农村水利工程建设与管理
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第3章 农田水利工程施工

3.1 渠道施工

3.1.1 渠道开挖

渠道开挖的方法有人工开挖、机械开挖和爆破等。具体采用什么方法主要取决于现有施工场地条件、土壤特性、渠道断面尺寸、地下水位等因素。

1.人工开挖

(1)施工排水。在渠道开挖过程中,首先要解决地表水或地下水对施工的干扰问题。排水方法一般是在渠道中设置排水沟。

(2)开挖方法。人工开挖,应自渠道中心向外分层下挖,先深后宽。为方便施工,加快工程进度,边坡处可按设计坡度先挖成台阶状,待挖至设计深度时再进行削坡。开挖后的弃土,应先行规划,尽量做到挖填平衡。

1)一次到底开挖法。这种方法适用于土质较好、挖深2~3m的渠道。开挖时先将排水沟挖到低于渠底设计高程0.5m处,然后按阶梯状向下逐层开挖至渠底。

2)分层开挖法。这种方法适用于土质较软、含水量较高、渠道挖深较大的情况。可将排水沟布置在渠道中部,逐层下挖排水沟,直至渠底。当渠道较宽时,可采用翻滚排水沟法。用此法施工,排水沟断面小、施工安全、施工布置灵活。

2.机械开挖

(1)推土机开挖。这种方法适用于渠道深度不宜超过1.5~2m、填筑渠堤高度不宜超过2~3m、边坡不宜陡于1ϒ2的渠道。推土机还可用于平整渠底、消除腐殖土层、压实渠堤等。

(2)铲运机开挖。这种方法最适宜开挖全挖方渠道或半挖半填渠道。对需要在纵向调配土方的渠道,如运距不远时,也可用铲运机开挖。铲运机开挖线路可布置成“8”字形或环形。

3.1.2 渠堤填筑

渠堤填筑前要进行清基,清除基础范围内的块石、树根、草皮、淤泥等杂质,并将基面略加平整,然后进行刨毛。如基础过于干燥,还应洒水湿润,然后再填筑。

渠堤填筑以土块小、湿润、散状土为宜,如砂质壤土或砂质黏土。要求将透水性小的土料填筑在迎水面,透水性大的土料填筑在背水面。土料中不得掺有杂质,并应保持一定的含水量,以利压实。冻土、淤泥、净砂、砂疆土等严禁使用。半挖半填渠道应尽量利用挖方筑堤,只有在土料不足或土质不能满足填筑要求时,才在取土坑取土。取土料的坑塘应距堤脚一定距离,表层15~20cm浮土或种植土应清除。取土开挖应分层进行,每层挖土厚度不宜超过1m,不得使用地下水位以下的土料。取土时应先远后近,应合理布置运输线路,避免陡坡、急弯,上下坡线路要分开。

渠堤填筑应分层进行,每层铺土厚度以20~30cm为宜。铺土要均匀,每层铺土应保证渠堤断面略大于设计宽度,以免削坡后断面不足。堤顶应做成2%~4%的坡面,以利排除降水。筑堤时要考虑土堤在施工和运行过程中的沉陷,一般按5%考虑。

3.1.3 渠道防渗工程施工

1.土料防渗工程施工

土料防渗工程施工程序包括配料(严格控制配合比)、拌和(可采用人工拌和或机械拌和,并闷料1~3d)、铺筑(铺筑前,要求处理渠道基面,清除淤泥,削坡平整;铺筑时,灰土、三合土、四合土宜按先渠坡后渠底的顺序施工,素土、黏砂混合土则宜按先渠底后渠坡的顺序施工;各种土料防渗层都应从上游向下游铺筑,当防渗层厚度大于15cm时,应分层铺筑,并进行人工或机械夯实;夯压时,应边铺料边夯实,不得漏夯,夯压后土料的干容重应达到设计值:一般素土、灰土应达到1.45~1.55g/cm3,三合土和黏砂混合土应达到1.55~1.70g/cm3;土料防渗层夯实后,厚度应略大于设计厚度,以便修整成设计的过水断面)、养护(一般养护21~28d即可通水)。

为保证防渗层施工质量,施工前应做好以下准备工作:①施工前应根据设计所选定的材料和施工工艺,合理安排运输路线,做好取土场、堆料场、拌和场的规划和劳力的组织安排,并准备好模具、模板和施工工具;②根据工程量和进度计划作好材料的进场和储备,并及时进行抽样检测。土料的原材料必须进行粉碎过筛,素土的粒径不应大于2cm,石灰不应大于0.55cm,做好渠道基础的填、挖及断面修整工作,达到设计要求的标准。

