试述靖会灌区关川干渠渡槽技术改造

试述靖会灌区关川干渠渡槽技术改造
摘要:结合靖会电力提灌工程关川干渠新堡子渡槽技术改造情况,针对渡槽存在的问题,论述了渡槽技术改造要点和建设管理技术措施。

通过项目的实施,渡槽输水能力得以满足,保障了正常的灌溉运行,发挥了巨大的经济效益和社会效益。

关键词:靖会灌区;关川干渠;渡槽;技术改造
1 工程概况
关川干渠是靖会工程5条干渠之一,渠道长度21.37km,设计灌溉面积0.214万hm2,设计流量1m3/s,加大流量1.38 m3/s;所辖4座泵站,装机容量1 579kw,净扬程70.99m,总扬程79.30m,主要建筑物101座。

关川干渠从总干渠七泵站下游1 544m处分水,渠线西向横跨会宁县郭城驿镇新堡子村,经新堡子渡槽沿关川西山脚至李家坪,跨关川河倒吸虹至成牟村。

关川干渠1972年8月开工,1974年5月通水。

由于灌溉面积逐年扩大,加之经过30多a运行,渠道、建筑物相继暴露出许多问题,特别是位于渠首段的新堡子渡槽,由于过流断面不足经常翻水,槽身存在着混凝土表层脱落、钢筋锈蚀、纵横裂缝、渗漏现象等问题,已成为关川干渠的“瓶颈”工程,严重影响着灌区的安全运行,制约着灌区社会经济效益的正常发挥。

2存在问题
2.1渡槽过流能力不足①关川干渠原设计流量1m3/s,设计灌溉面积0.13万hm2。

1987年7月甘肃省水利厅批复的增流改造方案中,设计流量增至1.15m3/s,加大流量1.38m3/s,设计灌溉面积增至0.214万hm2。

但是,由于一直没有进行技术改造,过流能力不足。

②增流改造方案中,新堡子渡槽纵坡由原1/800调整为1/400,只对原单排架顶部进行了加高,调整了纵坡,原铅丝网薄壳槽身没有改造。

虽然流速有所增大,但是由于没有改变过水断面,过流能力仍然不能满足需求。

③由于灌溉需水量的增加,渡槽的过水能力越来越满足不了灌溉运行的要求,运行水位经常超出设计水位,槽身漫溢、翻水现象频繁发生,处于超负荷运行状态。

④经过30多a运行,槽身裂缝普遍,渗、漏水现象严重;槽身钢筋、铅丝网锈蚀严重,部分拉杆钢筋砼破坏;单排架纵、横裂缝普遍。

槽身和排架都存在明显安全隐患,危及工程安全运行。

2.2渡槽影响居民安全该建筑物位于郭城驿镇政府所在地,店铺林立,公路纵
横,居民密集,人民群众生命、财产安全问题突出。

3加固改造技术措施
3.1设计加固改造技术方案本项目属中型Ⅲ等工程,按4级建筑物设计,设计流量1.15m3/s,加大流量1.45m3/s,渡槽槽身采用预制C25钢筋砼“U”型结构,上口宽1.40m,弧底半径0.70m,槽深1.30m,壁厚0.16m,每2.50m设一道横向拉杆,拉杆截面尺寸为0.20m×0.20m,共计45跨450m,设计纵坡为1/460;对渡槽排架及基础整体采用现浇C20砼包裹,形成重力式支墩结构。

原排架采用单排架双柱,柱子断面尺寸30cm×35cm,加固后双柱成一整体排架墩,断面尺寸为160cm×70cm;原基础平面尺寸为195cm×110cm,加固后为395cm×210cm。

3.2施工技术要点根据设计要求,渡槽槽身采用集中预制施工,排架进行加固技术改造,槽身吊装,利用灌溉间隙,分阶段施工建设①施工场地布设。

对预制场地做了平整、碾压,进行了平面布置,水、电、路三通,满足施工之需要。

②原材料要求。

在原材料的选用中,钢筋、水泥、砂子、石子等必须满足施工规范要求。

施工所用砂石料主要来源于当地祖厉河河道,经30多a工程实践证明,砂石料中所含酸碱性物质对混凝土的破坏作用非常明显,造成钢筋锈蚀、混凝土裂缝、保护层脱落、混凝土表面疏松、掉皮。

影响混凝土使用年限和耐久性。

砂石料采用淡水冲洗排碱,以确保结构、构件的质量和使用寿命。

③模板制作安装技术。

按照形式简便,安装准确,支撑稳固,用料经济的要求。

模板采用现场放样方法,先将槽身外钢模板安装成型,同时用承重木、底梁、外龙门架支撑、连接固定,用水准仪控制水平程度;之后再安装内钢模板、内拱圈。

几何尺寸、强度、刚度、稳定性、整体性都满足要求。

沿槽身纵向每米间隔设1榀龙门架,内拱圈与外龙门架位置相对应,钢模板一部分是标准模板,一部分是模板厂生产的组合模板。

模型安装加固成型后,具有一定安全系数,能够可靠地承受混凝土浇筑的压力,以及施工载荷;确保了构件的几何尺寸;特别是支撑、连接部分坚固、稳定,施工中没有产生变形、位移。

