華村水庫除險加固混凝土冬季施工

王鳳英，張輝理，林三強

（泗水縣水利局，山東 濟寧 273200）

1 工程概況

華村水庫位于淮河流域泗河支流黃溝河中游、泗水縣大黃溝鄉百家旺村北。工程于1959年11月動工興建，1960年5月竣工。水庫控制流域面積129 km2，總庫容5 786萬m3。樞紐工程由主副壩、溢洪道（閘）、放水洞和電站等部分組成，是一座以防洪、灌溉為主，兼有發電、水產養殖等綜合利用的多年調節中型水庫。由于水庫存在諸多工程質量問題，按照病險水庫除險加固程序立項，于2009年10月開工實施，2011年12月28日通過了山東省水利廳組織的竣工驗收。工程主要加固內容：大壩加固、放水洞拆除重建、壩后新建渡槽、溢洪道開挖護砌、新建溢洪閘、帷幕灌漿、管理設施及防汛路等工程。

為了確保華村水庫除險加固工程保質、保量、按期完成任務，結合工程開展情況及存在的實際問題，制定了詳細施工計劃，其中要求12月底前完成放水洞箱涵及渡槽工程。放水洞為塔式進水口、鋼筋混凝土箱涵式，工作閘門與檢修閘門同室，壩頂與放水洞機房設工作橋連接，洞身總長104.2 m，其中：C25 鋼筋混凝土閘室段長6.2 m，寬7.4 m；C25 鋼筋混凝土箱涵，凈寬1.4 m×1.4 m，10 m 長箱涵9 節，8 m 長方變圓漸變1 節，后接三岔管分水，共計混凝土372 m3。主壩壩后渡槽工程由進口連接段、進水閘、渡槽槽身段、出口連接段4 部分組成，渡槽槽身為矩形，長156 m、共13 節，采用C25 鋼筋混凝土預制；槽架采用C25 鋼筋混凝土單排架支撐，基礎為C25 鋼筋混凝土墩；共計混凝土480 m3。由于時間緊、任務重，為了確保混凝土冬季施工質量，對混凝土工程采取相應的保溫措施，外用彩條布、再生布進行兩層覆蓋，內用炭火加熱，始終保證混凝土在終凝前溫度在5°以上，同時按照規范使用添加劑，以提高混凝土的早期強度、增加抗凍能力。2009年12月底，箱涵、槽身及排架工程全部完成，2010年4月完成渡槽吊裝，汛前大壩合壟完成興利水位以下壩前石護坡，確保了工程安全度汛，工程至今運行良好。

2 混凝土冬季施工措施

根據工程實際情況，本工程混凝土冬季施工主要是箱涵的澆筑、槽身的預制及排架的澆筑，為確保工程進度、保證質量，參建各方相互協調，設計代表、總監、項目經理及技術負責人常駐工地，現場辦公，編制了切實可行的施工組織方案。

2.1 原材料加熱

為了提高混凝土的出機口溫度，首先考慮拌和水加熱，在攪拌站附近安置鋼制儲水罐，混凝土用水由機井抽出沿管道輸送到儲水罐，經加熱處理至攪拌機。儲水罐尺寸為4 m×2 m×1.5 m，在儲水罐下部設2個爐臺，并配備鼓風機，直接進行加熱，儲水罐四周磚砌圍筑，砌體高出儲水罐0.4 m，與儲水罐之間留0.4 m 寬的縫隙，中間用鋸末填塞，儲水罐頂部用鋸末覆蓋至砌體高，只留進水口和出水口。經測試儲水罐出口溫度可達到50 ℃左右，拌和物溫度達到5 ℃，完全滿足冬季施工的要求。混凝土拌和前用熱水將拌和機沖洗，拌和時間比常溫季節延長40%左右。拌合站選在渡槽預制場、排架及箱涵工作區的中間合適位置，混凝土運輸應縮短運距、減少倒運次數，盡可能采取一次直接運送。單節箱涵、槽身及單個排架要一次性連續澆筑完成。運輸設備在工作結束時必須立即用熱水沖洗干凈,恢復工作時首先用熱水沖洗。

2.2 添加混凝土外加劑

隨著混凝土外加劑應用技術日益成熟，加之防凍、早強、減水、引氣等多種功能的復合防凍劑在工程上的成功使用，混凝土結構工程在冬季負溫下連續澆注成為現實。而早強防凍劑、防滲減水劑的負溫混凝土因其施工技術簡便、養護條件簡單，已成為水利行業混凝土結構工程冬期施工的首選。根據規范要求，本工程混凝土添加劑配合比為：早強防凍劑，-5 ℃摻量3%～4%，-10 ℃摻量5%～6%，-15 ℃摻量6%～7%；防滲減水劑摻量為2%。按配合比計量準確稱量后摻在水泥面上再與骨料攪拌均勻。

2.3 混凝土養護

混凝土養護采用簡易暖棚養護法，外用彩條布、再生布進行兩層覆蓋，內設火爐增溫，安設溫度計，派專人根據溫度變化增加或減少火爐數量，使棚內溫度始終保持在5 ℃以上。

渡槽槽身為混凝土預制，底朝上口朝下倒置于工作面，單節箱涵、槽身及單個排架澆筑完成后，立即直接外搭一層再生布，然后再覆蓋一層彩條布，搭成一個個暖棚狀，四周用編織袋裝土壓實、蓋嚴，每個暖棚內均設2個無煙煤火爐，布設2個溫度計，派專人每隔2 h 觀測暖棚內的溫度，使暖棚內的溫度保持在5 ℃以上。

施工現場利用混凝土回彈儀，對混凝土3 d、4 d、5 d 強度進行檢測，5 d 強度達到設計值的50%以上，完全達到混凝土養護目的。拆模一般在中午進行，溫差變化小，混凝土拆模后，必須繼續進行保溫覆蓋，養護方法為塑料薄膜養護，然后箱涵、槽身外面用再生布、草簾覆蓋，四周用編織袋裝土壓實，排架用再生布包裹。

3 質量檢測

華村水庫除險加固工程委托山東省水利工程建設質量與安全檢測中心站進行質量檢測。箱涵及渡槽工程混凝土試件抗壓強度共抽檢8 組，混凝土試塊抗壓強度均滿足設計要求。現場采用回彈法對箱涵檢測35個測區、渡槽檢測88個測區，抗壓強度均滿足設計要求。檢測結論為：放水洞箱涵、渡槽工程混凝土所用原材料質量合格；混凝土拌合質量良好，混凝土的抗壓強度指標滿足設計要求；外觀質量可量測指標均在允許范圍內；工程質量合格。

4 結 語

華村水庫除險加固放水洞箱涵及渡槽混凝土工程冬季施工采用了原材料加熱、添加外加劑、簡易暖棚法等措施，不僅確保了工程質量，還提高了模板周轉率，加快了工程進度，最大限度地降低了投資。2011年春季，泗水縣遭遇百年大旱，華村水庫充分發揮了灌溉作用，連續放水28 d，最大流量4 m3/s，放水洞及渡槽經放水考驗，運行良好。