2.砌石防渗施工

砌石防渗护面分为干砌石和浆砌石两类。干砌石又分为干砌卵石和干砌块石两种。干砌卵石一般用于梯形渠道衬砌。砌筑时,应在衬砌层下铺设垫层。在土质渠床上必须铺设厚度不小于5cm的砂砾石垫层;在砂砾石渠床上,当流速小于3.5m/s时,可不设垫层;当流速超过3.5m/s时,需设厚15cm的砂砾石垫层。干砌卵石的砌筑要点是卵石的长径垂直于边坡或渠底,大面朝下,并砌紧、砌平、错缝,使干砌卵石渠道的断面整齐、稳固。卵石中间的空隙内,要填满砾石、砂子和黏土。施工顺序应先砌渠底后砌渠坡。干砌卵石工作完毕,经验收合格后,即可进行灌缝和卡缝,使砌体更密实和牢固。灌缝可采用10mm左右的钢钎,把根据孔隙大小选用的粒径1~5cm的小砾石灌入砌体的缝内,灌至半满,但要灌实,防止小石卡在卵石之间。卡缝宜选用长条形和薄片形的卵石,在灌缝后,用木榔头轻轻打入砌缝,要求卡缝石下部与灌缝石接触,三面紧靠卵石,同时较砌体卵石面低约1~2cm。干砌块石与干砌卵石施工方法相似,但技术要求更高。砌筑时要根据石块形状,相互咬紧、套铆、靠实,不得有通缝。块石之间的缝隙要用合适的小石块填塞。干砌块石衬砌厚度小于20cm时(小型渠道),只能用一层块石砌筑,不能用两层薄块石堆垒。如衬砌厚度很大时,砌体的石面应选用平整、较大的石块砌筑,腹石填筑要做到相互交错、衔接紧密,把缝隙填塞密实。砌渠底时,宜采用横砌法,将块石的长边垂直于水流方向安砌,坡脚处应用大块石砌筑。渠底块石也可以平行水流方向铺砌,但为了增强抗冲能力,必须在平砌3~5m后,扁直竖砌1~2排,同时错缝填塞密实。在渠坡砌石的顶部,可平砌一层较大的压顶石。干砌块石同样也要进行灌缝和卡缝。

浆砌石可分为浆砌块石、浆砌料石和浆砌卵石几种。施工方法有灌浆法和座浆法两种。灌浆法,是先将石料干砌好,再向缝中灌注细石混凝土或砂浆,用钢钎逐缝捣实,最后原浆勾缝。座浆法,是先铺砂浆3~5cm厚,再安砌石块,然后灌缝(缝宽1~2cm),最后原浆勾缝。如果用混合砂浆砌筑,则随手剔缝,另外用高标号水泥砂浆勾缝。无论采用何种施工方法,砌石前,为了控制好衬砌断面及渠道坡降,都要隔一段距离(直段10~20m,弯段可以更短一些)先砌筑一个标准断面,然后拉线开始砌筑。砌筑完毕,砂浆初凝前,应及时勾缝。缝形有平缝、凸缝、凹缝3种。为减小糙率,多用平缝。勾缝应在剔好缝(剔缝深度不小于3cm)并清刷干净、保持湿润的情况下进行。勾缝结束后,应立即作好养护工作,防止干裂。一般应覆盖草帘或草席,经常洒水保湿,时间不少于14d,冬季还应注意保温防冻。

施工时,对梯形明渠,宜先砌渠底后砌渠坡。砌渠坡时,应从坡脚开始,由下而上分层砌筑;U形和弧形明渠、拱形暗渠,应从渠底中线开始,向两边对称砌筑。对矩形明渠,可先砌两边侧墙,后砌渠底;拱形和箱形暗渠,可先砌侧墙和渠底;后砌顶拱或加盖板。

3.混凝土衬砌防渗施工

混凝土衬砌方法有现场浇筑或预制装配两种。现场浇筑的优点是衬砌接缝少,与渠床结合好,造价较低;预制安装的优点是受气候条件的影响小,混凝土质量容易保证,并能减少施工与行水的矛盾。一般预制板构件装配的造价比现场浇筑约高10%。

混凝土衬砌层的厚度与施工方法与气候、混凝土强度等级等因素有关。混凝土强度等级一般采用C8~C13。现场浇筑的衬砌层比预制安装的厚度稍大,有冻胀破坏地区的衬砌层厚度比无冻胀破坏地区的衬砌层要厚一些。预制混凝土板的厚度一般为5~10cm。无冻胀破坏地区可采用4~8cm。预制混凝土板的大小以容易搬动、施工方便为宜,最小为50cm×50cm,最大为100cm×100cm。

混凝土衬砌层在施工时要预留伸缩缝,以适应温度变化,冻胀、基础不均匀沉陷等原因所引起的变形。纵向缝一般设在边坡与渠底连接处,当渠底宽度超过6~8m时,可在渠底中部另加纵缝。横向伸缩缝的间距一般为3~5m,宽度为1~4cm,缝中填料可采用沥青混合物、聚氯乙烯胶泥和沥青油毡板等。

4.膜料防渗工程施工

膜料防渗工程施工过程大致可分为基槽开挖、膜料加工及铺设、保护层施工等3个阶段。岩石、砂砾石基槽或用砂砾料、刚性材料作保护层的膜料防渗工程,在铺膜前后还要进行过渡层施工。

3.2 灌排泵站施工

3.2.1 地基与基础

地基与基础工程施工应按以下程序进行:修筑道路,平整场地;设置施工平面与高程控制网点,进行测量放样;布设排水和降低地下水位的设施;开挖基坑,并按设计要求堆放(或利用)挖出的土石料;对需要处理的松软土、膨胀土、湿陷性黄土等地基,应按设计认真处理。对需要处理的地基,宜选择有代表性场地,进行施工前现场试验或试验性施工。凡已处理的地基,应经检验合格后再进行下道工序施工。有度汛要求的泵站工程,应按施工措施设计构筑度汛工程。施工中发现文物古迹、化石以及测绘、地质、地震、通信等部门设置的永久性标志和地下设施时,均应妥善保护,并及时报请有关部门处理。

