郭學(xué)美 孫興超
(山東省濱州市韓墩引黃灌溉管理局,山東濱州 256621)
工程質(zhì)量控制管理是灌區(qū)水利設(shè)施高效穩(wěn)定運(yùn)行的生命線,是建設(shè)高質(zhì)量 “惠民”工程的基本保障。項(xiàng)目質(zhì)量貫穿于整個(gè)工程建設(shè)過(guò)程中,是建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、以及監(jiān)理等單位部門相互協(xié)調(diào)控制管理的重要工作內(nèi)容。從進(jìn)場(chǎng)原材料到最終成品,從施工方案到施工措施等過(guò)程中,均必須重視工程質(zhì)量控制管理,以保障工程項(xiàng)目建設(shè)高效穩(wěn)定的進(jìn)行。灌區(qū)渠道建設(shè)或節(jié)水改造工程項(xiàng)目,從表面看似乎只是簡(jiǎn)單的水能資源的引水灌溉,加上受傳統(tǒng)重水庫(kù)設(shè)施建設(shè)輕灌區(qū)質(zhì)量管理理念的束縛,在灌區(qū)建設(shè)過(guò)程中,普遍存在建設(shè)各方對(duì)渠道工程質(zhì)量不重視現(xiàn)象發(fā)生。實(shí)際工程中,由于灌區(qū)工程建設(shè)存在點(diǎn)多、面廣、戰(zhàn)線長(zhǎng)等特殊性,工程建設(shè)區(qū)多處于丘嶺地區(qū),地形地貌地質(zhì)條件較為復(fù)雜,加上對(duì)灌區(qū)地質(zhì)勘測(cè)力度普遍較差,如果在工程施工建設(shè)階段不加強(qiáng)質(zhì)量控制管理力度,就會(huì)在施工過(guò)程中因設(shè)計(jì)質(zhì)量和施工質(zhì)量與工程特性不匹配而給工程留下巨大的安全后患,給后期運(yùn)行管理帶來(lái)很多麻煩,同時(shí)還會(huì)影響到灌區(qū)周圍人民生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。
防滲漏是灌區(qū)渠道工程建設(shè)質(zhì)量控制管理的重要內(nèi)部,國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者在渠道防滲漏課題中對(duì)新技術(shù)、新材料開(kāi)展了大量的研究分析,也取得了相當(dāng)多的研究成果,并在實(shí)際工程中得到廣泛推廣應(yīng)用。混凝土襯砌是灌區(qū)渠道工程中一種較為理想的渠道防滲解決措施,可以適應(yīng)不同的地質(zhì)條件和各級(jí)渠道。在灌區(qū)渠道工程建設(shè)和后期運(yùn)行管理中,需要加大對(duì)渠道防滲工程質(zhì)量控制管理力度,保障渠道發(fā)揮出高效穩(wěn)定的良好功能,有效避免各類“棄水”事故的發(fā)生,延長(zhǎng)工程的綜合使用壽命,充分發(fā)揮灌區(qū)防滲渠道在節(jié)水、節(jié)地、節(jié)工、增產(chǎn)等方面的經(jīng)濟(jì)效益。
在項(xiàng)目施工前,首先要進(jìn)行施工測(cè)量以復(fù)核設(shè)計(jì)單位提交的工程建設(shè)區(qū)的坐標(biāo)系統(tǒng)和高程系統(tǒng)。工程實(shí)際應(yīng)用中通常采用附合測(cè)量法來(lái)復(fù)核交樁點(diǎn)的坐標(biāo)、高程數(shù)據(jù)。當(dāng)復(fù)核工作完成后,施工單位就會(huì)依據(jù)已有的復(fù)核成果,按照設(shè)計(jì)圖紙要求沿渠線布置用于指導(dǎo)工程施工的加密樁。為了保障加密樁在施工過(guò)程中不受施工的影響,讓工程順利開(kāi)工建設(shè),需要將其盡量布置在堅(jiān)固的地面上。用于軸線控制的加密樁布置設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該采用前方交會(huì)法構(gòu)成相應(yīng)的小三角網(wǎng),這樣可以在保證軸線點(diǎn)精度的前提下便于軸線網(wǎng)點(diǎn)的系統(tǒng)布置。用于控制高程的加密樁布置設(shè)計(jì)時(shí),主要采用閉合測(cè)量法,且加密樁的布置密度應(yīng)按照每50m設(shè)置一個(gè)進(jìn)行,這樣既能方面現(xiàn)場(chǎng)施工的就近測(cè)量控制,又便于相鄰點(diǎn)間施工誤差的快速核對(duì),以提高工程施工質(zhì)量綜合水平[2]。
