小型农田水利工程施工技术探析论文
1 工程概述
所述工程为营脚山塘工程，建设内容包括拦水坝枢纽和灌溉输水管道( 网) 工程［1］。枢纽工程包括大坝( 重力坝) 、溢洪道和放水设施。挡水坝采用细石混凝土砌毛石重力坝，坝顶高程1 719. 5 m，顶宽2. 5 m，建基面高程1 695. 00 m，底宽18. 6 m，最大坝高24. 5 m。兴利库容8. 55 万 m，校核洪水对应库容9. 66 万 m。
本工程主要枢纽建筑物有大坝。大坝坝顶长47 m，坝顶高程1 719. 5 m，最大坝高24. 5 m。挡水坝为砌石重力坝，山塘正常蓄水位1 718. 00 m，正常蓄水位以下库容8. 55 万 m，校核洪水位对应库容9. 66 万 m。工程规模为小山塘，工程等别为 5 等。
放水钢管布置于右岸，钢管断面为 D = 0. 30 m的 圆 型，进 口 管 底 高 程 1 688. 00 m，管 道 总长12. 5 m。
供水主管布置在营脚小溪的右岸，管材为钢管，内径250 mm，管长787 m。其余供水主管采用 PE 给水用 100 聚乙烯管，长3. 811 km，管材为 PE 给水用100 聚乙烯管，压力等级 SDＲ11，1. 6 MPa。
分、支管布置在 A、B、C、D 共 4 个灌溉分区，管径 DN250—63，总长46. 76 km，管材为 PE 给水用100聚乙烯管，压力等级 SDＲ13. 6 和 SDＲ11 两种。
2 建筑材料
2. 1 块石、混凝土骨料场
库坝区玄武岩广布，岩体成形较差，工程所用砂石料可从坝址区外的料场购买。工程所需块石料推荐距哲庄乡4 km地方的已投产的料场作为本工程块石料场，料场距枢纽工程区约 8 ～ 10 km，由新、维修公路建成相通，交通方便。
出露地层为三叠系灰岩，岩性为厚 ～ 中厚层状灰岩，岩石坚硬，天然密度 2. 66 ～ 2. 67 g/cm，质量好，所在坡体大、储量大，能满足工程所需，开采方便。
本工程考虑在块石料的料场购买人工制砂，交通比较方便，储量满足工程需求。
2. 2 围堰土料
主要用作围堰防渗料，需求量较小，可在拟建坝址所在沟谷开采，位于河床两岸阶地及缓坡上。地质勘查显示，料场土层为第四系冲洪积灰褐及黄褐色粉质黏土夹碎块石，厚 2. 5m，根据经验，粉质黏土渗透系数适宜，可作围堰防渗料。储量较丰富，基本满足要求。其它建材: 所需主要材料水泥、钢筋、木材等在赫章县采购。
3 工程施工
3. 1 基础开挖和基础处理
本工程有2. 45 万 m开挖工程量。根据地勘资料，设计要求清除建基面覆盖层、强风化岩层和部分弱风化岩体。岩石开挖边坡坡度:
永久边坡1∶1 ～ 1∶0. 3，临时边坡1∶0. 5。到达设计高程后，经业主、地质勘察、设计、监理单位验槽合格后方可进入下道工序。土方开挖应从上到下分层分段依次进行; 岩石开挖应根据开挖深度情况而定，对于开挖深度较小的基础应采用人工开挖，对开挖深度大的基面可采用钻孔爆破施工，严禁在设计建基面附近采用洞室爆破或药壶爆破法施工。基础开挖的土石料、清基料要求土料和石料分开，把符合填筑要求的岩石料按规定堆放。
基础岩石开挖，应主要采用分层的梯段开挖，对紧邻建基面，开挖应采用预留岩体保护层并对其进行分层开挖。设计边坡开挖前，必须作好开挖线外的危石清理，削坡、加固和排水等措施，切实作好施工期的截水、排水措施，防止地表水和地下水对开挖的影响，加强汛期防洪和边坡保护措施，严防边坡垮塌。
若建基面附近发现有卸荷裂隙或软弱夹层，应挖掉裂隙带和夹层，并保证建基面的完整。施工中若现场揭露的地质情况与设计不相符合时，施工单位应协同业主、勘察、监理及设计单位共同研究解决。
