，灌區(qū)范圍涉及博興、廣饒、壽光、墾利、利津5縣，控制灌溉面積512萬畝。后因行政區(qū)劃的變遷，打漁張灌區(qū)控制面積逐步減少。目前，打漁張引黃灌區(qū)涉及博興縣的9個(gè)鎮(zhèn)，2個(gè)辦事處，384個(gè)自然村，灌區(qū)人口41.4萬人，設(shè)計(jì)灌溉面積66萬畝。灌區(qū)內(nèi)共有干渠9條，總長度97.1公里；支渠190條，總長度233公里；干支渠主要建筑物300座。

1  工程概況

灌區(qū)2003年啟動續(xù)建配套與節(jié)水改造工程建設(shè)，2005年灌區(qū)被列入國家大型灌區(qū)節(jié)水改造工程項(xiàng)目，分別在2005年、2006年、2007年及2008年冬季共進(jìn)行了6期續(xù)建配套節(jié)水改造工程建設(shè)，累計(jì)完成投資近6000萬元（其中中央國債無償資金2200萬元），共計(jì)完成襯砌干渠渠道20多公里，維修節(jié)制閘2座，新建改建支門41座，新建交通橋、測水橋各3座，修筑渠堤道路16.8公里。項(xiàng)目的實(shí)施極大改善了灌區(qū)供水條件，節(jié)約了水資源，社會、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

打漁張灌區(qū)干渠襯砌工程采用半斷面襯砌、全斷面防滲。渠道為梯形斷面，邊坡均為1/2，護(hù)坡采用厚6cm的C20預(yù)制砼板，板下鋪設(shè)土工布（500g/m2），渠底兩側(cè)坡腳設(shè)砌石砼封頂齒墻，渠底下60cm處鋪設(shè)一層0.2mm厚的塑料薄膜。干渠襯砌施工的基本順序是：渠槽土方整修—塑膜鋪設(shè)—渠底土方回填夯實(shí)—底角齒墻砌筑—砼板安砌—結(jié)構(gòu)縫、伸縮縫處理—砼封頂板現(xiàn)澆—壩面整修—竣工清理—竣工驗(yàn)收。項(xiàng)目建設(shè)是集土方、砌石、混凝土為一體工程，技術(shù)含量高、施工難度大。

2  存在的主要問題分析與對策

在近幾年渠道襯砌施工中，由于遇到不同的干渠土質(zhì)，不同的地下水位，不同的天氣溫度等原因，在工程施工中經(jīng)常會出現(xiàn)一些難點(diǎn)問題，根據(jù)自身的施工實(shí)踐，對其中一些主要問題進(jìn)行認(rèn)真分析，總結(jié)出相應(yīng)的最佳方案，對今后工程設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理具有重要意義。希望通過相互交流，為今后灌區(qū)渠道襯砌總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，不斷提高施工管理水平。

2.1粉沙質(zhì)土的回填壓實(shí)問題：灌區(qū)在2003年啟動續(xù)建配套與節(jié)水改造工程建設(shè)，主要施工內(nèi)容是襯砌二干渠渠首段1.3公里，維修節(jié)制閘兩座。在渠道的襯砌工程施工中，由于原渠道寬為25米，改造后渠道縮窄為18米，需要進(jìn)行土方回填，根據(jù)施工技術(shù)要求土方回填上三壓二（虛土上30cm，壓實(shí)后20cm），干密度達(dá)到1.6t/m3。在施工中，部分渠段出現(xiàn)回填土方達(dá)不到設(shè)計(jì)干密度情況（施工隊(duì)嚴(yán)格按施工要求進(jìn)行施工）。

分析：監(jiān)理人員與施工隊(duì)技術(shù)人員通過現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)二干渠渠首兩岸棄土為多年渠道清淤的黃河泥沙，沙粒比較細(xì)，基本為粉沙。由于兩岸棄土堆積較高而含水量低（10％以下），根據(jù)現(xiàn)場情況，管理人員經(jīng)過分析，認(rèn)為壓實(shí)土方達(dá)不到設(shè)計(jì)要求一是與土質(zhì)有關(guān)，二是與土壤含水量有關(guān)。

對策：監(jiān)理部與施工隊(duì)研究決定，進(jìn)行不同含水量的土方做壓實(shí)試驗(yàn)。在嚴(yán)格按照施工技術(shù)要求，分不同的含水量進(jìn)行碾壓試驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)含水量在16％--19％時(shí)，干密度可達(dá)到較大值1.55t/m3。經(jīng)過設(shè)計(jì)人員測算，按1.55t/m3可以滿足工程質(zhì)量要求，最后回填土壓實(shí)干密度按1.55 t/m3驗(yàn)收。