灌區(qū)渠道工程在進(jìn)行大斷面開(kāi)挖時(shí),首先利用相關(guān)的土方開(kāi)挖機(jī)械進(jìn)行成型粗挖工作,直至開(kāi)挖斷面基本成型。當(dāng)要進(jìn)行渠道斷面混凝土澆筑時(shí),就需要進(jìn)行人工精削預(yù)留的開(kāi)挖土層至標(biāo)準(zhǔn)斷面,這樣就可以在保持渠道土膜表面光潔的基礎(chǔ)上,確保土膜中的水分不致大量蒸發(fā),有效提高混凝土澆筑質(zhì)量。在渠道開(kāi)挖過(guò)程中,人工精削土膜間距應(yīng)嚴(yán)格控制在10m,并在10m段兩側(cè)按設(shè)計(jì)要求挖出標(biāo)準(zhǔn)的澆筑斷面,然后在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)斷面間拉緊橫線作為開(kāi)挖參考線,從坡上至坡下逐一進(jìn)行開(kāi)挖工作。在開(kāi)挖過(guò)程中,要同步用坡度尺進(jìn)行逐段檢查,反復(fù)修整,直至滿足相關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求,以提高渠道開(kāi)挖工程的綜合質(zhì)量水平。
渠堤土方的回填是一項(xiàng)涉及內(nèi)容較多的復(fù)雜工作。首先要清除渠道填筑范圍內(nèi)的所有雜物,然后進(jìn)行灑水濕潤(rùn)工作,再分層攤鋪經(jīng)檢驗(yàn)合格的不同回填土料,并按照要求進(jìn)行分層夯實(shí)。在用打夯機(jī)進(jìn)行回填土料夯實(shí)過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格將鋪土厚度控制在30cm左右,并通過(guò)相關(guān)的試驗(yàn),嚴(yán)格將夯實(shí)后的回填土料的最優(yōu)含水量和最大干容重控制在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)[3]。
(1)混凝土定型模具。坡底混凝土防滲是灌區(qū)渠道防滲工程常采用的措施。在進(jìn)行渠道斷面設(shè)計(jì)時(shí),由于不同渠段水力特性、工程地質(zhì)條件等有所差別,因此,為了提高灌區(qū)渠道綜合使用效率,不同渠段的斷面結(jié)構(gòu)也是不相同的,也就是說(shuō)渠道坡底混凝土防滲結(jié)構(gòu)由于其特殊結(jié)構(gòu)要求,傳統(tǒng)的建筑物定型模板不適應(yīng)其多形斷面的要求,需要根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)形式按照設(shè)計(jì)要求自己設(shè)計(jì)。
灌區(qū)渠道澆筑混凝土中常用的定型模件大致包括:襯砌分塊的四周檔板、伸縮縫定型夾板、支撐支架、以及澆筑邊坡用的外模等幾類。底板和邊坡順?biāo)鞣较虻臋n板應(yīng)該全部采用承插式結(jié)構(gòu),且混凝土檔板材料應(yīng)選用與混凝土厚度相匹配的槽鋼,然后在槽鋼上按混凝土設(shè)計(jì)分縫長(zhǎng)度要求來(lái)焊接鋼板,自制成承插槽口。在垂直與水流方向上用插在槽口伸縮縫夾板作為混凝土定型結(jié)構(gòu)的兩側(cè)檔板,且?jiàn)A板尺寸應(yīng)與伸縮縫設(shè)計(jì)尺寸相匹配。
(2)混凝土澆筑。在灌區(qū)渠道底板混凝土澆筑過(guò)程中,常規(guī)混凝土澆筑方法便可以滿足相關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。對(duì)于邊坡混凝土澆筑時(shí),由于邊坡受水力影響較大,其澆筑混凝土的配比要求是二級(jí)配粗骨料,而且在混凝土澆筑過(guò)程中,要在試驗(yàn)段進(jìn)行多次現(xiàn)場(chǎng)同步試配。邊坡混凝土的配比推薦為:粗骨料20~40mm石子與10~20mm石子兩者間的摻放比為2∶8;水泥按每立方米用量為380kg配料。這樣不僅可以確保用外模澆混凝土?xí)r,在進(jìn)行振搗密實(shí)取模后,混凝土具有良好的定型結(jié)構(gòu),同時(shí)只需人工用原漿稍加平整修飾即可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
