羅村水庫除險加固工程M40高頻振搗鋼絲網水泥砂漿面板施工技術

鄭良春

(浙江逸龍建設有限公司 建德 311607)

1 水庫概況

羅村水庫位于浙江省建德市富春江支流胥溪上，地處建德市乾潭鎮羅村，水庫壩址集水面積44.7km2。

該工程為Ⅲ等工程，主要建筑物攔河壩、溢洪道、輸水隧洞進水口為3級建筑物;輸水隧洞洞身、發電廠房等為4級建筑物;臨時建筑物為5級建筑物。

我公司承建的工程為羅村水庫施工1標段，施工內容包括攔河壩加固、溢洪道加固、發電引水隧洞加固、泄洪渠整治等。

1.1 主要建筑物

1.1.1 攔河壩

a.壩基工程地質條件。壩址區河床為砂卵石層，干砌石壩體下部砂卵石層厚5～6m，兩岸山坡坡積物厚度較薄。基巖構造主要受華夏系和新華夏系構造帶的控制，壩址區斷層較多，除河谷F101斷層較寬外，其余規模較小。

b.壩基開挖及處理。在趾板施工中，對F101斷層在開挖后采用混凝土塞進行了專門的處理。對河床部分齒槽開挖至微風化巖石，其余壩基開挖至砂卵石，河床齒槽下游4～5m的范圍開挖至強風化巖石。

c.壩體填筑情況。根據鉆孔及相關資料分析，壩體可分為三個區。一區為混凝土面板及墊層，鋼筋混凝土面板厚40cm，墊層為漿砌石，厚100cm;二區為干砌石與碎塊石(主堆壩區)，高程225m以上為干砌石，高程225m以下為碎塊石;三區為碎塊石(次堆石區)。

1.1.2 溢洪道

溢洪道位于左岸，采用洞挖與明挖相結合的形式。溢洪道進口采用溢流堰弧形閘門調節泄洪量，中間采用8m×10m城門洞形泄洪洞，縱坡3.6%，出口為矩形明渠及陡槽，采用挑流消能入下游河道。溢洪道全長182m，其中泄洪洞長66.5m，出口陡槽段長72m。

1.1.3 發電引水隧洞

隧洞出口段因斷層及節理發育，巖體較破碎，發電后發現出口段山體發生多處較嚴重的漏水。經防滲處理，及對洞臉的不穩定巖體進行錨桿加固處理，目前整體穩定。

1.2 除險加固

1.2.1 攔河壩主壩除險加固

此次除險加固主要在主壩上游迎水面在原鋼筋混凝土面板上重新設置M40高頻振搗鋼絲網水泥砂漿面板。砂漿面板厚5cm，鋼絲網水泥砂漿面板縱向分縫長6～12m，基本沿原面板伸縮縫設置，在高程245m、262m位置設置橫縫。縱、橫縫上均設置一道表面SR塑性填料止水。鋼絲網水泥砂漿面板內布置1層φ6@150mm×150mm的鋼筋網，在鋼筋網上層布置2層φ1@10mm×10mm的鋼絲網，下層布置2層φ1@10mm×10mm的鋼絲網，并加設錨筋。

1.2.2 溢洪道除險加固

除險加固后溢洪道整體布置保持不變。溢洪道位于大壩左側，全長182m。溢洪道進口保持不變，為實用堰，溢0+045.5～溢0+102段為溢洪洞，洞長66.5m，將原洞頂襯砌改為C20F50鋼筋混凝土襯砌，厚40cm，泄洪洞進、出口洞臉進行C25混凝土噴錨支護，錨桿長3m，間距2m，梅花形布置。進口處交通橋與進洞口之間用C25F50鋼筋混凝土拱形蓋板覆蓋。

1.3 發電引水系統工程

發電洞龍抬頭22m，龍抬頭與原導流洞交接部位約10m及發電洞約10m進行了鋼筋混凝土襯砌，其他洞段均進行了噴射混凝土支護。進水口更換原平板閘門及啟閉機，新設1.5m×1.8m的平板鋼閘門，配置QPQ1×630kN卷揚式啟閉機。新建攔污柵槽及攔污柵啟吊、檢修平臺。原導流洞洞徑5.5m，全長374m，原洞基本無襯砌，改建后，將地質條件較差的50多m長的導流洞采用C20鋼筋混凝土襯砌，襯后洞徑4.5m。將引0+307.87處新建的施工導流支洞改建為放空洞，放空洞徑5.5m，采用 C20混凝土襯砌，厚50cm，從樁號放0+020開始設置放空管，放空管內徑0.8m，放空洞出口約0+094.76處新建放空閥室。

