輸水渠道施工質量分析論文

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一、工程概況

北疆供水工程頂山至三個泉明渠段，北起烏倫古河附近的頂山分水樞紐，南至三個泉倒虹吸進口，全長141.735Km。主要由頂山隧洞、小洼槽倒虹吸和頂山至三個泉明渠組成，其中渠道長120.634Km。

工程等級為二等，工程規模為大（二）型。明渠為Ⅱ級建筑物，沿線水閘、排洪涵洞、防洪堤、跨渠公路橋、伴渠公路為Ⅲ級建筑物。

渠段位于剝蝕起伏的平原上，總地勢由北東向南西緩傾。主要分布第三系和第四系地層，第三系為古新統～中新統地層，為湖項沉積的砂巖、泥質砂巖、泥巖、沙礫巖，由南向北連續分布。工程區地震基本烈度為6度，按6度采取抗震措施。工程區位于新疆北部，屬于寒溫帶大陸性氣候區，日照強烈，降水少，氣溫溫差大，最高氣溫40.6℃,多年平均降雨量111mm,多年蒸發量2289mm,相對濕度62%。氣候特點為冬季長而嚴寒、夏季短而炎熱。

渠道斷面形式為梯形，斷面結構斷面見圖1，每一設計單元長19.4m,兩側沿橫斷面設有深30cm，寬30cm現澆混凝土隔梁,糙率n=0.017，縱坡1/10000～1/12500，流速0.79～0.84m／s，設計流量30.5m3／s，加大設計流量35m3／s。

二、工程質量控制不利因素

渠道長120.634Km，施工戰線長，高峰期日襯砌施工強度達900m～1000m，砂石骨料、塑膜、水泥等建筑材料需求量大（每公里約需砂石骨料1700m3、塑膜3萬m2、水泥600T），運輸距離長，運輸量大，襯砌需大量人工操作，施工質量水平參差不一，施工組織困難，質量管理跨度大。如何建立高效的質量管理體系是做好渠道襯砌的首要問題。

由于施工期為每年的4月中旬至10月初，氣候炎熱、干燥，根據南京水利科學研究室內模擬施工現場干熱環境與標準環境試驗對比，水泥砂漿的稠度損失大，初凝時間減少，不利于砂漿襯砌的施工，同時在這種干熱的環境下，如何既節約用水（用水成本過高）又有效養護好硬化的砂漿，是襯砌施工質量控制的一個關鍵；夏季日照時間長，紫外線照射強烈，這種條件下塑膜易老化，塑膜在運輸、裝卸、保管、施工過程中都可能造成一定破壞，這些都不利于塑膜的保護，而渠道襯砌結構防滲功能依靠塑膜完好來塑膜實現，可見塑膜的保護作為整個襯砌質量的核心。

戈壁明渠距離長，過水斷面大，渠床基礎面地質巖性復雜，根據已建成工程經驗，具有膨脹、濕陷、凍漲等不良地質巖性是造成渠道襯砌結構破壞的主要原因，采用有效基礎處理方法對有害地質巖性進行處理也是質量控制控制成敗。

三、襯砌施工中的質量控制

3．1建立健全質量管理體系

針對戈壁明渠施工組織困難，質量管理跨度大的施工特點，明渠工程建設始終把工程質量作為工程建設的根本大事來抓，貫徹“百年大計，質量第一”的方針，建立、健全質量分級責任制的管理體系。

工程建設質量管理實行業主負責，設計單位、施工單位、材料供應部門保證，監理（監造）單位控制和政府監督相結合的工程建設質量管理體制。

參建的各單位負責人對本單位承擔的工程建設質量負領導責任；各單位在工程現場的項目負責人對本單位承擔的工程建設質量負直接領導責任；各單位的工程技術人員對各自承擔的工作負技術責任，具體工作人員負直接責任。明確質量責任，層層落實，分頭把關，并簽定質量責任書。

業主單位、監理（監造）部門、質量監督站、施工單位都成立或委托專門的試驗室進行質量檢測。襯砌施工現場實行業主項目管理人員、總監巡查，監理人員旁站監理，施工單位內部實行“三檢制”質量檢查制度。

針對工程的設計技術要求，結合本工程的實際情況，參照國家有關技術標準，組織專家制定渠道襯砌質量和檢測的標準，使工程現場的質量控制有據可依。

3．2施工過程中質量控制要點

本工程襯砌結構分6個工序，即：基礎面處理、隔梁砼、膜下砂漿、土工膜鋪設、預制板襯砌、聚胺脂砂漿勾縫。施工過程中，質量控制主要作好以下幾個方面：

1、基礎面是襯砌結構的基礎，如松散不夠堅實，襯砌結構易產生變形，基礎面平整對確保高程準確，高程誤差在滿足規范要求，保證設計縱坡實現的關鍵，所以施工過程中重點做好基礎面的平整度和壓實度的質量，保證基礎面堅實平整。

2、預制板襯砌施工采用跳倉方法，即每隔一個隔梁段進行一個隔梁的襯砌，未進行襯砌的斷面進新各種材料的運輸、堆放，既方便現場施工，提高工效，又有效的保護了已鋪設倉面塑膜。