(3)混凝土拆模。渠道底板混凝土和邊坡混凝土所用槽鋼拆除時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格按 《混凝土施工規(guī)范》要求進(jìn)行操作。在混凝土澆筑過(guò)程中,雖然伸縮夾板作為混凝土澆筑過(guò)程中的一個(gè)附屬構(gòu)件,但它卻起著混凝土定型模具作用。伸縮夾板為上寬下窄梯形斷面結(jié)構(gòu),也就是說(shuō)在混凝土冷凝過(guò)程中,其會(huì)受到混凝土不斷固結(jié)擠壓。如果當(dāng)混凝土終凝后才進(jìn)行拆除工作,就很難將其取出,因此,必須按照設(shè)計(jì)要求,在混凝土初凝前,用相應(yīng)鉤子插入伸縮夾板上表面預(yù)留的孔中,將其從混凝土中取出。伸縮夾板取出后,需要進(jìn)行人工修飾混凝土縫面棱角,以保證渠道防滲混凝土總體外觀質(zhì)量水平[4]。
渠道混凝土襯砌工程施工工藝看似十分簡(jiǎn)單,但其所設(shè)計(jì)到的技術(shù)措施卻較為復(fù)雜,尤其是渠道工程施工是一類典型的野外作業(yè),加上建成后其處于露天、水下的運(yùn)行環(huán)境中。也就是說(shuō)混凝土襯砌施工質(zhì)量水平受環(huán)境、工期、氣候條件等因素影響均比較大,發(fā)生熱脹冷縮、凍害破壞等問(wèn)題也比較多,因此,需要加強(qiáng)對(duì)混凝土襯砌裂縫的預(yù)防控制管理力度。
(1)嚴(yán)格控制好施工材料質(zhì)量:在工程施工過(guò)程中,根據(jù)工程圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求,選用適宜的水泥、骨料等原材料。渠道混凝土襯砌所需的水泥要選用符合相關(guān)規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)水泥,同時(shí)在施工過(guò)程中為了趕工期或其它原因造成急需用水泥時(shí),應(yīng)該選用穩(wěn)定成熟的水泥產(chǎn)品。工程實(shí)際應(yīng)用中,選用未成熟穩(wěn)定的水泥是造成灌區(qū)渠道混凝土產(chǎn)生裂縫的最主要原因。在混凝土配制過(guò)程中,碎石骨料有利于水泥與粗骨料間進(jìn)行有效粘結(jié),可以增強(qiáng)混凝土的耐久度和強(qiáng)度,從而避免或減少混凝土裂縫的產(chǎn)生?;炷林型鈴捷^大的石子,一方面可以減少混凝土的收縮,但另一方面外徑較大的石子越多,就會(huì)給混凝土增加更多的薄弱面,使得混凝土的綜合抗剪性能降低而發(fā)生裂縫。因此,在混凝土配置時(shí),石子最大粒徑應(yīng)選擇適中,且在級(jí)配上應(yīng)選用連續(xù)級(jí)配的碎石,這樣可以提高混凝土的綜合質(zhì)量水平,防止混凝土發(fā)生裂縫[5]。
(2)嚴(yán)格控制混凝土水灰比:在施工過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制混凝土的水灰比,并嚴(yán)格控制混凝土拌合時(shí)間不少于120s,以使混凝土攪拌均勻,增強(qiáng)其和易性。
(3)混凝土澆筑時(shí)間應(yīng)避開(kāi)高溫和低溫天氣:在 《混凝土施工規(guī)范》規(guī)范中,明確規(guī)定氣溫低于5℃或高于35℃時(shí),不允許進(jìn)行直接混凝土澆筑工作的,也就是說(shuō)在該類溫度范圍內(nèi)進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)的增溫和降溫措施,不然所澆筑的混凝土就會(huì)形成收縮裂縫和凍害裂縫,降低渠道混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。