泵站施工区排水系统,应根据站区地形、气象、水文、地质条件、排水量大小进行施工规划布置,并与场外排水系统相适应。基坑外围应设置截水沟。基坑排水包括初期排水与经常性排水。基坑初期排水量由基坑(或围堰)范围内的积水量、抽水过程中围堰及地下渗水量、可能的降水量等组成,应通过计算确定。基坑经常性排水应分别计算渗流量、排水时降水量及施工弃水量,但施工弃水量与降水量不应叠加,应以二者中的数值大者与渗流量之和来确定最大抽水强度,配备相应设备。

基坑的开挖断面应满足设计、施工和基坑边坡稳定性的要求。具体开挖方法可参考《泵站施工规范》(SL 234—1999)。

3.2.2 泵房施工

对于泵房钢筋混凝土的施工,应做好施工措施设计。施工单位必须按照施工措施设计中拟定的混凝土浇筑强度要求,备足施工机械和劳力,做好混凝土配合比试验和有关的技术准备工作。泵房水下混凝土宜整体浇筑。对于安装大、中型立式机组的泵房工程,可按泵房结构并兼顾进、出水流道的整体性设计分层,由下至上分层施工。层面应平整。如出现高低不同的层面时,应设斜面过渡段。泵房浇筑,在平面上一般不再分块。如泵房较长,需分期分段浇筑时,应以永久伸缩缝为界面,划分数个浇筑单元施工。泵房挡水墙围护结构不宜设置垂直施工缝。泵房内部的机墩、隔墙、楼板、柱、墙外启闭台、导水墙等可分期浇筑。

泵房混凝土施工中所使用的模板,可根据结构物的特点,分别采用钢模、木模或其他模板,所有模板及支架必须保证结构和构件的形状、尺寸和相对位置正确;具有足够的强度和稳定性;模板表面平整、接缝严密、不漏浆;制作简单,装拆方便,经济耐用。钢模所使用的材料宜为3号钢。木模所使用的木材宜为Ⅱ、Ⅲ等材,木材湿度宜为18%~23%。模板、支架及脚手架应按照工程结构特点、浇筑方法和施工条件进行设计,并应明确材料、制作、安装、检验、使用及拆除工艺的具体要求。设计模板、支架及脚手架时,应选择实际可能发生的最不利荷载组合为计算荷载。迎风面的模板及支架,应验算在风荷载作用下的抗倾稳定性,抗倾倒系数不应小于1.15。各种材料的模板及支架、脚手架的设计应符合相应材料标准的规定。固定在模板上的预埋件和预留孔洞不得遗漏,模板安装必须牢固,位置准确,其允许偏差应符合设计要求。

3.2.3 前池及进水池

前池、进水池施工应以泵房进水轮廓为基准,按照先近后远、先深后浅、先边墙后护坦的原则,在基础验收合格后进行。两岸连接结构及护坦的施工,必须分别满足稳定、强度、抗冻、抗侵蚀的要求,其临水面应与泵房边墩平顺连接。

进水池填筑反滤层应在地基检验合格后进行,反滤层厚度以及滤料的粒径、级配和含泥量等,均应符合设计要求。铺筑时,滤料宜处于湿润状态,应避免颗粒分离,防止杂物或不同规格的料物混入。滤料不得从坡上向下倾倒。各层面均应拍打平整,保证层次清楚,互不混杂。每层厚度不得小于设计厚度的85%。分段铺筑时,应将接头处各层铺成阶梯状,防止层间错位、间断和混杂。滤层与混凝土或浆砌石的交界面应隔离,并应防止砂浆流入。充水前,排水孔应清理,并灌水检查。孔道畅通后,可用小石子填满。

前池边墙和进水池两侧翼墙为混凝土或钢筋混凝土时,其施工应从材料选择、配合比设计、温度控制、施工安排和质量控制等方面,采取综合措施。土方回填应根据结构物的类型、填料性能和现场条件,按照设计质量要求进行。

3.2.4 出水池

出水池的地基为填方时,填土应每300~500mm厚为一层。碾压应密实,压实系数以0.93~0.96为宜。当填土为黏性土或沙土时,其最大干容重应符合设计要求,当设计未提出要求时,宜采用击实试验确定。当填土为碎石或卵石时,其最大干密度可取19.6~21.6kN/m。不得使用淤泥、耕土、冻土、膨胀土以及有机物含量大于8%的土作为填料。当填料内含有碎石时,其粒径一般不应大于200mm。应按设计要求做好防渗、防漏的工程措施。

出水池施工宜以泵房流道出口轮廓为基准,按照先近后远、先深后浅、先边墙后护坦的原则进行。出口翼墙为混凝土或钢筋混凝土的施工,必须分别满足稳定、强度、抗渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷、抗磨损等性能的要求,其临水面与泵房流道出口边墩应平顺连接。出水池的防渗和止水缝、伸缩缝、抗震缝等永久缝所用的材料、制品的品种和规格等均应符合设计要求。

水下混凝土防渗墙工程应严格按照施工技术要求施工,混凝土抗压强度、抗渗标准、弹性模量,必须符合设计标准,强度保证率应在80%以上。对工程质量应如实准确记录,文字简洁、数据清晰可靠。资料应及时整理,并绘制混凝土浇筑指示图等图表。