2.2渠道底塑料薄膜鋪設(shè)中出現(xiàn)的問題：干渠襯砌工程按照設(shè)計(jì)要求，渠底下60cm處鋪設(shè)一層0.2mm厚的塑料薄膜。鋪設(shè)前，首先用機(jī)械進(jìn)行渠底土方開挖，而后人工進(jìn)行平整、鋪設(shè)薄膜，薄膜鋪設(shè)按順?biāo)鞣较?，采用滾放方式，搭接長度30cm，渠底塑膜鋪設(shè)、搭接完畢，進(jìn)行渠底土方回填壓實(shí)。但當(dāng)渠底土方回填壓實(shí)完畢，進(jìn)行下一道工序齒墻砌筑時(shí)，發(fā)現(xiàn)塑膜寬度余量不足，無法與渠坡土工膜進(jìn)行搭接。

分析：經(jīng)現(xiàn)場分析原因有二：一是灌區(qū)節(jié)水改造工程設(shè)計(jì)中薄膜的施工寬度是按渠道凈寬考慮計(jì)算，而在實(shí)際施工中渠底雖經(jīng)人工平整，但渠底土仍存在高低起伏、虛實(shí)不一的情況，而且部分渠段渠底存在淤泥，回填渠底土方使塑膜受壓變形收縮；二是施工中，鋪設(shè)的塑膜與支持面沒有完全貼實(shí)，塑膜下有空氣或有明水。在土方回填時(shí)，造成空氣或水不能順利排出，使塑膜鼓脹出現(xiàn)皺褶、懸空現(xiàn)象。

對策：為了避免上述問題，工程指揮部采取了如下措施：一是要求設(shè)計(jì)單位，在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮施工實(shí)際情況，留出余量；二是施工中做到嚴(yán)格監(jiān)控，塑膜的鋪設(shè)必須在干燥無水的情況下進(jìn)行，渠底明水必須排除，鋪設(shè)的塑膜要與支持面貼實(shí)，塑膜下的空氣排凈；三是回填渠底土?xí)r，從一頭開始往另一頭趕，使膜下空氣（或明水）能順利排出，避免使空氣或水在膜下集中，造成薄膜鼓脹而出現(xiàn)懸空、褶皺現(xiàn)象。

2.3渠坡坡腳塌陷問題：2003年冬季施工的渠道襯砌工程，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，部分渠段出現(xiàn)砼板護(hù)坡下部第一行板塌陷的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)由于坡腳板的塌陷，造成渠坡角一至兩條縱縫出現(xiàn)裂縫，使水進(jìn)入混凝土板下，在冬季極易造成凍漲，渠坡遭到損壞，影響了渠道的正常運(yùn)行。

分析：灌區(qū)改造項(xiàng)目中，渠底兩側(cè)設(shè)砌石砼封頂齒墻，高60cm（其中M10漿砌石高45cm,C15現(xiàn)澆砼高15cm，齒墻頂寬45cm，底寬60cm）。進(jìn)行齒墻砌筑時(shí)，施工隊(duì)為了方便施工，在齒墻靠坡腳的一側(cè)開挖了施工工作面，完成后由于空隙較窄，回填土方夯實(shí)困難，回填土不密實(shí)而沉陷，造成了坡腳第一行板塌陷。同時(shí)，在施工中，由于現(xiàn)場管理人員經(jīng)驗(yàn)不足，對回填土沒有嚴(yán)格監(jiān)控。

對策：根據(jù)工程實(shí)際情況，采取了如下措施：一是基礎(chǔ)齒墻砌筑時(shí)，靠近坡腳的一側(cè)嚴(yán)禁留工作面，以避免坡腳超挖影響后續(xù)工序的施工質(zhì)量；二是加強(qiáng)監(jiān)控，一旦出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，土方回填單獨(dú)作為一個(gè)工序進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，現(xiàn)場監(jiān)理加強(qiáng)監(jiān)控，要求用鐵錘等分層夯實(shí)，保證回填土方的密實(shí)度。

2.4渠坡橫向伸縮縫兩側(cè)襯砌板，在冬季節(jié)易凍脹問題：灌區(qū)在2003年的渠道襯砌工程，渠坡每隔12.4m設(shè)一道橫向伸縮縫。伸縮縫設(shè)計(jì)為6cm厚，底層2cm砂漿層，中間2cm瀝青膠泥，上層2cm砂漿層。在當(dāng)年冬季寒冷季節(jié)，伸縮縫兩側(cè)的砼板出現(xiàn)明顯的凍脹破壞