3. 2 砌石工程施工
本工程有 6 627 m砌石工程量。砌石料必须选用新鲜、坚硬的岩石，石料强度标号和尺寸应满足规范要求。浆砌块石石体必须采用铺筑法填筑。砌筑前，应将石块表面泥土清洗干净;砌筑时，应先铺细石混凝土后砌筑，块石砌体应分层卧砌，上、下错缝，内外塔砌，砌立稳定。不允许采用外面侧立石块、中间填心的砌筑方法。相邻工作段的砌筑高度差≤1. 2 m，每层应大体找平，分段位置应尽量设在沉降缝或伸缩缝处。
所有石块应放在新拌的细石混凝土上，块石间不相互接触; 块石砌体的灰缝厚度应为 30 ～40 mm，细石混凝土要求饱满，勾缝自然。石块间较大的空隙应先填塞细石混凝土后用碎块或片石嵌实。大坝面石和腹石通常应同步上升，不能同步填筑时，其相对高差≤1 m，两者间结合缝按竖向工作缝处理。坝体腹石和混凝土接触部位应作毛面处理。坝体砌筑应从平整、稳定、密实、错缝等方面控制砌筑块石的质量。
拌制细石混凝土的砂、碎石应符合 SD120—84中的相关规定，砌筑细石混凝土为 C10 细石混凝土，配合比应根据试验确定。施工用水和水泥应符合相应规范的要求。
3. 3 大坝防渗混凝土本工程有 1 589 m混凝土浇筑量
1) 混凝土的水灰比应 ＜ 0. 45，浇筑混凝土应充分振捣密实，实现混凝土与前后砌体的牢固黏结。
2) 混凝土级配为二级。施工时，混凝土级配配合比、强度必须达到设计要求，凡不合格的混凝土料严禁入仓。水泥质量符合规范要求，水泥标号采用425#。水泥、粗细骨料和水应符合国家质量标准。
3) 大坝防渗混凝土体施工工序: 凿毛清洗坝体砌筑面，安装橡胶止水带，浇筑混凝土。
4) 橡胶止水带和紫铜片止水: 止水带接头采用热焊接，以保证接头牢固; 在安装止水带时，要固定定位准确，不能出现止水带翻转、扭曲、人为损伤等情况; 对已安装但未施工完毕的止水设施，采取保护措施以防人踩或其他意外破坏; 在施工过程中，由于混凝土中有许多尖角的石子和钢筋，操作时要注意避免对止水带造成机械损伤; 浇筑止水设施附近的混凝土时，应避免混凝土分离和骨料集中，防止止水带偏移，宜采用小直径的振捣器振捣密实，以达到止水带与混凝土充分结合。
3. 4 溢流面混凝土工程
本工程有 281. 24 m溢流面混凝土浇筑量。
1) 混凝土级配: 大坝上游防渗混凝面板、溢流堰及人行桥混凝土级配为二级; 基础垫层和消力池混凝土级配为三级; 施工前混凝土配合比应进行试验。施工时，混凝土级配配合比、强度必须达到设计要求，凡不合格的'混凝土料严禁入仓。水泥质量符合规范要求，水泥标号采用 425 号。水泥、粗细骨料和水应符合国家质量标准。
2) 浇筑建基或岩基面时，应将面上杂物、泥土、水及松动岩石清除干净后再进行浇筑，如遇有地下水，则应采取措施避免新浇混凝土受到伤害。
3) 模板要架立牢固、表面光洁平整、接缝严密。
4) 混凝土浇注前应详细检查仓内模板、钢筋、预埋件、永久施工缝和基础面是否符合规范要求，经验收合格后方能浇注。
5) 混凝土应按顺序和方向分层浇注，并保持连续性，如因故中止且混凝土施工要超过允许间歇时间，则按工作缝处理。
6) 未尽事宜应严格按照《混凝土结构工程施工及验收规范》GB50204—2002 施工。
3. 5 钢筋加工安装
本工程有 7. 39t 的钢筋加工安装工程量。运入加工现场的钢筋，必须具有出厂质量证明书或试验报告单，并现场查看钢筋锈蚀程度和结疤、磕碰伤痕等，并测量钢筋直径，保证进入现场钢筋的质量和规格符合相关规范要求。钢筋制安应保持表面应洁净，采用钢筋调直机上调直，钢筋调直后应平直、无局部弯折和表面裂纹。施工中钢筋布设位置准确，必要时设短钢筋支撑。钢筋端头及接头加工应符合相关规范规定，钢筋接头布置应符合设计要求和《混 凝 土 结 构 工 程 施 工 及 验 收 规 范 》( GB50204—2002) 等技术规范有关规定。