采用钢筋混凝土板桩或木板桩作防渗板桩时,其施工应参照SL 27—91《水闸施工规范》的有关规定执行。出水池护坦混凝土或钢筋混凝土施工,参照本规范4的有关规定执行。护坦宜分块、间隔浇筑。在荷载相差过大的邻近部位,应等浇筑块沉降基本稳定后,再浇筑交接处的另一块体。在混凝土或钢筋混凝土护坦上行驶重型机械、堆放重物,必须经过设计单位同意。出水池黏土铺盖的填筑应减少施工接缝,防止止水破坏。必须分段填筑时,其接缝的坡度不应陡于1ϒ3。

3.2.5 永久缝

永久缝沥青砂板块的制作和安设,沥青砂板块尺寸以500mm×50mm×20mm为宜,板块宜贴砌在先浇筑部位的缝面上。沥青砂板块的沥青与砂的体积配合比,宜取1ϒ2~1ϒ3。

永久缝为紫铜止水片时,表面的油渍、浮皮和污垢应予清除。宜用压模压制成型。转角及交叉处接头应在内场预拼,以铆或双面焊牢固连接。直线段亦宜在内场预拼,只留少数水平段在现场接头,用铆加双面焊牢固连接。焊接应使用铜焊条或紫铜焊条,不得使用锡焊条。接缝必须焊接牢固。如有砂眼、钉孔,应予以补焊,焊后应检查是否漏水。搭接长度不得小于20mm。永久缝的垂直止水与水平止水交接处应焊、铆加固。

浇筑止水缝部位的混凝土时,水平止水片应嵌在浇筑层中间,在止水片的高程处,不得设置施工缝。浇筑混凝土不得冲撞止水片。当混凝土将淹埋止水片时,应再次清除其表面污垢。振捣器不得触及止水片。嵌固止水片的模板应适当推迟拆除时间,拆模时应注意保护好止水片。

3.2.6 砌石

砌石工程应在基础验收及结合面处理检验合格后方可施工。砌筑前应放样立标,拉线砌筑。砌石应平整、稳定、密实和错缝。

砌石工程所用石料应质地坚实,无风化剥落和裂纹。混凝土灌砌块石所用的石子粒径不宜大于20mm。水泥标号不宜低于325号。使用混合材和外加剂,应通过试验确定。混合材宜优先选用粉煤灰,其品质指标参照有关规定确定。配制砌筑用的水泥砂浆和小石子混凝土,应按设计强度等级提高15%。配合比应通过试验确定,同时应具有适宜的和易性。水泥砂浆的稠度可用标准圆锥沉入度表示,以40~70mm为宜,小石子混凝土的坍落度以70~90mm为宜。砂浆和混凝土应随拌随用。常温拌成后应在3~4h内使用完毕。如气温超过30℃,则应在2h内使用完毕。使用中如发现泌水现象,应在砌筑前再次拌和。

浆砌石施工,砌筑前应将石料刷洗干净,并保持湿润。砌体石块间应用胶结材料粘结、填实。砌体宜用铺浆法砌筑,灰浆应饱满。护坡、护底和翼墙内部石块间较大的空隙,应先灌填砂浆或细石混凝土并认真捣实,再用碎石块嵌实。不得采用先填碎石块,后塞砂浆的方法。

翼墙及隔墩砌筑,基础混凝土面层应进行凿毛或冲毛,并冲洗干净后方可砌筑。砌筑应自下而上逐层进行,每层应依次先砌角石、面石、后填腹石,均匀座浆,并随铺随砌。砌筑块石时,上、下层石块应错缝,内、外石块应搭接,面石宜选用较平整的大块石。砌筑料石时,应按一顺一丁或两顺一丁排列放置平稳,砌缝应横平竖直,上、下层竖缝错开距离不应大于100mm,丁石上、下方不得有竖缝。灰缝宽度:块石砌体宜为20~30mm,料石砌体宜为15~20mm,混凝土预制块砌体宜为10~15mm。砌体层间缝面应刷洗干净,并保持湿润。砌体应均衡上升,日砌筑高度和相邻段的高差,均不宜超过1.2m。砌体隐蔽面的砌缝可随砌随刮平,砌体外露面的砌缝应在砌筑时预留20mm深便于勾缝的缝槽。沉降缝、伸缩缝的缝面,应平整垂直。砌筑过程中应逐日清扫砌体表面粉附的灰浆,并及时洒水养护。养护时间以14d为宜。养护期内不宜回填、挡土。

3.3 水闸施工

水闸一般由间室、上游连接段和下游连接段三大部分组成。闸室设闸门和启闭设备以控制水位和引水、排水流量,上下游连接段的作用是使水流顺畅地进入闸室,结构上和闸室组成整体,避免上下游水位差造成冲刷。

3.3.1 地基处理

水闸施工前先进行清基和地基处理,完成后应重新校正中心轴线,核实高程,重放基础样桩。对于在岩石地基上建闸,需根据设计对地基承载、稳定和防渗提出的要求完成后,经分项验收合格,再进行基础施工。在容易受扰动的土基上的基础施工,可先铺厚5~10cm的素混凝土或碎石垫层(不计入基础厚度),再进行上部作业,以保证基础质量。在岩石地基上浇筑基础,要先将岩面冲洗干净,吹干低洼处积水,然后按设计要求分块立模,扎结钢筋和安放预埋构件,预留二期混凝土应保留的部位。基础浇筑前要再次清除仓内杂物,排干污水,然后按程序进行浇筑。

