摘 要:婺城区麻吉垅水库除险加固工程施工中,主坝新建灌溉输水钢管的安装是一个重要的环节部位。在施工中,通过涵管的轴线的调整、砼浇筑方式的调整,以及对钢管安装质量的严格控制,保证了工程施工进度和质量。 关键词:水库;除险加固;灌溉钢管 1 工程概况
麻吉垅水库位于金华市婺城区白龙桥镇大德垅村,距金华市中心约13km,水库所在河流属钱塘江流域金华江马达溪支流,水库坝址以上集雨面积1.3km2,主流长度为2.1km,河道纵比降14.5‰。目前麻吉垅水库主坝坝高11.8m,水库校核洪水位为71.40m(85国家高程基准),相应库容为148.10万m3;正常蓄水位为70.70m,相应库容为123万m3;死水位为63.5m,相应库容为4.3万m3。水库灌溉面积1万多亩,是一座以灌溉为主结合发电及水产养殖等综合利用的小(1)型水库。 2 主坝新建输水涵管布置
麻吉垅水库枢纽建筑物由拦河主坝、副坝、溢洪道、主坝灌溉输水涵管及副坝灌溉输水涵管等建筑物组成,由于该工程是已建水库除险加固,建筑物已基本定型,枢纽布置与原布置基本相同。 主坝灌溉新建输水涵管布置于主坝左坝端、溢洪道右侧,采用坝下埋管,埋管采用φ1m、δ=10mm的钢管,基础为基岩。钢管进水口中心高程65.00m,布置有铸铁平板插门及拦污栅,采用2a-10t
斜拉式螺杆启闭机控制,涵管出口接φ0.6m的支管。 3 主坝灌溉涵管轴线位置的选择
金华市婺城区麻吉垅水库除险加固工程原设计新建主坝灌溉涵管全部埋设于主坝左岸山体内。在实际施工过程中,我方认为原设计涵管埋设不是最优设计,建议将主坝新建灌溉涵管在出口位置基本不变的前提下,将进水口适当向坝轴方向移动,调整后的涵管剖面位置如图1、图2所示:
大坝防渗体处理设计采用的是大坝中部采用套井粘土回填,两端采用挖除原有大坝心墙重新回填粘土,调整后对大坝的开挖量并没有增加,而涵管依旧埋设在基岩内。本工程的施工,时间紧,任务重,调整后不仅容易施工,质量易于保证,而且施工大大减轻了工作量,钢管长度也由原来的83米减小到55米,为业主减小了投资。 4 涵管的施工 4.1 临时施工道路
本工程涵管开挖后落差较大,达11.2m,但坝顶施工道路良好,各种的施工机械从左、右坝两端均可进入施工现场;同时大坝马道等均可作为施工道路使用,只需局部做好上、下坝道路即可。 4.2 基础的开挖及验收
在施工中,首先用全站仪定出涵管的进、出口及中心线具体位置,严格按图纸进行放样,对上部的土层用挖掘机进行开挖,开挖边坡符合设计要求。出露基岩后,重新进行一次测量放样纠偏。下部的岩石严格禁用爆破法进行开挖,改用液压凿岩机开挖。底部松动岩
石、泥土及积水用人工清理干净。开挖结束后,及时进行三检制的检查,并请监理单位进行验收签字;同时填写好重要(隐蔽)工程基础验收联合证书,由建设单位通知质监、设计、水利主管部门等,与建设、施工、监理等单位进行联合验收签证。联合验收显示,整个涵管管身均可埋设在基岩内,涵管基础岩石新鲜完整,符合设计要求。
4.3 钢管的安装 4.3.1 钢管的制作
为了保证钢管制作的质量,钢管制作在加工专用场内制作。在制作之前,要求技术人员充分熟悉设计图纸的意图,对进入加工场内的板材、焊材必需要有出厂质量合格证明书,并经检验合格后方可入库。钢板验收入库时,同时向监理人提交产品质量证明书、检验合格证明文件并接受监理人的检查后方可使用。
根据设计图纸的要求,结合实际进行钢管样本的制作、钢板的拼接、下料和卷板。下料后,焊缝处按设计及规范要求做好坡口,坡口用氧气-乙炔焰切割,然后用角向砂轮机打磨成。卷板采用10t龙门吊结合卷机进行,用龙门吊机将钢板缓慢地送入卷板机,调整好卷板机与的小车位置。特别要注意在卷板过程中,大车与卷筒的速度要保持一致;当钢板卷制成形后,用夹具将接口对平,点焊牢固,同时,用与管道内径等长的临时支撑在管口两边加以固定,使其不致在吊装过程中发生变形。
钢管卷板完成后直接用龙门吊机将其移到焊接平台。钢管的焊接
采用半自动焊接和手工焊接相结合的方法进行,焊接完成后进行内、外防腐涂料的刷涂。 4.3.2 钢管的运输
钢管运输采用5t解放长头车,车厢长6m,每次每车装运1.8m钢管三节。钢管运输采用专用支架垫斜枕木防止运输过程中钢管变形、移位。将钢管管口朝上平放于拖车托架,支架与车厢底板焊接,并用铁丝与车厢边的捆扎钩扎加固。钢管吊入支架后用钢丝绳与车厢整体捆扎。工地现场卸车及二次搬运采用8t汽车吊。 4.3.3 钢管的安装
钢管安装前管轴中线、高程、安装起始点、弯管转弯点都应有准确并不易移动和损坏的基准点。为确保管道的平面坐标位置及高程,在管道安装前,应重新复核上述基准点的准确性,核对无误后方可施工,同时作好检测记录。
