1、大型开敞式矩形调蓄水池施工方案摘要 乔坬 5.34 万方调蓄水池是盐环定扬黄陕西定边供水续建工程的一个重难点控制工程。通过该调蓄水池的施工实践，介绍了 5.34 万方调蓄水池的施工方案以及施工中的难点和解决方案。为今后同类工程施工提供一些有益的参考。 关键词开敞式矩形调蓄水池土方砂浆混凝土 施工技术 中图分类号：TU74 文献标识码： A 1 工程概况 乔坬 5.34 万方调蓄水池位于陕西省榆林市定边县砖井镇，是盐环定扬黄陕西定边供水续建工程的一个重难点控制工程。主要功能为对砖井镇，安边镇两镇人口非供水期用水量进行调蓄，兼起砖井水厂水处理前的调节，预沉作用，兼做安边 1 级泵站出水池，乔坬 1
2、 级泵站吸水池。水池设计有效容积 5.34 万立方米，设计水深 6.0m，总占地 51.62 亩。 2 图纸设计及地质情况 水池为开敞式矩形混凝土衬砌结构。调蓄水池分为 1#蓄水池和 2#蓄水池，每个水池上口长宽各为 85m，下口长宽各为 55m，设一条 6m 宽的通至池底的下坡路。池底基础设计为 1m 厚原土翻夯，2m 厚 3：7 灰土。池壁设计坡度为 1：2，池壁设计从内向外依次为 1m 厚原土翻夯，80cm灰土夯填，30cm 砂砾石夯填，一层防水土工膜， 8cm 厚的 M10 砂浆，25cm 厚的 C25 混凝土衬砌。衬砌混凝土为分块设计，池底每块混凝土为长 5m 宽 5m 厚 30cm
3、，共 112 块。池壁每块混凝土分长 5m 宽 5m，厚25cm，共 174 块。 调蓄池场地为非自重湿陷 1（轻微）自重湿陷 2 级（中等）场地，设计基础置于 3 层砂质壤土，压缩系数 aV1-2=0.13Mpa-1，压缩模量Es=14.24Mpa，属中压缩性土，湿陷深度 2325m，s=187.5250.5mm，湿陷起始压力 5575kpa。承载力特征值 f0=120kpa。 水池结构图如下： 3 施工技术方案 3.1 土方工程 本工程土方开挖量和回填量大，总挖土方为 11.28 万方，回填土为10.3 万方，弃土为 0.98 万方。土方回填难度大，不仅有池底回填，还有池壁的回填。土方回填
4、压实度要求高，池底夯实系数不小于 0.97，池壁夯实系数不小于 0.95。针对本工程的特点，为节约成本，加快进度，必须科学安排，优化施工组织，确定最佳土方施工方案。 3.1.1 土方开挖前施工准备和施工先后顺序的确定 在土方开挖前先清除地表植物及杂物。清表后测量放线，并按 10m长 10m 宽网格测出地面高程，根据地面高程确定好土方调配方案。 按照土方调配方案科学合理安排好施工的先后顺序。先施工 1#池，再施工 2#池。开挖为由上到下，回填为由下至上。先回填池底，再回填池壁。池底分两半开挖，先将一半开挖至池底标高，再开挖另外一半。将另外一半的土用作先开挖这半的回填。边开挖边回填厂坪，将 1#池
5、开挖的土用于厂坪回填，将 2#池开挖的土用于 1#池池壁的回填。本着就近原则，尽量减少土方运距，避免土方重复挖运。 土方施工顺序：1#池池体开挖池底开挖池底回填池壁刷坡、下坡路修整池壁回填下坡路回填2#池。 3.1.2 土方开挖 采用一台 pc200 挖掘机开挖土方，两台自卸车运土。先在池中心沿池底开挖尺寸开槽挖土，用自卸车倒运至厂坪四周分层回填。从原地面开挖至-3m 的标高后，沿池壁开挖线按 1：2 坡度大体开挖出池壁轮廓。然后再继续按池底开挖线开挖至池底标高。接着再重复沿池壁开挖线按1：2 坡度大体开挖出池壁轮廓。进行池底基础开挖时，先开挖池底的一半至池底基础底标高。待开挖的这一半回填完成
6、后再开挖另外一半。 3.1.3 素土夯填与灰土施工 施工前根据设计对回填土层的厚度、干密度要求及现场土料情况、施工条件，进行必要的压实试验。根据已选定的土料，确定土料含水量的控制范围、铺土厚度、碾压遍数等参数。 填土时应分层摊铺，每层填土厚度不超过 30cm。采用 25 吨压路机碾压，每层碾压 3 遍，压路机行驶速度不超过 2km/h。碾压时，轮距应互相搭接，防止漏压。在压路机碾压不到的部位，应配合人工推土填充，用蛙式或柴油打夯机分层打夯密实。回填土方每层压实后，应按规范规定进行环刀取样，测出干土的质量密度，达到要求后再进行上一层的铺土。填方全部完成后，表面应进行拉线找平，凡超出标高的地方，及
7、时依线找平。凡低于标高的地方，应补土找平压实。 灰土施工时，每层灰土厚度不得大于 25cm，先上一层 18cm 厚素土，再上一层 7cm 白灰，用旋耕机搅拌均匀，最后用 25 吨压路机压实。碾压前严禁机械和人员在上面行走，压路机碾压时，先稳压后振动，掺台轮压不少于 10cm，碾压四遍成活，相邻轮压痕高低不大于 5mm。压路机压不到的死角必须人工用打夯机夯打，夯打不少于 6 遍。每层压实度经试验检测合格后才能进行下一层施工。 3.1.4 池壁刷坡 按池顶和池底测量桩挂 1：2 坡度线进行刷坡。采用人工配合小挖机刷坡，刷坡时应避免超挖。坡面应至少预留 10cm 土层采用人工刷坡。 3.1.5 复合