1.基础混凝土浇筑

浇筑基础混凝土前应再次检查模板钢筋和预制件是否固定可靠,结扎的钢筋、安放的预埋件尺寸规格是否准确,保护层厚度是否符合设计要求。在墩墙部位,应保持粗糙的外表或插花埋设略高于基面的块石,以利上下结合。在透水地基上浇筑基础混凝土的过程中以及混凝土终凝前应继续排水,以保持基坑水位低于地基面。但必须注意水泥浆不能随水排出,如必须在水中浇筑基础时,需按水下混凝土要求施工。

2.分缝及止水

水闸设计时由于地基或上部荷载相差悬殊,或基础面积较大,为了防止不均匀沉陷或温度变化等,一般要设沉陷缝或工作缝,以防出现非结构允许的裂缝,破坏工程的整体性。

(1)工作缝、伸缩缝和沉陷缝的设置。工作缝是因施工需要可设置的临时分块接缝,分块缝不宜选择在地基薄弱或上部结构对基础整体性要求较高的部位。当继续施工时,应采取凿毛和清洗等处理措施,以保持新老混凝土结合良好。禁止施工过程中任意缝或浇筑中途随意停工,造成不应有的冷缝。沉陷缝多兼作伸缩缝使用,为了保证基础的整体性,因此对分缝的止水有严格的要求。一般缝宽2~3cm,从基础到闸顶,缝间均应填允止水材料,重要部位设橡皮、塑料止水或镀锌铁片、紫铜片止水,其空隙部分用沥青油毛毡、沥青砂或聚氯乙烯胶泥等材料填充,止水用的紫铜片或镀锌铁片厚为1~2mm,如使用桥型止水橡皮或塑料,应防止老化后影响止水效果。水平止水一般预制后再到现场安放或现场施工,如设计时仅供沉陷或伸缩用而没有止水要求的,可不加止水片,只用预制好的填料。在现场安放工作缝的结合面除要凿毛等处理外,重要部位还要布筋加强。

(2)基础和墩墙止水。基础或墩墙止水,施工时要注意止水片接头处的连接,一般金属止水片在现场电焊或氧气焊接,橡胶止水片多用胶结,塑料止水片用熔接或焊接(熔点180℃左右),使之连接成整体。浇筑混凝土时要注意止水片下翼橡皮的铺垫料,并加强振捣,防止形成孔洞,垂直止水应随墙身的升高而分段进行,止水片可以分为左右两半,交接处埋在沥青井内,以适应沉陷不均的需要。

3.3.2 闸墩闸墙的施工

闸墩闸墙常用砌石或混凝土浇筑或混凝土预制构件砌筑。

1.放样立模

施工前先在烧筑完成的基础上准确地放出墩墙的实样,并预留门槽、胸墙及预埋件的孔位,再浇筑二期混凝土。墩墙的立模是一项关键性的工作。小型水闸立模多是从底到顶一次完成,然后再对照图纸进行全面检查核对,如定位尺寸是否标准,上下是否垂直,支撑是否稳定和牢固,顶埋件和门槽中心是否一致等,同时清除仓内杂物。

2.浇筑混凝土

如墩墙高度较大,应分层浇筑混凝土,浇筑时用溜管从拌和台直接把混凝土送到仓面,不能从高处任意倾倒混凝土或采用一旁进料斜面浇筑的办法。各墩墙的混凝土应保持平衡上升,防止模板在浇筑振捣时变形,要求配料、拌和、运输、浇捣、平仓之间密切配合。

3.二期混凝土

作为二期混凝土浇筑的门槽和底槛,在一期混凝土拆模后,处理好新老混凝土的结合面,然后再立模。小型水闸可以把预制件如导轨、螺栓先固定在模板内侧,立模时细致地校正中心线和垂直度,然后浇筑混凝土。二期混凝土空间较小,振捣工作更要做得细致认真,以防止砂浆石子分离或漏浆漏振。

3.3.3 其他部件施工

1.胸墙

小型水闸胸墙多属预制的钢筋混凝土薄壁简支构件,为了保持在外力作用下的简支支承条件,安装前在闸墩上要预留胸墙的接合缝(加沥青填料)。如属固端梁设计,就要进行整体施工。立模时先立好外侧模板,然后结扎或安放钢筋,用垫块固定钢筋位置,控制保护层厚度,再立内侧模板。如胸墙高度较大,可以在模板上每隔2m左右留一处进料孔,混凝土自孔入仓,分层浇筑水平升高,依次封孔,直到完成。

2.公路桥、工作桥及排架

闸上公路桥、工作桥及排架等结构,一般多采用预制构件运到现场吊装。相关内容可参阅有关书籍。

3.回填土

要选择合格土料作为墙后回填土,回填时需保持两侧平衡升高并分层夯实,填土和砌体的结合处,更要注意夯实,保证回填土质量。

4.闸门安装

如采用钢筋混凝土预制构件或钢闸门,其吊装施工可参阅有关书籍。

5.上下翼墙扭坡的施工

一般进水或排水闸,为了进水或排水顺畅,上下游护岸多是斜坡和垂直闸墙连接的扭坡,扭坡形似曲面,但同一高程均为直线,施工时按起点垂直面和终端的斜面,从底到顶的同一高程采用拉直线的方法来掌握立模或砌石标准。

3.4 桥涵施工

3.4.1 涵管施工工艺流程

涵管的施工流程为施工准备→测量放样土方开挖→验槽→砖砌竖井安装穿墙管→涵管安装→灌水试验→回填土方→交工验收。

3.4.2 涵管施工方法及技术措施

1.测量放样

用全站仪准确对涵管的中桩及纵横轴线,以及内外边桩进行准确放样,并用白灰在地上做出标志。利用已有的测量控制点对原地面高程进行放样,确定开挖深度。线位设好以后请监理工程师检测,符合要求后方可进入下一道工序。