根据本工程的实际,将进水口前的第一节管段作为安装起始节。利用8t汽车吊结合千斤顶将该管节搬运至安装位置,根据已复核后的基准点进行中心、高程的调整,经过检查合格后,固定牢固。第二节管段安装,以第一节钢管为基准调整第二节钢管的中心和高程,同时用千斤顶和手拉葫芦调整相邻两管口的间隙,对口压缝定位焊后管口中心、里程、圆度的偏差应符合《水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范》(dl/t 5017-2007)的要求。
为了保证管道安装时整个钢管均被包在砼内,钢管安装前用φ25锚杆预先埋设做支架和支撑。锚杆深入基岩不少于50cm,每断面用
5根锚杆,将钢管架起使钢管离开基岩面,如图3。外包砼施工时将所有加固件埋入砼内。 4.3.4 环缝的焊接
定位焊后管口加设外支撑,应立即进行环缝的焊接。焊接由相应资质的技术人员进行,必须持有水利电力部门颁发的适用于水利水电工程压力钢管制造、安装的焊工合格证,并在有效期内,相关证书同时送监理部门进行审核和备案。焊接时,所有拟焊面及坡口两侧各10~20mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净,每一焊道焊完后也应及时清理,检查合格后再焊。焊接时要求每条焊缝连续进行,不得有中断的现象。为尽量减少变形和收缩应力,在施焊前选定定位焊焊点和焊接顺序应从构件受周围约束较大的部位开始焊接,向约束较小的部位推进。
钢管安装完后清除管内所有杂物,对钢管内壁的突起处进行打磨。钢管表面的局部凹坑,若其深度不超过板厚的10%,且不超过2mm时,应使用砂轮打磨,使钢板厚度渐变过渡,剩余钢板厚度不得小于原厚度的90%;超过上述深度的凹坑,应按监理人批准的措施进行焊补。以上的几个地方和焊接缝内、外两边除锈后进行油漆的补刷。
4.3.5 钢管安装质量的检查
检查主要是指焊缝的检查及涂层的检查。钢管焊缝的检测委托浙江省水利水电工程质量监督检验站进行。对压力钢管焊缝采用超声波探测试验,经检验出具了报告编号为:浙水质检20103449的检
测报告,检测结果各检测部位的焊缝质量满足规范要求。涂层检查结果也合格。 4.4外包砼的施工
钢管安装完毕检查合格后,进行外包砼的施工。在施工前,用高压水枪对仓面进行冲洗,清除仓面的杂物、泥土、以及松动的岩块并排除积水。浇筑砼要求连续浇筑,中途不得留有施工缝。该项目工程量大且坝顶到开挖槽底落差较大,若采用现场拌制砼,砼的运输及入仓比较困难,故经认证采用商品砼输送泵进行入仓施工。采用商品砼输送泵进行施工不仅降低了工人的劳动强度,方便了施工,而且砼统一在砼加工厂拌制,由电脑进行级配的控制,减小了人为因素造成的偏差,保证了工程的质量。砼的平仓及振捣采用人工进行;要注意的是确保钢管两侧砼一起上升,以及钢管底部砼浇筑的密实;同时要防止支撑的破坏造成的管道移动。
根据设计图纸,在涵管与原大坝粘土心墙交接部位,为加强防渗效果,设砼齿墙。砼齿墙厚40cm、高50cm,宽度为比涵管开挖沟槽断面两边多伸入基岩50cm。 4.5 土方及套井粘土的回填施工 4.5.1 土方回填
根据设计图纸,按部位进行土方的回填。原大坝心墙部位采用粘土回填,上、下游采用壤土回填。
粘土料的回填,在涵管外包砼施工完毕且达到下一步施工条件后立即进行。粘土回填压实控制指标包括铺料厚度、含水率、干容重、
碾压遍数等,施工时严格按指标控制,并按规范要求进行取样试验。砂壤土回填与粘土回填同步上升进行。砂壤土料采用开挖利用土,回填时控制好回填土的厚度,含水率,碾压次数。摊平采用挖掘机铺料,推土机分层碾压密实。施工工序:外运粘土→挖掘机进行铺土、平土→电动打夯机分层压实→下一道工序。
上述部位不便大型机械施工部位如齿墙与心墙交接处等部位采用人工用电动打夯机分层夯实。 4.5.2 套井粘土回填
为保证工程质量,加强心墙部位粘土心墙的防渗效果,在大坝心墙与涵管粘土回填1:2.0边坡的交接部位,为防止在交接边坡处产生渗漏通道,在涵管粘土回填完成后,重新加套了套井,使得涵管处粘土心墙与大坝套井形成一个完整的防渗体系。 5 结语
婺城区麻吉垅水库除险加固工程施工中,主坝新建灌溉输水钢管的安装是一个重要的环节,其工程质量的好坏,直接关系到整个工程的质量;而且整个工程的后期导流均采用此新建灌溉输水钢管进行,其工程的施工进度直接影响后序工程的施工,是整个工程施工进度网络图关键节点上的重中之重。在施工中,通过涵管的轴线的调整、砼浇筑方式的调整,以及对钢管安装质量的严格控制,并且采取了一系列的关键有效措施,保证了工程施工进度和质量。自工程恢复蓄以来,运行正常,观测无不良现象发生。
作者简介:王广元(1977-),男,工程师,一级建造师、注册造
价工程师,主要从事水利工程施工管理工作
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