3. 6 管道安装
3. 6. 1 钢管
本工程有 0. 787 km 的钢管安装。
1) 为确保管道的平面坐标位置及高程准确，在管道安装前，应重新复核管道的中心线及临时支墩的标高核对。
2) 待安装的管段加工好以后，需用汽车转运到安装地，采用手动葫芦将管段下车，托运至安装点。
3) 将第一节管道运至安装位置，根据已复核后的基准台进行中心、高程的调整，经过检查合格后，即可用型钢将钢管临时固定于支撑上，经检查固定牢固后，将第二节管段运至安装位置，以第一节钢管为基准调整第二节钢管的中心和高程，同时用千斤顶和拉紧器调整相邻两管口的间隙，连接法兰螺丝。
4) 加固完，再复测中心线、高程、里程和倾斜。首装节安装好后，为保证管道不发生位移，可先浇筑混凝土。然后采用手工涂刷防锈漆。
5) 安装完毕，外观检查合格后方可进行试压。
3. 6. 2 PE 管
本工程有50. 571 km的 PE 管安装，工程量大。
3. 6. 2. 1 放样及管沟开挖
根据项目区管道具体分别情况，按照图纸尺寸放样挖掘管沟，确保开挖断面均匀，以方便管道安装。
3. 6. 2. 2 管道敷设
管道安装时，不得有轴向扭曲。管道连接时应采取伸缩变形的补偿措施。敷设管道的沟底应平整，不得有突出的尖硬物体，必要时敷设10 cm厚的土垫层。埋地管道回填土时，管周回填土不得夹尖硬物直接与管壁接触，应先用砂土或颗料径≤12 mm的土壤回填至管顶上侧30 cm处，经夯实后方可回填原土。埋地管道管顶回填土厚度≥70 cm。
3. 6. 2. 3 管道连接
管材与管材、管材与管件之间应采用由管材供应商提供或确认的专用热熔机具热熔连( 对) 接。热熔连接按下列步骤进行:
1) 热熔机具接通电源，到达工作温度( 260 ± 10°C) 指示灯亮后方能用于接管。
2) 连接前管材端部宜去掉 40 ～ 50 mm，切割管材时应使端面垂直于管轴线，管材切割宜使用管子剪或管道切割机，也可使用钢锯，切割后的管材断面应去除毛边和毛刺。
3) 管材与管件连接端面应清洁、干燥、无油。
4) 用卡尺和笔在管端测量并绘出承插深度。
5) 加热时间及冷却时间应按热熔机具生产厂家的要求进行。
6) 熔接弯头或三通时，按设计图纸要求，应注意其方向，在管件和管材的直线方向上，用辅助线标志其位置。
7) 连接时无旋转地把管端导入加热套内插入到所标志的深度，同时无旋转地把管件推到加热头上，达到规定标志处。
8) 达到加热时间后立即把管材与管件从加热套与加热头上同时取下，迅速无旋转地直线均匀对插到所标深度，使接头处形成均匀凸缘。
9) 在规定的加工时间内，刚熔接好的接头还可以校正，但不得旋转。
3. 6. 2. 4 试压
1) 管道安装完毕，外观检查合格后方可进行试压。热熔或电熔连接的管道，水压试验应在24 h后进行。试压介质为常温清水。
2) 冷水管试验压力，应为冷水管道系统设计压力的 1. 5 倍。
4 结 语
通过对赫章县营脚山塘的修建，提高项目区的供水能力，满足耕地的农作物灌溉用水需求，将促进项目区农业生产快速发展，粮食增产，促进农业种植结构的调整，农民增收，推动区域社会进步和经济发展，引导和带动全县经济社会的发展，社会效益巨大。
参考文献:
［1］王连凤，张晓滨 . 刍议小型农田水利工程施工质量管理［J］. 黑龙江水利科技，2009，37( 02) : 162
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