2.基坑开挖

(1)基坑开挖前,首先要对涵管基础所在位置进行清表或清淤。地基处理的范围至少应宽出基础之外0.5m。为便于施工中的检验校核,基坑开挖前应在纵横轴线上、基坑边桩以外设控制桩,每侧两个。

(2)基坑开挖采用机械开挖,人工辅助的方式,应避免超挖。机械开挖至距槽底设计标高10~20cm时,改用人工挖掘、修整至设计尺寸,不能扰动槽底及坡面原土层。基坑槽底采用平板振动夯夯实,确保基底标高误差满足设计规范要求。

(3)基坑开挖中,在坑底基础范围之外设置集水坑并沿坑底周围开挖排水沟,使水流入集水坑内,排出坑外。集水坑宜设在上游,尺寸视渗水的情况而定。

(4)基坑坑壁以1ϒ2.5放坡,当基坑深度大于5m时,基坑坑壁坡度可适当放缓或加设平台。

(5)当基坑有地下水时,地下水位以上部分可以放坡开挖;地下水位以下部分,若土质坍塌或水位在基坑底以上较深时,应加固开挖。

开挖清理完毕后,请监理工程师检验,满足设计和规范要求方可进入下一道工序。

3.下部管基、混凝土施工

(1)基础放样。基坑开挖好后应重新放设涵管的纵横轴线,同时用全站仪,钢尺对基础平面尺寸进行准确的细部放样,并用水准仪按涵管分节抄平,逐节钉设水平桩,控制基底和基顶标高。

(2)垫层施工。基坑开挖好后,先进行砂碎石垫层施工,回填砂碎石并夯实。砂碎石垫层为压实的连续材料层,不得有离析现象。

(3)下部混凝土管座、截水环一期混凝土施工。混凝土管座、截水环分两次浇筑,先浇筑管底以下部分(管节外壁最低点以下部分),待安放管节以后再浇筑管底以上部分(管节外壁最低点以上部分)。

3.4.3 沟槽土方回填

管道工程的主体结构检验合格后,应及时回填土,要选好合格的土源。

1.沟槽土方回填前的施工

(1)槽底至管顶以上50cm范围内不得含有机物、冻土及大于10cm的砖石等硬块。

(2)如现场土料含水量过高,不能达到要求密实度时,应考虑在管道两侧及沟槽位于路基范围内的管顶以上部位,回填石灰土、砂及砂砾材料。在采用这些材料时,回填前应提请设计单位进行洽商,并将材料配合好后,按施工要求进行使用。

2.沟槽土方回填

(1)在土方回填中严禁回填淤泥、腐殖土、弃土及含水量过高的土。

(2)在沟槽两侧应同时回填土,其两侧高差不得超过30cm。

3.沟槽回填厚度及压实施工要求

(1)管道两侧(胸腔)覆土必须分层整平,每层铺筑厚度不得超过30cm(松铺厚度),进行分层夯实,管顶以上50cm范围内,必须分层整平和夯实,在管顶以上25cm范围内,宜用小型夯具,如木夯,其压实度不小于87%。

(2)在管顶以上50cm范围内不得使用压路机压实,以防管裂及下沉,当采用重型机具压实,或有较重车辆在回填土上行驶时,在管道顶部以上必须有一定厚度的压实回填土,其最小厚度应按压实机械的规格和管道的设计承载力通过计算确定。

3.5 工程概预算

3.5.1 工程概预算的定义及组成

工程概预算是指在工程建设过程中,根据不同设计阶段的设计文件的具体内容和有关定额、指标及取费标准,预先计算和确定建设项目全部工程费用的技术经济文件。主要包括总估算表、建筑工程估算表、机电设备及安装工程估算表、分年度投资估算表和单价汇总表等。

工程概预算泛指在工程建设实施以前对所需资金作出的预计。在可行性研究和设计任务书阶段应编制投资估算;在初步设计和技术设计阶段应编制工程总概算和修正工程概算;在施工图设计阶段应编制施工图预算;在工程实施阶段,施工单位尚需编制施工预算。

3.5.2 工程概预算的编制流程

1.熟悉施工图纸及施工组织设计

在编制施工图预算之前,必须熟悉施工图纸,详尽地掌握施工图纸和有关设计资料,熟悉施工组织设计和现场情况,了解施工方法、工序、操作及施工组织、进度。要掌握单位工程各部位建筑概况,诸如层数、层高、室内外标高、墙体、楼板、顶棚材质、地面厚度、墙面装饰等工程的作法,对工程的全貌和设计意图有了全面、详细的了解以后,才能正确使用定额结合各分部分项工程项目计算相应工程量。

2.熟悉定额并掌握有关规则

建设工程预算定额有关工程量计算的规则、规定等,是正确使用定额计算定额“三量”的重要依据。因此,在编制施工图预算计取工作量之前,必须弄清楚定额所列项目包括的内容、适用范围、计量单位及工程量的计算规则等。以便为工程项目的准确列项、计算、套用定额子目做好准备。

3.列项、计算工程量

施工图预算的工程量具有特定的含义,不同于施工现场的实物量。工程量往往要综合、包含多种工序的实物量。工程量的计算应以施工图及设计文件参照预算定额计算工程量的有关规定列项、计算。