8、土工布施工 在土工布施工铺设前应按设计图纸计算出土工布的面积和每卷长度。为了施工方便，保证拼接质量，土工布应尽量选用宽幅。铺设前应清理地面，土工布与结合面要贴合平整。土工布连接采用热熔式焊机融合连接，为确保连接质量，必须由厂家专业人员进行连接作业。 3.2 砂浆和混凝土工程 3.2.1 砂浆层施工 本工程砂浆层厚度为 8cm，设置在池底和池壁的土工布上。砂浆模板采用 558cm 方木拼接而成，采用方木斜撑。砂浆用罐车运送到现场，沿水池 1:8 下坡道路运至浇注地点。砂浆直接入槽，人工用铁锹或木耙摊平，长条铝合金板刮平，木抹子收面整平。水准仪测量标高，在模板上挂线控制砂浆面标高。 池壁砂浆浇筑顺
9、序为由下至上，先浇完一面再浇另一面，一面坡分3 块梯形块浇完。通面挂坡度线控制砂浆面标高，人工木抹子收面。 砂浆浇筑完成后要做好养护工作，避免应养护不到位而产生裂纹或开裂。一般采用铺塑料薄膜并洒水养护防止表面开裂。在冬季施工时应做好保温工作，在砂浆面上覆盖土工布、棉被和塑料彩条布等保温材料。3.2.2 混凝土衬砌施工 混凝土衬砌为分块设计，块与块之间填塞聚乙烯泡沫板、水泥砂浆和止水带。 为便于施工和节约施工成本，混凝土模板设计是由 2 层槽钢（底层为 12cm 槽钢加 5cm 高方木）中间夹止水带整体拼装而成。止水带夹在10cm 槽钢和 12cm 槽钢之间。上下两层槽钢用侧面槽钢螺栓连接固定。
10、模板加固采用方木三角斜撑在砂浆面（木头用钢钉钉在砂浆上） 。两套间隔的模板间设对撑钢管互相加固。混凝土面与 模板齐平，便于混凝土面平整度和标高控制。 混凝土浇筑采用跳格法间隔立模。待安装好止水带检查模板稳固后，开始浇注混凝土。现场实验员控制混凝土的塌落度、和易性，塌落度应控制在 8-10cm。混凝土采用商品混凝土搅拌站供应，混凝土罐车运送至工地使用。池壁浇筑时混凝土采用溜槽滑入模板，人工振动棒振捣密实。为便于混凝土收面，自制钢梁作为工人站立施工平台。先用铁锹或耙子大致整平，然后人工站在自制的钢梁上用木抹子收面。在收面前水准仪测量标高并挂线，人工先用木抹子收平，再在混凝土初凝前用铁抹子抹平压光，
11、做到混凝土面外光内实。 4 施工难点与解决方案 4.1 池壁素土和灰土夯填 由于池壁为斜面，在池壁上填土困难，斜坡上夯填土的压实度很难达到设计标准。为确保池壁素土和灰土的夯填压实度达到 95%以上，必须采用 25 吨压路机碾压，不宜采用其他压实方式。池壁素土和回填应同时进行，施工顺序为从下到上，沿池壁一圈铺填一层为一个施工作业层，旋转转圈从池底到池顶向上层层填筑。填筑时，素土紧贴池壁，分好灰土与素土的界线，保证灰土与素土的填筑的宽度为 5.43m。为保证夯填土边缘的压实度质量，应在灰土边外再加宽至少 0.5m 宽度。 4.2 池壁砂砾石夯填 由于砂砾石在池壁斜坡上不宜填筑，砂砾石又比较松散，压
12、实困难，在斜坡上填筑压实度很难保证质量。为确保砂砾石的压实度达到 95%以上，施工前应先经过调查取样，选择合格的砂砾石材料，并确定砂砾石料含水量的控制范围、填铺厚度、碾压遍数等参数。施工前应先选择一个区域作为试验段，等试验段检测合格后再进行大面积施工。 池壁砂砾石夯填按坡面分别进行，施工顺序为从池底到池顶，从下至上，人工采用手持柴油打夯机分层压实填筑。在池底沿池壁上放置模板作为堵头进行封堵，保证砂砾石的夯填压实度，防止砂砾石滑落到池底。砂砾石层层夯填至池顶后，沿坡面按 1:2 坡比进行刷坡平整，再采用人工用绳索拖着平板振动器沿坡面进行夯实处理。 4.3 池壁混凝土施工 由于池壁为斜面，在斜坡上
13、浇筑混凝土较为困难，混凝土的表观质量很难保证。为保证池壁混凝土的施工质量以及混凝土的表面平整度，做到内实外美。施工中在池顶设自制三角支架用手动葫芦导链牵引振动梁沿模板滑动，确保振动梁将混凝土振动密实，必要时采用人工手提振动棒辅助振捣。混凝土收面时采用人工站在自制的钢梁平台上用木抹子抹平，在混凝土初凝前再用铁抹子抹平压光。 5 结束语 本工程通过周密组织，科学安排，制定了切实可行的施工技术方案，并严格执行。该蓄水池经过满水试验测试合格和渗水量符合规范要求，并一次性通过单位工程验收。为今后同类型工程提供一些有益的参考。 参考文献 (1)水利水电建设工程验收规程SL233-2008 (2)水利水电工程施工组织设计手册 纪云生 (3)水工混凝土施工规范DL/T5144-2001