分析：經(jīng)分析主要原因是由于施工中膠泥填量較少，砂漿量多、標(biāo)號高，造成伸縮縫過硬造成。

對策：灌區(qū)在以后的施工中，更改了設(shè)計(jì)，變?yōu)榈讓愉佉粚佑蜌郑虚g4cm膠泥，上層2cm砂漿保護(hù)層，并注意控制砂漿標(biāo)號在75號左右，這樣避免上述現(xiàn)象。

2.5冬季施工渠道削坡工序中應(yīng)注意的問題：在渠道襯砌工程中進(jìn)行邊坡修整時(shí)，一般的施工方法是用機(jī)械進(jìn)行收坡，留10cm的土層，用人工循序漸進(jìn)的切削，最后掛線精整，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)坡面為基準(zhǔn)（1：2.0）。在2005年工程施工中，部分施工隊(duì)完成土方回填后，緊接展開大面積機(jī)械收坡，人工削坡施工中也沒有做到干一段、成一段，留有尾巴。當(dāng)時(shí)天氣較為暖和（最低氣溫在0℃左右），沒引起注意，但在12月3號天氣驟然變冷，最低氣溫降到-9℃，新挖開的土坡全部被凍。在當(dāng)時(shí)氣溫下，經(jīng)過一夜凍土層也達(dá)4cm左右,有部分機(jī)械收的渠坡，經(jīng)過幾天后凍土層達(dá)到20cm左右。由于機(jī)械收坡的預(yù)留的保護(hù)層較薄，人工削的坡也基本到位，因此這次降溫給施工造成了巨大困難，施工時(shí)只能揭凍片，造成渠坡不同程度的傷坡，上凍時(shí)間短的，人工還可以施工，嚴(yán)重的只有用機(jī)械施工。不但造成渠坡超挖，影響了工程質(zhì)量、工期延誤，而且超挖部分進(jìn)行垂砂，造成經(jīng)濟(jì)損失。

對策：在冬季渠道襯砌工程施工中，進(jìn)行渠道邊坡修整工序時(shí)：充分考慮氣溫因素，不宜機(jī)械收坡量過大，要做到機(jī)械粗削與人工精削步調(diào)保持一致；人工削坡當(dāng)天開工的要當(dāng)天干完、干到位，干一段成一段，不留尾工；一旦出現(xiàn)超挖，進(jìn)行垂砂處理。

2.6高含水量流沙層地段土方回填問題：2007年冬季，在襯砌十三條渠和三合干渠時(shí)，遇到了流沙層，渠底表面看起來土質(zhì)非常好，只要人或機(jī)械上去一動就成為泥沙而下陷，給工程施工造成了巨大難題。在渠道土方回填過程中，回填的土方經(jīng)機(jī)械碾壓，容易形成橡皮土，有時(shí)出現(xiàn)泉眼，無法壓實(shí)。雖然采取了開挖中溝排水、第一層回填土加厚等措施，但由于砂質(zhì)土滲水系數(shù)小，而工期緊，降水時(shí)間短，降水效果不明顯，往往需要第三批土才能設(shè)計(jì)干密度。

分析與對策：在施工過程中，現(xiàn)場管理人員認(rèn)真其原因，探索更合理的施工方法。分析其原因有二：一是施工段是流沙層，而且地下水位高，土壤含水量大；二是沙質(zhì)土滲水系數(shù)小，而工期緊、時(shí)間短，降水效果不明顯。因此，如何加快土壤排水是關(guān)鍵，此時(shí)有人提出對原地基進(jìn)行碾壓排水的施工方法，經(jīng)試驗(yàn)取得了較好的效果。其方法是：在挖好了滲水溝（溝深1.5m左右）的原地基上用機(jī)械碾壓2-3遍（在碾壓時(shí)，就可以看到大量的水被擠壓出來，形成涓涓細(xì)流，流入滲水溝），14-20小時(shí)后取干土進(jìn)行回填碾壓，在這種情況下，第一批土土（第一批土可稍后點(diǎn)，按40cm即可）碾壓后就可達(dá)到設(shè)計(jì)干密度要求。

結(jié)束語：以上是我在實(shí)際的工作中的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，希望這些工作經(jīng)驗(yàn)對讀者有所幫助，不合理的地方希望給提出寶貴意見。