工程量是确定工程造价的基础数据,计算要符合有关规定。工程量的计算要认真、仔细,既不重复计算,又不漏项。计算底稿要清晰、整齐,便于复查。

4.套用定额子目,编制工程预算书

将工程量计算底稿中的预算项目、数量填入工程预算表中,套用相应定额子目,计算工程直接费,按有关规定计取其他直接费、现场管理费等,汇总求出工程直接费。

直接费汇总后,即可按预算费用程序表及有关费用定额计取间接费、计划利润和税金,将工程直接费、间接费、计划利润、税金汇总后,即可求出工程造价。

5.编制工料分析表

将各项目工料用量求出汇总后,即可求出用工或主要材料用量。

审核,编写说明,签字,装订成册。

工程施工图预算书计算完毕后,为确保其准确性,应经有关人员审核后,结合工程及编制情况填写编写说明,填写预算书封面,签字,装订成册。

3.5.3 水利工程定额

定额是指在一定的外部条件下,预先规定完成某项合格产品所需要素(人力、物力、财力、时间等)的标准额度。根据一定时期的生产力水平和对产品的质量要求,规定在产品生产中人力、物力或资金消耗的数量标准,这种标准就是定额。定额水平是一定时期社会生产力水平的反映,它与操作人员的技术水平、机械化程度及新材料、新工艺、新技术的发展和应用有关,同时,也与企业的管理组织水平和全体技术人员的劳动积极性有关。

预算定额是确定一定计量单位的分项工程或构件的人工、材料和机械台班消耗量的数量标准。预算定额是编制施工图预算的依据。

3.5.3.1 预算定额编制的原则和依据

1.预算定额的编制原则

(1)按社会必要劳动时间确定预算定额水平。

(2)简明适用、严谨准确。

2.预算定额的编制依据

(1)现行施工定额。

(2)现行的设计规范、施工及验收规范、质量评定标准和安全操作规程。

(3)有关科学实验、测定、统计和经验分析资料,新技术、新结构、新材料、新工艺和先进经验等资料。

(4)现行的预算定额、过去颁发的预算定额和有关单位颁发的预算定额及其编制的基础材料。

(5)常用的施工方法和施工机具性能资料、现行的工资标准、材料市场价格与预算价格。

3.5.3.2 预算定额的编制步骤和方法

1.编制预算定额的步骤

(1)组织编制小组,拟定编制大纲,就定额的水平、项目划分、表示形式等进行统一研究,并对参加人员、完成时间和编制进度作出安排。

(2)调查熟悉基础资料,按确定的项目和图纸逐项计算工程量,并在此基础上,对有关规范、资料进行深入分析和测算,编制初稿。

(3)全面审查,组织有关基本建设部门讨论,听取基层单位和职工的意见,并通过新旧预算定额的对比,测算定额水平,对定额进行必要的修正,报送领导机关审批。

2.编制预算定额的方法

(1)划分定额项目,确定工作内容及施工方法。预算定额项目应在施工定额的基础上进一步综合。

(2)选择计量单位。为了准确计算每个定额项目中的消耗指标,并有利于简化工程量计算,必须根据结构构件或分项工程的特征及变化规律来确定定额项目的计量单位。

(3)计算工程量。选择有代表性的图纸和已确定的定额项目计量单位,计算分项工程的工程量。

(4)确定人工、材料、机械台班的消耗指标。预算定额中的人工、材料、机械台班消耗指标是以施工定额中的人工、材料、机械台班消耗指标为基础,并考虑预算定额中所包括的其他因素,采用理论计算与现场测试相结合、编制定额人员与现场工作人员相结合的方法确定的。

3.5.4 水利工程基础单价的编制

人工预算单价是确定工程造价时计算各种生产工人人工费时所采用的人工费单价,是计算建筑安装工程单价和施工机械台时费中人工费的基础单价。根据现行《水利工程设计概(估)算编制规定》和水利部水利企业工资制度改革办法,水利工程企业的工人按技术等级不同分为工长、高级工、中级工和初级工4级。各级工的人工预算单价均由基本工资、辅助工资、工资附加费3部分组成。

(1)基本工资指生产工人的岗位工资、年功工资及年应工作天数内非作业天数的工资。

1)岗位工资,指按照职工所在岗位各项劳动要素测评结果确定的工资。

2)年功工资,指按照职工工作年限确定的工资,随工作年限增加而逐年累加。

3)生产工人年应工作天数以内非作业天数的工资,包括职工开会学习、培训期间的工资,调动工作、探亲、休假期间的工资,因气候影响的停工工资,女工哺乳期间的工资,病假在6个月以内的工资及产、婚、丧假期的工资。

(2)辅助工资指在基本工资之外,以其他形式支付给职工的工资性收入,包括:根据国家有关规定属于工资性质的各种津贴,主要包括地区津贴、施工津贴、夜餐津贴、节日加班津贴等。

(3)工资附加费指按照国家规定提取的职工福利基金、工会经费、养老保险费、医疗保险费、工伤保险费、职工失业保险基金和住房公积金。

3.5.5 工程概预算编制

建筑工程单价,简称工程单价,系指完成建筑工程单位工程量(如1m3、100m3、1t等)所耗用的直接工程费、间接费、企业利润和税金4部分的总和。在初步设计阶段使用概算定额查定人工、材料、机械台时消耗量,最终算得工程概算单价;在施工图设计阶段使用预算定额查定人工、材料、机械台时消耗量,最终算得工程预算单价。工程概算单价和工程预算单价统称为工程单价。