3、對鋪設塑膜的保護，是施工過程中的質量重點。塑膜由招標選定廠家生產，建管局派監理人員駐廠監造，保證質量合格的塑膜用于工程建設。防滲塑膜采用專車，避免在運輸過程中的破損；進場后對幾何尺寸、厚度、是否有無空洞、針眼、瑕疵進行檢查。施工現場由廠方專業技術人員采用專用工具進行焊接，焊接完成后檢查牢固程度，有無脫焊漏焊，并對每條焊縫充氣檢查，要求焊接密實、輪痕跡明顯、平直、無褶皺；塑膜鋪設避開中午13至16點高溫時段，對鋪設塑膜未展開襯砌部位，用毛氈覆蓋，禁止陽光直射，避免日曬老化；已鋪設塑膜襯砌過程中嚴禁踩踏、滑漿、滑板和行走，以免對塑膜造成穿刺破壞；對鋪設及砼板襯砌中檢查出的小破損，用手焊槍及時焊接。

4、襯砌前先對板進行飲水，以確保板和砂漿更好的結合。

5、嚴格控制砂漿的拌和質量，規范外加劑的稱量和加入的方法。溶液性外加劑使用帶刻度的量杯計量，粉末狀外加劑全部稱量裝袋進行投放，確保砂漿拌和物質量。

6、襯砌施工中控制板面的平整與清潔程度，確保輸水渠床斷面糙率和外觀質量。

7、針對襯砌板縫制作搗縫木板和角縫鋼筋等專用工具，確保板縫密實、平整、光潔。

8、加強覆蓋養護，無論是膜下砂漿，還是襯砌板表面，都及時用毛毯等覆蓋物覆蓋，灑水保濕養護，保證砂漿強度正常增長。

3．3特殊地質渠段基礎的處理

頂山至三個泉段渠道渠道基礎巖性為泥巖和砂巖，根據大量的試驗資料分析，泥巖和砂巖沒有沒有濕陷性和鹽脹特性，砂巖有弱凍脹性，泥巖有凍脹性和膨脹性，泥巖在渠道沿線分布較為廣泛，大部分為中強膨脹性泥巖，其膨脹的主要原因是巖石中含有（10-20）%的蒙脫石,巖石中＜0.005～0.002mm的細顆粒含量大于25%,渠基開挖后,渠基中膨脹巖含水量在(4-12)%，由于周圍環境干燥，蒸發量大，膨脹巖含水量很快降低，渠道通水后，由于塑膜在加工、運輸、保管及施工過程中造成一定破壞形成滲漏點未被發現，長期的滲漏使巖體含水量逐漸增加，巖體產生的膨脹力作用導致渠道邊坡塌滑，襯砌結構破壞。因此渠道基礎處理的主要問題是如何解決泥巖遇水膨脹對渠道斷面的破壞作用。

處理泥巖問題的主導原則是“上防下排”，減少水與泥巖的接觸，阻止泥巖膨脹，防止滑坡，主要通過換填及放緩邊坡的辦法防止巖體的下滑，具體措施如下：

(1)采用防排結合的措施，對于全斷面出露中強膨脹泥巖的渠段若連續分布長度超過500m，則全斷面換填處理，換填厚度為1.2m，其中襯砌結構以下換填40cm砂礫料，砂礫料下換填80cm白砂巖。并設置縱橫排水系統，防滲塑膜厚度由0.6mm加厚至0.8mm。泥巖分布長度少于500m的不設排水。

(2)團塊狀或片狀不連續分布的中強膨脹巖渠段，對渠床只做換填處理，換填1m厚的白砂巖，不設縱橫向排水。

(3)放緩渠道邊坡，邊坡由1：2放緩至1：2.5。

四、結語

長距離渠道襯砌質量控制過程中存在不利因素，通過建立健全質量保證體系，注重做好施工中各工序質量控制要點以及對不利地質基礎巖性的處理，工程運行后未出現邊坡滑塌，襯砌結構變形的現象發生，渠道實測糙率為0.015,渠道水有效利用系數為0.966,可見工程在建設過程中質量控制的措施是可行的,質量的控制效果良好。

第一作者簡介：萬連賓，1974年12月出生，1997年7月畢業于新疆農業大學水利與土木工程學院，水利水電工程專業，本科，工作單位，新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，工程師，烏魯木齊市揚子江路42號，830000，0991－5989915。

第二作者簡介：毛培德，1950年2月出生，1999年7月畢業于蘭州大學，企業管理專業，?？?，工作單位，新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局工程建設處，助理工程師，任項目經理8年，烏魯木齊市揚子江路42號，830000，0906－3858087。

第三作者簡介：王世玉，1971年12月出生，1997年7月畢業于新疆農業大學水利與土木工程學院，水利水電工程專業，本科，工作單位，新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局，工程師，烏魯木齊市揚子江路42號，830000，0991－5989953。

第四作者簡介：李耀東，1977年4月出生，2005年7月畢業于新疆農業大學，水利水電工程專業，本科，工作單位：新疆額爾齊斯河流域開發工程建設管理局工程建設處，烏魯木齊市棉花街3號，830000，0906－3858087。