(4)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù):在混凝土澆筑過(guò)程中,保持一段時(shí)間范圍內(nèi)的溫度、濕度等外部環(huán)境,為混凝土冷凝營(yíng)造良好的硬化條件,這樣可以防止混凝土出現(xiàn)裂縫,有效提高混凝土的綜合質(zhì)量。混凝土養(yǎng)護(hù)水平高低直接決定混凝土能否具有良好的性能水平,尤其是混凝土的早期養(yǎng)護(hù),一方面需要采取相應(yīng)措施保證混凝土免受不利溫濕度變化的侵襲,避免其發(fā)生有害的冷縮與干縮裂縫質(zhì)量問(wèn)題;另一方面要充分利用水泥水化作用,保證混凝土達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力,以提高混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。
(5)做好渠道基礎(chǔ)處理。實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)渠道基礎(chǔ)變形沉降造成混凝土發(fā)生裂縫,大大降低了渠道混凝土的綜合質(zhì)量水平。渠道襯砌工程的基礎(chǔ)是土基,也就是說(shuō)在渠道土基工程中一般均含有挖方和填方,則無(wú)論進(jìn)行挖方還是填方,其土基的密實(shí)度均必須達(dá)到設(shè)計(jì)或相關(guān)規(guī)范要求。在土方開(kāi)挖工程中,應(yīng)嚴(yán)格控制開(kāi)挖質(zhì)量效果,因此,在進(jìn)行刷坡過(guò)程中,應(yīng)該分為粗刷和細(xì)刷兩個(gè)過(guò)程進(jìn)行。在土方回填過(guò)程中,要堅(jiān)決按設(shè)計(jì)和相關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行,除了要嚴(yán)格控制細(xì)土分層夯實(shí)質(zhì)量外,還要保證回填土壤水份達(dá)到規(guī)范要求,以防渠道地基出現(xiàn)不均勻沉陷,造成混凝土發(fā)生裂縫,影響混凝土綜合質(zhì)量水平。
(6)應(yīng)科學(xué)合理設(shè)計(jì)混凝土分縫。合理計(jì)算劃分結(jié)構(gòu)縫是消除混凝土由于熱脹冷縮等原因造成不規(guī)律裂縫的重要措施。在一般灌區(qū)渠道混凝土襯砌工程中,通常4m設(shè)置橫縫一條,且在進(jìn)行縱縫設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按渠道斷面形狀進(jìn)行設(shè)置,以提高渠道混凝土襯砌的綜合質(zhì)量水平。
灌區(qū)渠道混凝土防滲襯砌工作是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的系統(tǒng)工程,建立完善的工程質(zhì)量管理措施制度,并將其運(yùn)用貫穿于整個(gè)項(xiàng)目施工和后期運(yùn)行管理中,可以有效提高渠道混凝土防滲性能水平,充分發(fā)揮工程社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,為促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高速發(fā)展提供有力質(zhì)量支撐和保障。
[1]張官珍,王為然,李超峰 .南陽(yáng)盆地膨脹土工程特性研究 [J].南水北調(diào)與水利科技,2010,(09):14-15
[2]中華人民共和國(guó)水利部.SDJ207-82水工混凝土施工規(guī)范 [S].北京:中國(guó)水利水電出版社,1983
[3]李天剛 .如何加強(qiáng)灌區(qū)渠道工程質(zhì)量管理 [J].水利建設(shè)與管理,2009,(08):58-59
[4]李順軍 .御河灌區(qū)節(jié)水改造工程施工管理 [J].山西水利科技,2006,162 (04):91-92
[5]黃占明 .舊灌區(qū)節(jié)水改造存在問(wèn)題及對(duì)策 [J].甘肅水利水電技術(shù),2010,46(03):54-55