2 主要項目施工方法

2.1 總體施工順序

該工程大壩除險加固工程的施工特點是工作任務重、時間緊、項目多，施工時項目部配備充足的設備和施工人員，協調各工作面的銜接，保證各個工作面點的施工順暢。大壩主體工程施工時在工作流程上按自內而外從低到高的順序進行施工。

a.主壩上游除險加固施工順序:

趾板混凝土工程:測量放樣→圍堰→基槽開挖→混凝土鑿毛→清理→布筋→立模→混凝土澆筑→養護→止水安裝。

M40砂漿面板工程:測量放樣→原面板鑿毛處理→裂縫處理→清理→鋼絲網鋪設→錨筋→砂漿面板澆筑→養護→止水安裝。

b.主壩下游大壩拼寬施工順序:測量放樣→原干砌石拆除→填筑料上壩填筑→碾壓→干砌條石施工。

c.發電洞除險加固施工順序:測量放樣→進水口混凝土墻拆除→新混凝土墻、檢修平臺澆筑→檢修閘門安裝→起閉設備更換安裝。

d.灌漿(固結、帷幕、充填)除險加固施工順序:測量放樣→鉆孔→灌漿→封孔→檢查。

e.防滲墻施工順序:測量放樣→導墻澆筑→泥漿制備→鉆孔成槽→泥漿護壁→直升導管灌注水下混凝土。

2.2 大壩M40砂漿面板施工

2.2.1 設計要求

M40高頻振搗鋼絲網水泥砂漿面板厚5cm。面板內布置1層φ6@150mm×150mm的鋼筋網，在鋼筋網上層布置2層φ1@10mm×10mm的鋼絲網，下層布置2層φ1@10mm×10mm的鋼絲網，并加設錨筋。縱向分縫長6～12m，基本沿原面板伸縮縫設置，在高程245m、262m位置設置橫縫。縱、橫縫上均設置一道表面SR塑性填料止水。

2.2.2 施工依據

施工圖紙、設計變更單和《水工混凝土施工規范》(DL/T 5144—2001)。

2.2.3 施工方法

M40高頻振搗鋼絲網水泥砂漿面板的施工順序為:老壩面鑿毛處理→鉆錨孔布錨筋→高壓水槍沖洗→兩層鋼絲網鋪設→一層鋼筋網鋪設→兩層鋼絲網鋪設→全面檢查檢驗扎絲，沒有疏漏后進行澆水濕面→M40砂漿入倉面→插入式振搗器做第一次振搗→高頻振搗器充分振搗→人工第一次抹面→人工第二次抹平壓光→待凝6h后開始灑水養護→土工布鋪蓋至養護完成。

a.主要的技術參數。根據設計要求，黃砂選用中粗砂，細度模數為2.95，含泥和粉砂量為0.9%;水泥為R42.5普通硅酸鹽水泥;采用的水泥砂漿水灰比為0.38，灰砂比為1∶1.7;鋼絲網規格為 φ1@10mm×10mm，鋼絲網采用冷拉鋼絲，抗拉強度為1525MPa，大于設計要求的1400MPa;高頻振搗器的振搗頻率為12000次/min。

b.老壩面鑿毛處理。壩面鑿毛采用機械化加人工鑿毛，項目部購置鑿毛機一臺，兩人一班輪換作業，使基礎面不存留乳皮;并露出老壩混凝土面板的骨料，由于老壩面變形嚴重，高低凹凸不平，機械無法直接作業的面采用人工相結合的辦法施工，鑿毛結束后清除松動混凝土和殘渣，同時將基面清理干凈。

c.鉆錨孔布錨筋。鑿毛完成后按設計要求打錨孔，用電錘打好孔后植入φ12的鋼筋，深度為15cm不穿透老面板，錨筋間距為0.75m，梅花形布置;并用1∶2的水泥砂漿嵌實。

d.鋼絲網和鋼筋網鋪設。根據設計要求先鋪設底部兩層鋼絲網，將底下兩層鋼絲網與錨筋連接，再鋪設φ6@150mm×150mm的鋼筋網，同時將插筋和鋼筋網焊接，最后再鋪設兩層鋼絲網;然后將內外網綁扎在插筋上，鋪設時將鋼絲網平整拉緊，無隆起和皺曲現象。

