某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程施工技術(shù)探析

徐超 徐滿全

【摘要】文章以某水庫(kù)為實(shí)例，闡述了該水庫(kù)除險(xiǎn)加固（包括主壩、輸水洞的加固，以及閘門、金屬結(jié)構(gòu)的安裝）工程，分析了水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程相關(guān)施工技術(shù)，以期對(duì)其類似工程施工提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；施工技術(shù)

1、工程概況

某水庫(kù)是一座以防洪、灌溉為主的小型水庫(kù)，附屬建筑物等級(jí)為Ⅴ。其正常蓄水位289.23m，設(shè)計(jì)水平年相應(yīng)庫(kù)容36.49X104m3，為完全年調(diào)節(jié)水庫(kù)。水庫(kù)現(xiàn)有主要建筑物為土壩和輸水洞。大壩存在隆起、沉陷變形，下游坡面有沖坑，庫(kù)內(nèi)淤積嚴(yán)重等問(wèn)題。輸水洞洞身有裂縫，進(jìn)出水口段翼墻全部損壞，洞出口無(wú)消力設(shè)施，漏水嚴(yán)重，已不能使用，急需維修加固。整個(gè)工程主要組成部分為：擋水建筑物（大壩）、泄洪建筑物（溢洪道）和輸水建筑物（輸水洞）。

2、主要工程施工技術(shù)及其質(zhì)量要求

2.1 壩體工程

土壩施工按以下程序依次進(jìn)行：開(kāi)挖清除原輸水洞，且挖深成導(dǎo)流明渠一原壩坡干砌石拆除一棱體排水一壩體加高培厚（回填筑土料達(dá)到設(shè)計(jì)高程）一上游護(hù)坡（10cm砂礫墊層一迎水坡鋪設(shè)土工布一10cm砂礫墊層一30cm干砌石護(hù)坡）一下游排水體一觀測(cè)設(shè)備安裝—竣工清理。

2.1.1 壩體填筑工程

（1）壩體土料：壩體填筑料粉質(zhì)粘土，筑壩時(shí)粉質(zhì)粘土按擊實(shí)最大干密度的0.96倍考慮，粘土最大干密度為1.53g/cm3，碾壓控制干密度γd≥1.47g/cm3，控制含水量W=25%。并要求在土壩填筑之前，進(jìn)一步核實(shí)料場(chǎng)土料情況，重新進(jìn)行土料的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，核實(shí)土料物理參數(shù)。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)碾壓試驗(yàn)結(jié)果，最終核實(shí)筑壩土料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的合理性、選擇相應(yīng)的施工碾壓參數(shù)和具體的施工工藝與措施。

（2）壩上游干砌石護(hù)坡及下游排水溝塊石粒徑不小于20cm，塊石質(zhì)地堅(jiān)硬，其抗水性、抗凍性應(yīng)滿足要求。

（3）土料分層碾壓，鋪土厚度小于25cm，不得超厚，及時(shí)平料并鋪筑均勻、平整。

（4）溢流壩及輸水洞段壩體開(kāi)挖邊坡不陡于1：3.0，可采用原壩料回填碾壓，碾壓分層厚度小于25cm，控制干容重1.60g/cm3。

（5）必須用鋼絲刷等工具清除壩體與建筑物砼面接合部位的乳皮、粉塵、油氈等并吹掃干凈。填土?xí)r應(yīng)注意先灑水濕潤(rùn)，后將涂刷泥漿、鋪土、夯實(shí)同步進(jìn)行。嚴(yán)格確保泥漿涂刷高度與鋪土厚度的一致性，做到與下層涂層的無(wú)縫銜接。泥漿可按1：2.5～3.0（土：水）的重量比配比，涂層厚度3～5mm，鋪漿、壓實(shí)應(yīng)及時(shí)。

（6）壩體與岸坡（巖石、土質(zhì)或混凝土板）結(jié)合處寬度1.5～2.0m范圍內(nèi)或邊角處，為避免壩體結(jié)構(gòu)受損，應(yīng)采用輕小型壓實(shí)機(jī)具壓實(shí)并保證與壩體碾壓搭接寬度1.0m以上。

