摘要:随着经济社会快速高质量的发展,区域的防洪、排涝等问题日益突出,泵站作为水利工程的重要组成部分,担负着重要的工作任务,泵站建设的施工管理不同于一般水利工程。
本文结合大型泵站工程实例,详细介绍了工程施工重点难点问题和解决问题的对策措施,为以后其他类似工程施工管理提供借鉴。
关键词:泵站;施工管理;重点难点;对策
1 工程概况
姚江二通道(慈江)工程是浙江省委省政府确定的姚江奉化江流域洪涝治理“6+1”工程的重要组成部分。工程通过慈江沿线三座梯级抽排泵站,将姚江干流洪水分流直排入海,提高姚江干流东排能力、缓解宁波中心城区防洪排涝压力、提升江北、镇海片区防洪减灾能力,并改善区域水生态环境质量。澥浦闸站是三级抽排泵站中的最末一级,也是规模最大的一级,布置5台单机流量50m3/s的竖井贯流泵,总排涝流量250m3/s ,属大(1)型排涝泵站,工程等别为Ⅰ等,主要建筑物级别为1级。
2 工程的重点难点
(1)工程区域水文地质条件复杂,地基承载力低。工程位于浙江省东部沿海,属亚热带季风气候区,4~10月受梅雨和台风影响,雨量丰沛。7~9月气温较高,极大值38~40℃,1月份最低,最低值为-9~-10℃。工程区为海相沉积平原,区内第四系松散沉积物厚度大,以淤泥质土为主,其厚度变化较大,达23.2~63.8m。地下水位埋深为0.10~4.10m。
(2)基坑开挖深度大。设计闸泵基坑开挖至高程-12.20m,基坑最大开挖深度达14.8m,基坑支护、开挖难度高。
(3)流道结构复杂,单体高度高、体积大,温控要求高。本工程流道为异形曲面,每个流道进口段净宽10.7m,由矩形断面渐变缩小至Φ4083mm圆形断面,在流道中间布置电机竖井,流道出口段由圆形断面逐渐扩大至宽为10.70m出口矩形断面,中间设置隔墩将流道分为两孔,扩散角9.10;流道高度7.15m,单体混凝土量约2500m3,温控防裂是大体积混凝土施工的难题。
(4)单机流量50m3/s的竖井贯流泵创国内同类型泵新高,无成功案例可循,设备生产制造面临许多技术难题。
(5)安全管理要求高。本工程节点工期紧,土建、钢结构、幕墙、金结、机电装修等专业同步施工,交叉作业,对安全管理提出了更高的要求。
3 对策与措施
3.1 采用钻孔灌注桩基础提高地基承载力
根据地勘资料,闸泵下地基土层为Ⅱ1淤泥质粘土,地基承载力为60kPa,不能满足承载力要求,采用桩基础作为泵闸的地基处理方式,桩基类型为摩擦端承群桩,桩底进入Ⅹ3弱风化凝灰岩持力层适当深度。同时通过试桩合理选择桩型、桩长,确定桩基的竖向和水平承载力,并验证桩基施工工艺和钻孔机具是否合理。
应用新技术新工艺,提高基础钻孔灌注桩成桩质量.
3.2 采用永临结合的基坑支护结构,提高基坑的稳定性和经济合理性
考虑到本基坑工程具有面积大、范围广、开挖深度深(最大开挖深度达14.8m)、地下水位高、深厚淤泥质土、渗透性差、降水困难、工期要求紧等特点,采用双排钻孔灌注桩加设一道钢筋混凝土水平内支撑、止水土帷幕、局部范围增设一道锚杆的支护方案,锚杆采用软土地区抗拔承载力高、施工质量可靠、变形小、较稳定的高压旋喷锚杆,大大提高了基坑的稳定性和安全性;排桩与工程桩型相同,可作为安装场下的基础工程桩和进、出水池挡墙工程桩利用,节约工程投资,体现了方案的经济合理性。
3.3 创新流道大体积混凝土浇筑、养护方法
(1)根据设计结构伸缩缝位置,将整个流道划分为六大块,为确保基底受力平衡,采用对角线法施工顺序。
(2)流道为异型曲面形状,为确保线型满足图纸及规范要求,模板先在车间按1:1放样,然后根据设计提供的单线图制作相应的龙骨,在平台上进行拼装,表面覆盖木板成型,保证模板表面平顺和光滑。通过设计、验算确定流道承重模板支撑体系。
(3)分层均匀对称上升浇筑混凝土,利于流道两侧混凝土压力的相对平衡,上升速度一般控制在30~40cm/h内,避免混凝土浇筑对渐变圆弧段模板产生过大的上浮力,影响模板支撑体系的稳定性。因流道墩墙高度高、钢筋布置密,混凝土导管难以插入,顶层钢筋布置时在适当位置预留洞口,以便导管插入,防止混凝土离析。
(4)改变大体积混凝土常规分层分次施工方法为一次性连续浇筑,消除了分层施工的错台现象,提高了砼的外观质量,有效缩短工期,提高施工效率。混凝土振捣时将振动棒插入初凝前的下层砼50mm左右,保证两层砼接触处密实,不出现施工冷缝。灌注混凝土后及时排除砼表面泌水。混凝土浇注完成后12h内要及时覆盖二层复合土工膜,并筑水或洒水使混凝表面保持湿润保温,以保证混凝土内外温度差不超过25℃。
(5)采取选用低水化热水泥和掺入粉煤灰、膨胀剂、防裂纤维,预埋φ42.4×2.5mm的冷却水钢管和测温设备,混凝土浇筑时就开始测量混凝土内外部温度并通水冷却,降低混凝土的温升,推迟混凝土拆模时间,控制内外温差不大于12℃,低温季节加强对混凝土表面保温,流道进出口处悬挂帘子挡风等技术措施,有效地控制了流道混凝土表面温度裂缝的产生。
3.4 设计与设备制造深度融合,攻坚克难
在国内尚无同类型同等别泵生产经验可循的情况下,通过系列措施择优选取设备制造供应商;在制造过程中,设计与生产制造无缝对接,多次召开设计联络会和设备制造工艺评审会,并委托资深第三方对生产制造全过程进行跟踪检测,保证了大直径泵型的轴系稳定性,攻克了瓣结构制造精度和安装精度控制等技术难点。
3.5 落实主体责任,强化安全监管
针对本工程规模大,工期紧,结构复杂,专业交叉多,安全管理目标要求高,施工管理任务重的特点,首先,建立健全安全责任制,层层签订安全生产责任书,将安全生产目标层层分解,责任落实到每个人;其次,结合实际深化编制专项施工方案,落实安全措施,对超过一定规模的危险性较大的单项工程组织召开专家论证会;第三,强化安全教育培训和安全技术交底,严格遵守安全操作规程;第四,加强现场安全监管,及时消除安全隐患,针对多专业交叉作业的安全问题,明确各自的安全生产管理职责和应当采取的安全措施,并指定专职安全生产管理人员进行安全检查和专业间协调。
4 结语
工程的建成投运,为本地区的防洪、排涝发挥了显著的社会效益,基本实现了工程的设计功能目标。施工管理技术的创新和实践,是提供水利工程质量与施工安全的有力保障,只有在施工中注重每一个重点难点问题,研究解决的对策方案,才能确保工程顺利的实施。