某水庫除險加固工程施工技術探析

徐超 徐滿全

【摘要】文章以某水庫為實例，闡述了該水庫除險加固（包括主壩、輸水洞的加固，以及閘門、金屬結構的安裝）工程，分析了水庫除險加固工程相關施工技術，以期對其類似工程施工提供借鑒。

【關鍵詞】水庫；除險加固；施工技術

1、工程概況

某水庫是一座以防洪、灌溉為主的小型水庫，附屬建筑物等級為Ⅴ。其正常蓄水位289.23m，設計水平年相應庫容36.49X104m3，為完全年調節水庫。水庫現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，庫內淤積嚴重等問題。輸水洞洞身有裂縫，進出水口段翼墻全部損壞，洞出口無消力設施，漏水嚴重，已不能使用，急需維修加固。整個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、主要工程施工技術及其質量要求

2.1 壩體工程

土壩施工按以下程序依次進行：開挖清除原輸水洞，且挖深成導流明渠一原壩坡干砌石拆除一棱體排水一壩體加高培厚（回填筑土料達到設計高程）一上游護坡（10cm砂礫墊層一迎水坡鋪設土工布一10cm砂礫墊層一30cm干砌石護坡）一下游排水體一觀測設備安裝—竣工清理。

2.1.1 壩體填筑工程

（1）壩體土料：壩體填筑料粉質粘土，筑壩時粉質粘土按擊實最大干密度的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，進一步核實料場土料情況，重新進行土料的擊實實驗，核實土料物理參數。根據施工現場碾壓試驗結果，最終核實筑壩土料設計標準的合理性、選擇相應的施工碾壓參數和具體的施工工藝與措施。

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

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

（4）溢流壩及輸水洞段壩體開挖邊坡不陡于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。填土時應注意先灑水濕潤，后將涂刷泥漿、鋪土、夯實同步進行。嚴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、壓實應及時。

（6）壩體與岸坡（巖石、土質或混凝土板）結合處寬度1.5～2.0m范圍內或邊角處，為避免壩體結構受損，應采用輕小型壓實機具壓實并保證與壩體碾壓搭接寬度1.0m以上。

此外，壩料的運輸機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。壩面鋪土壓實時，土料水分要保持在最優含水量，嚴禁在表土干燥情況下，在其上鋪設新土。要備好足夠合格土料和帆布，以備雨季施工所需，同時注意雨后將表面濕土進行清理或翻曬之后，方可繼續施工。

2.1.2 砌石工程

（1）嚴禁砌體縫口出現架空，必須保證砌緊、填實。

（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，但應注意石料最小邊厚度在150mm以上。

（4）自下而上，分層分段鋪設砂礫石墊層。

2.2 溢流壩及輸水洞工程

輸水洞對于水庫的正常運行起著至關重要的作用。本次設計，輸水洞為鋼管涵，外部尺寸為寬1.0m×高1.0m構造混凝土，內部為鋼管圓涵，外直徑為914mm，管壁厚15mm。輸水洞施工按以下程序進行：基礎開挖一排水一模板加工安裝一鋼筋加工安裝一砼拌制運輸、澆筑一砼養護一拆模。

2.2.1 溫控措施

砼入模溫度要控制在20～25℃之間，同時應做到：

（1）采用深水井井水配置混凝土；

（2）為避免日光曝曬，粗細骨料均搭設遮陽棚；

（3）選用P.O.普硅水泥，充分發揮其水化熱低的優點，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。嚴格按照設計要求，確保澆筑后混凝土結構物形狀、尺寸與相對位置的符合規格。

（2）一般混凝土的拆模時間，按混凝土澆筑后氣溫的高低來確定；對于澆筑輸水洞及豎井等板梁結構的混凝土建筑物，其強度必須在大于設計強度50%以后才能拆模。

2.2.3 鋼筋工程

（1）對于接頭采用搭接、幫條電弧焊且直徑≥10mm的熱軋鋼筋，應做到：

A、搭接焊、幫條焊的應做成雙面焊縫。Ⅰ、Ⅱ級鋼筋焊縫長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級鋼筋時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，同時不小于4mm與0.7倍，同時不小于10mm。

（2）鋼筋接頭應分散布置。受力鋼筋分散布置在混凝土結構內，接頭的截面面積應符合如下規定：

A、焊頭處于受拉區時應不超過受力鋼筋截面面積的50%，在受壓區不受限。

B、綁扎接頭，在構件的受拉區與受壓區中分別不超過25%和50%。

C、焊接與綁扎接頭距鋼筋彎起點應最大彎矩處且不小于10倍的鋼筋直徑。

3、結語

綜上所述，通過對該水庫大壩、輸水洞和溢洪道等部位的出險加固，采取相應的措施，并提出了相應的施工質量要求，達到了該水庫除險加固的目的，解決了該水庫由于常年運行存在的問題。同時，本次除險加固工程，確保了水庫除險加固工程達到安全、高效、經濟的目標，也為發揮水利工程在農業灌溉、居民生活及生態環境中的作用提供了保障。

參考文獻：

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作者簡介：徐超，男，（1986.07—），江西崇仁人，畢業于天津工業大學，本科。