此外，壩料的運(yùn)輸機(jī)械選擇取決于土料含水率大小，上壩方式選擇可采用自卸汽車直接上壩。壩面鋪土壓實(shí)時(shí)，土料水分要保持在最優(yōu)含水量，嚴(yán)禁在表土干燥情況下，在其上鋪設(shè)新土。要備好足夠合格土料和帆布，以備雨季施工所需，同時(shí)注意雨后將表面濕土進(jìn)行清理或翻曬之后，方可繼續(xù)施工。

2.1.2 砌石工程

（1）嚴(yán)禁砌體縫口出現(xiàn)架空，必須保證砌緊、填實(shí)。

（2）不得使用翅口石和飛口石。

（3）禁止疊砌和浮塞，可選擇立砌法，但應(yīng)注意石料最小邊厚度在150mm以上。

（4）自下而上，分層分段鋪設(shè)砂礫石墊層。

2.2 溢流壩及輸水洞工程

輸水洞對(duì)于水庫(kù)的正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。本次設(shè)計(jì)，輸水洞為鋼管涵，外部尺寸為寬1.0m×高1.0m構(gòu)造混凝土，內(nèi)部為鋼管圓涵，外直徑為914mm，管壁厚15mm。輸水洞施工按以下程序進(jìn)行：基礎(chǔ)開(kāi)挖一排水一模板加工安裝一鋼筋加工安裝一砼拌制運(yùn)輸、澆筑一砼養(yǎng)護(hù)一拆模。

2.2.1 溫控措施

砼入模溫度要控制在20～25℃之間，同時(shí)應(yīng)做到：

（1）采用深水井井水配置混凝土；

（2）為避免日光曝曬，粗細(xì)骨料均搭設(shè)遮陽(yáng)棚；

（3）選用P.O.普硅水泥，充分發(fā)揮其水化熱低的優(yōu)點(diǎn)，加入適量替代摻合料減少水泥單方用量。

（4）混凝土水灰比宜控制在0.5—0.55間，坍落度3—9cm。

2.2.2 模板工程

（1）本工程采用普通鋼模板。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，確保澆筑后混凝土結(jié)構(gòu)物形狀、尺寸與相對(duì)位置的符合規(guī)格。

（2）一般混凝土的拆模時(shí)間，按混凝土澆筑后氣溫的高低來(lái)確定；對(duì)于澆筑輸水洞及豎井等板梁結(jié)構(gòu)的混凝土建筑物，其強(qiáng)度必須在大于設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%以后才能拆模。

2.2.3 鋼筋工程

（1）對(duì)于接頭采用搭接、幫條電弧焊且直徑≥10mm的熱軋鋼筋，應(yīng)做到：

A、搭接焊、幫條焊的應(yīng)做成雙面焊縫。Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼筋焊縫長(zhǎng)度分別不小于鋼筋直徑的4和5倍，焊縫采用雙面焊。

B、幫條的截面面積：主筋為Ⅰ、Ⅱ級(jí)鋼筋時(shí)分別不小于主筋截面的1.2倍和1.5倍。

C、搭接焊和幫條焊的焊縫高度與寬度分別為被焊鋼筋直徑的0.25倍，同時(shí)不小于4mm與0.7倍，同時(shí)不小于10mm。

（2）鋼筋接頭應(yīng)分散布置。受力鋼筋分散布置在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)，接頭的截面面積應(yīng)符合如下規(guī)定：

A、焊頭處于受拉區(qū)時(shí)應(yīng)不超過(guò)受力鋼筋截面面積的50%，在受壓區(qū)不受限。

B、綁扎接頭，在構(gòu)件的受拉區(qū)與受壓區(qū)中分別不超過(guò)25%和50%。

C、焊接與綁扎接頭距鋼筋彎起點(diǎn)應(yīng)最大彎矩處且不小于10倍的鋼筋直徑。

3、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)該水庫(kù)大壩、輸水洞和溢洪道等部位的出險(xiǎn)加固，采取相應(yīng)的措施，并提出了相應(yīng)的施工質(zhì)量要求，達(dá)到了該水庫(kù)除險(xiǎn)加固的目的，解決了該水庫(kù)由于常年運(yùn)行存在的問(wèn)題。同時(shí)，本次除險(xiǎn)加固工程，確保了水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程達(dá)到安全、高效、經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)，也為發(fā)揮水利工程在農(nóng)業(yè)灌溉、居民生活及生態(tài)環(huán)境中的作用提供了保障。

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作者簡(jiǎn)介：徐超，男，（1986.07—），江西崇仁人，畢業(yè)于天津工業(yè)大學(xué)，本科。