④槽身浇筑施工技术。

槽身的混凝土浇筑从槽身底部开始,采用固定外模,活动内模的方法,工作面选择在槽身里面,这样混凝土入仓、振捣容易,便于观察,但施工工作面变小,施工难度增大。

为保证混凝土的连续浇筑,从人员配备、设备配置和意外情况的防范都进行了全面考虑和周密安排,确保每一跨槽身一次连续浇筑成型。

根据施工进度要求,模板配置的按照4套外模带40榀龙门架,2套内模带20个拱圈,可以满足施工周转倒用次数;承重木和底梁配置了15套。

由于采用了定型钢模板,防止了混凝土浇筑过程中的细浆滴漏,从而保证了渡槽槽身的密实度和表面光洁度。

混凝土拌和物入仓先从槽身中心开始,两边对称水平分层浇筑振捣,荷载对称,结构稳定,施工安全。

⑤排架、基础施工加固改造技术。

由于靖会工程属于20世纪70年代典型的“三边”工程,工程竣工资料不齐全,所以排架、基础的埋设情况不完全清楚,我们采用了挖探坑的办法采集相关技术数据,将排架、基础的加固施工时间安排在停水期间,这样施工的安全性就大大增强了。

由于工期紧,土方开挖时采用了小型挖掘机,施工、监理人员现场跟踪旁站管理,确保了施
工安全和进度。

排架和基础混凝土的浇筑由于是大体积混凝土,针对原旧混凝土表面的凿毛,制作了专用的“钝斧”,由人工搭架凿毛,效果良好,对原构件造不成大的损伤,保证了新老混凝土的结合。

⑥渡槽槽身吊装技术措施。

原旧槽身每跨重3 t,拆除相对容易,而新槽身每跨重23 t,受场地等条件限制,吊装工作难度大。

考虑到经济合理,共租用了两台50 t吊车。

吊装前采用经纬仪测量定出中线,在排架顶部用钢板制做了导向槽,采用4条缆绳对向牵拉槽身,确保槽身安装就位的准确性。

吊装方法是用一台吊车将一跨槽身装入平板车,并从预制场地拉运到吊装现场,两台吊车共同配合将一跨槽身吊装就位。

由于只有预制了45跨槽身,所以吊装工作只有做到万无一失,才能保证施工任务的圆满完成。

由于各方共同努力,科学施工,稳妥可靠,圆满完成了吊装任务。

4建设管理技术措施
新堡子渡槽技术改造,按照质量第一,安全第一的要求,正确处理了质量、安全、进度三者之间的关系,圆满完成了施工任务,工程经试运行和3a的运行,效果良好,达到了预期目标。

工程开工初期,业主、监理、设计、施工等相关单位召开了座谈会,详细分析了运行、施工之间的关系,既要保证工程正常的灌溉工作不受影响,又要保证施工任务按期完成,统一了思想,明确了职责,齐心协力,相互配合,破解技术难题,为完成各个阶段的施工任务打下了良好的基础。

4.1工程进度控制为了不影响农作物的正常灌溉,必须认真细致的安排好工程进度。

工期安排,共分三个阶段。

第一阶段,2007年5月16日开工,至8月20日,为夏、秋灌溉阶段,这期间主要完成了45跨450m渡槽槽身的集中预制施工;第二阶段,从8月21日至10月10日,为停水时段,完成了44个排架、基础的加固施工;第三阶段,从2008年3月1日至4月25日,完成了旧渡槽槽身吊装拆除,排架墩帽拆除及钢筋混凝土浇筑,新渡槽槽身吊装安装施工。

总施工工期12个月,有效施工工期8个月。

4.2工程质量控制①设计方面。

从初步设计到施工图设计过程中,经多次现场勘测、论证,第一手资料充分,总体方案合理,设计先进,在满足功能要求和保证技术指标前提下做到了新旧结合,合理利用,经济实用,造型美观。

②施工中加强了现场质量管理。

由于施工现场是质量管理五要素人、原材料、机械设备、工艺流程和环境的集中点,因此施工现场管理至关重要。

以影响产品质量的有关因素和质量行为为控制和管理的中心,建立有效的管理点,形成强化的现场质量保证体系,使整个施工过程的工序质量处在严格的控制状态,从而确保施工现场能够稳定地生产出合格品和优等品。

加快了施工进度,降低了生产成本,提高了经济效益。

③依靠技术进步,提高工程技术含量,确保工程质量。

从模板制作、钢筋制安、保护层厚度、拌和浇筑、模板监控、拆模时间、养护方法等相互交叉的工序和过程中,强化管理,靠实责任,严格把关,现场监控。

按技术规程施工,一丝不苟,随时纠正施工过程中的不规范行为,将质量事故消除在萌芽状态,确保了施工全过程的质量管
理。

④注重外观质量。

结构和构件的尺寸、造型,其外观在设计中就涉及到了,而施工是将设计造型变为具体实物的过程。

已经经过技术改造的新堡子渡槽,排架和槽身造型美观,结构合理,外观协调,成为了当地的一道水利建筑景观,发挥着其“空中水道”的作用。

靖会灌区关川干渠新堡子渡槽技术改造项目的圆满完成,彻底解决了工程多年来存在的“卡脖子”问题,消除了安全隐患,解决了建筑物改造前过水流量不足,超负荷带病带险等不良运行状况,确保了渠首段输水能力,缩短了农作物灌溉轮期,灌溉效率明显提高。