e.基面清理和灑水。鋼絲網鋪設完成后用高壓水槍沖洗基面，使基面保持濕潤，在老壩面呈飽和面干時再進行入倉澆筑。

f.養護。由于砂漿面板厚度小，而且澆筑時溫度已開始升高，待凝6h后應及時灑水養護并用土工布鋪蓋，使水泥砂漿始終保持在濕潤中凝固，養護時間28天以上。

3 施工時解決的問題

a.由于老壩面坡度為1∶1.2，較大，項目部自制平臺架子解決施工人員在陡坡面上正常安全施工問題。架子寬0.4m、長12.6m，用5mm×5mm的扁鋼焊制而成，同時在架子外側做好扶手一道，以利防護，用50kN手拉葫蘆來提升架子，用葫蘆拉的話可以較好地控制架子的提升速度，使其不至于太快達到勻速上升。

b.第二個問題是將拌制好的M40砂漿運輸到倉面，項目部采用了DN200的PVC管作為溜槽工具(用PVC管的好處是方便管子安裝和拆卸)，同時在每2m的位置安裝三通開口。由于砂漿水灰比和坍落度小，拌制的砂漿容易在管內堵塞和擱淺，在管內堵塞和擱淺時以人工在三通位置將砂漿滑溜下去進入自制的鐵畚箕內，再人工用鐵鍬入倉面。

4 施工質量保證措施

4.1 砂漿施工質量保證措施

砂漿生產運輸過程中，對拌和設備經常進行檢查，內容包括拌和物的均勻性、和易性，適宜的拌和時間，機器及葉片的磨損程度等。按規范要求對砂漿制作試塊送養護池養護，及時送試驗室試壓，及時掌握施工情況，保證施工質量控制的可靠性。

4.2 材料質量控制措施

質量管理從原材料抓起，嚴格控制質量。主要材料均有出廠合格證、質保單，并經試驗、檢驗合格后報經監理單位批準方進場使用。

確保材料采購質量，堵住不合格產品進入工地。按照材料采購的質量管理程序操作，做到供應材料符合標準。

4.3 具體措施

4.3.1 原壩體面板混凝土裂縫處理

由于老壩體變形情況較嚴重，導致老壩體面板裂縫較多。根據設計更改通知單對縫寬在0.15mm及以上的裂縫進行處理。

經過檢查統計，縫寬在0.15～0.2mm的裂縫共104條，長度615.12m;縫寬在0.2mm以上的裂縫共20條，長度178.6m。合計長度793.72m。

裂縫采用鑿“V”形槽處理。V”形槽上口寬5cm、槽深4cm，槽內以SR塑性止水材料回填進行處理，上部用330×7型蓋片保護，寬15cm，周邊以HK—968封縫劑封邊。

4.3.2 質量缺陷處理

經協商并經監理單位和設計單位同意，對砂漿層微細裂縫采用HK—T1材料處理;對砂漿空鼓面積達到0.04m2以上的采用灌注HK—WG—21無溶劑環氧灌漿材料處理，面積未達到0.04m2的不作處理。

a.砂漿層微細裂縫處理。使用HK—T1前，將待處理底表面清理干凈，無異物覆蓋并以清水進行濕潤，達到飽和表面干狀態。不留任何滯水。

b.砂漿空鼓現象處理。標記出空鼓區域;在空鼓區進行布孔，孔徑為8mm左右，孔深以穿過空鼓層為準，孔間距6～10cm，灌注HK—WG—21無溶劑環氧灌漿材料，灌注密實。總空鼓面積約為47.7m2，處理空鼓共18塊，面積約為46.09m2，平均面積為2.56m2/塊。

HK—WG—21主要性能指標見下頁表。

HK—WG—21材料主要性能指標表

4.4 施工方法

首先按要求布置灌漿孔，用環氧膠泥粘貼灌漿盒，灌漿孔的間距為6～10cm，視情況具體調整，灌漿孔間可補孔灌漿。

灌漿采用手壓泵進行，灌漿壓力視實際情況而定，不大于0.1MPa。垂直方向從最低處開灌，逐步向上。水平方向從一端向另一端進行，出漿一個，關閉一個，在壓力下使漿液充分飽和整個灌漿區。

修整縫面:漿液固化后1～2天，去除灌漿管，用樹脂砂漿封填平整，用HK—T1涂料涂刷1～2道。

4.5 施工過程

M40砂漿面板施工于2010年1月25日開始，至2010年6月3日結束。