设备费包括设备原价、运杂费、运输保险费和采购及保管费。

设备原价以出厂价或设计单位分析论证的询价为设备原价。运杂费是指设备由厂家运至工地安装现场所发生的一切运杂费用,包括运输费、调输费、装卸费、包装绑扎费、变压器充氮费及可能发生的其他杂费。运输保险费等于设备原价乘以运输保险费率。国产设备运输保险费率可按工程所在省、自治区、直辖市的规定计算,进口设备的运输保险费率可按有关规定执行。采购及保管费指建设单位和施工企业在负责设备的采购、保管过程中发生的各项费用。

1.安装工程定额

(1)定额的内容。包括措施费定额和间接费定额。

(2)定额的表现形式。定额采用实物量和安装费率两种定额表现形式。

2.安装工程单价编制

安装工程单价由直接工程费(包括直接费、其他直接费、现场经费)、间接费、企业利润和税金组成。其中直接费由人工费、材料费(含装置性材料费)、机械使用费组成。其单价的编制方法也有实物量法和安装费率法。

实物量形式的安装工程单价计算方法如下:

(1)直接工程费。

1)直接费。

人工费=定额劳动量(工时)×人工预算单价(元/工时)

材料费=定额材料用量×材料预算单价

机械使用费=定额机械使用量(台时)×施工机械台时费(元/台时)

2)其他直接费=直接费×其他直接费率之和

3)现场经费=人工费×现场经费费率之和

(2)间接费。

间接费=人工费×间接费率

(3)企业利润。

企业利润=(直接工程费+间接费)×企业利润率

(4)未计价装置性材料费。

未计价装置性材料费=未计价装置性材料用量×材料预算单价

(5)税金。

税金=(直接工程费+间接费+企业利润+未计价装置性材料费)×税率

(6)安装单价。

安装单价=直接工程费+间接费+企业利润+未计价装置性材料费+税金

安装费率法:以安装费率形式表示的定额子目,在计算安装工程单价时即以设备原价为计算基础计算直接费,然后另计其他直接费、现场经费、间接费、企业利润和税金。

计算式为

安装工程直接费=设备原价×费率(%)

人工费安装费率调整就是将定额人工费安装费率乘以本工程人工费安装费率调整系数。

人工费安装费率调整系数计算如下:

img

式中,工程所在地人工预算单价是指该工程设计概算采用的人工预算单价;北京地区人工预算单价应根据定额主管部门当年发布的北京地区人工预算单价确定。

对进口设备的安装费率也需要调整,调整方法是将定额的费率乘以相应国产设备原价水平对进口设备原价的比例系数,换算为进口设备的安装费率。

费率形式的安装单价计算方法:

(1)直接工程费。

1)直接费。

人工费=定额人工费(%)×设备原价

材料费=定额材料费(%)×设备原价

装置性材料费=定额装置性材料费(%)×设备原价

机械使用费=定额机械使用费(%)×设备原价

2)其他直接费=直接费×其他直接费率之和

3)现场经费=人工费×现场经费费率之和

(2)间接费。

间接费=人工费×间接费率

(3)企业利润。

企业利润=(直接工程费+间接费)×企业利润率

(4)税金。

税金=(直接工程费+间接费+企业利润)×税率

(5)安装单价。

单价=直接工程费+间接费+企业利润+税金

3.5.6 工程量计算与工料统计

工程量计算的基本要求:

(1)合理设置工程项目:工程项目的设置必须与概算定额子目划分相适应。

(2)计量单位的一致性:工程量的计量单位要与定额子目的单位相一致。

(3)计量状态的符合性:工程量的计量状态要与定额子目的状态相一致。

可行性研究、初步设计阶段的设计工程量就是按照建筑物和工程的几何轮廓尺寸计算的数量(图纸工程量)乘以不同设计阶段系数而得出的数量;而施工图设计阶段系数均为1.00,即施工图设计工程量就是图纸工程量。

在水利工程施工中一般不允许欠挖,为保证建筑物的设计尺寸,施工中允许一定的超挖量;而施工附加量是指为完成本项工程而必须增加的工程量,施工超填量是指由于施工超挖及施工附加相应增加的回填工程量。

施工损耗量包括运输及操作损耗、体积变化损耗及其他损耗。运输及操作损耗量指土石方、混凝土在运输及操作过程中的损耗。体积变化损耗量指土石方填筑工程中的施工期沉陷而增加的数量,混凝土体积收缩而增加的工程数量等。其他损耗量包括土石方填筑工程施工中的削坡,雨后清理损失数量。

工料分析是对工程建设项目所需的人工及主要材料数量进行分析计算,进而统计出单位工程及分部分项工程所需的人工数量及主要材料用量。工料分析的目的主要是为施工企业调配劳动力、做好备料及组织材料供应、合理安排施工及核算工程成本提供依据。

工料分析计算是按照概算项目内容中所列的工程数量乘以相应单价中所需的定额人工数量及定额材料用量,计算出每一工程项目所需的工时、材料用量然后按照概算编制的步骤逐级向上合并汇总。

统计主要工程量的目的是让审核及编制人员能概略了解工程规模、工程主要工作的类型和数量,从而了解工程的特点,以便审核人员将该工程的相关参数与类似工程进行比较,初步判断该工程的技术经济指标是否合理。