彰武縣大板一水庫除險加固施工組織設計綜述

陳 熙

(彰武縣水利工程建設質量與安全監督站，遼寧 彰武 123200)

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彰武縣大板一水庫除險加固施工組織設計綜述

陳 熙

(彰武縣水利工程建設質量與安全監督站，遼寧 彰武 123200)

彰武縣大板一水庫興建至今，已運行40余年，由于為群眾大會戰工程，所以施工期施工質量控制不嚴格，加之建庫以來資金短缺及運用中的多種因素影響，存在問題較多。嚴重的隱患，威脅著水庫大壩的安全。為此，有必要對該水庫進行除險加固工程建設。文章對該水庫除險加固工程治理工程的自然條件、主體施工條件與其它施工條件進行了分析，根據分析的實際情況，對其除險加固工程安排合理的施工組織設計，對于保障水庫運行安全和維護社會穩定有著重要意義。

大板—水庫；除險加固；施工組織；設計

1 工程概況

大板一水庫位于E42°38′，N122°11′，彰武縣西北部的滿堂紅鄉大板村，柳河右岸支流上。上游控制面積5.8km2，河道長2.3km。河道平均比降為13.9‰，水庫所在水文分區為Ⅱ區。水庫建于1967年，水庫由滿堂紅鄉政府和滿堂紅鄉水利站共同管理。水庫防洪標準為設計10a一遇，校核50a一遇，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養魚等綜合利用的小(2)型水庫，水庫本身設計灌溉水庫灌溉旱田67.8hm2，養魚水面1.34hm2。水庫距彰武縣65km，對外交通方便，現有農田作業土路上壩，施工交通較為便利。水庫興建至今，已運行40余年，由于為群眾大會戰工程，所以施工期施工質量控制不嚴格，加之建庫以來資金短缺及運用中的多種因素影響，存在問題較多。目前，水庫存在的主要問題是：壩頂高低不平，上游無任何防護工程措施，經過多年風剝，水蝕，水位變化區壩體土流失，需及時維修；大壩腳無排水體，下游通過計算浸潤線出逸點較高，對滲透穩定不利，需修建排水體；輸水洞閘門無啟閉設施，木閘門破碎。輸水洞受凍融破壞，混凝土已大面積脫落、鋼筋外露、銹蝕嚴重，洞體滲水，伸縮縫止水斷裂，不能正常運用。該水庫無溢洪道，由輸水洞承擔泄洪，而輸水洞又存在上述嚴重隱患，威脅著水庫大壩的安全。上述情況對大壩穩定都存在著威脅。綜上所述，無論從下游防洪、農田灌溉的效益需要，還是水庫自身安全考慮，實施除險加固都是十分必要的。

2 施工條件分析

施工用水：由于大板一水庫水質無污染，施工用水可直接從水庫抽取。

施工用電：本工程施工用電由附近民用電網引接至水庫變電所，再由變壓器多口引接至施工現場。

施工通訊：本工程對外通訊可利用手機，施工現場通訊利用手機或對講機聯絡。

3 施工度汛和施工導流

本工程第一年3月份下旬開始籌備開工，在6月末完成掃尾工作。因此，本工程無需考慮施工導流問題。大壩上游坡平整和護坡施工時，通過溢洪道將庫水放至46.2m水位。大壩上游坡工程完成或大部分完成時，在溢洪道上游修筑土圍堰，開始溢洪道工程施工。

溢洪道和上游護坡部分工程在汛前4、5月份進行施工，施工期為2個月。施工期開始水庫的水位放至水位46.2m，只考慮流域內5.8km2的徑流。施工期設計洪水由各對應月份的徑流量推求。根據《水利水電工程施工組織設計規范》(SL303-2004)要求，本工程施工期圍堰洪水標準為5a一遇。大板—水庫20%頻率月徑流量成果表1-2：汛前4、5月份年徑流量為4.58萬m3。

不考慮損失的計算：根據施工組織設計要求，大板—水庫施工期最低水位高程為46.9m，相應水庫水量為4.28萬m3。多年平均水庫水量為4.28+4.58=8.86萬m3。查得相應水位為48.6m。

按施工期圍堰的標準，根據以上計算確定洪水靜水位為48.6m。確定堰頂高程公式：

H=h+hw+δ

(1)

式中：H為圍堰的頂部高程；h為圍堰的擋水靜水位；hw為波浪高度；δ為圍堰的安全超高。

計算得H=48.6+0.65+0.5=49.75m

確定堰頂高程為49.75m，圍堰長30m。

4 主要工程施工設計

4.1 施工前期準備

實測工程區的原始斷面圖、地形圖，并進行測量定線。完成場內、外施工道路建設，準備施工用水、用電及臨時設施，完成施工區內“三通一平”等工作。

4.2 土壩加固施工

本次除險加固設計土壩施工順序：首先將上游邊坡進行清理、平整，下游邊坡填土，然后依次進行上游鋼筋混凝土護坡砌筑、下游濾水壩開挖、砌筑與回填、下游人工草皮護坡鋪筑，最后進行壩頂路面施工。上游坡平整和護坡工程需要庫水位降低后進行施工，土壩工程于4月正式開工，6月底土壩工程全部結束。土壩上游坡平整和護坡工程安排在6月上旬完工；下游坡平整、人工草皮護坡、排水體工程、壩頂路面等工程于6月末完工，至此土壩工程全部結束。

1)上游壩坡平整：采用74kW推土機整平及碾壓，局部機械碾壓不到的部位，采用2.8kW蛙式夯實機結合人工進行夯實。

2)上游護坡施工：護坡混凝土澆筑前采用人工對壩坡進行平整夯實，澆筑混凝土護坡，按照2m×2m的規格，支模、綁扎鋼筋。現場澆筑混凝土護坡。拌和機采用攪拌機拌制混凝土，機動翻斗車、膠輪車或配合溜槽運輸入倉，平板振搗器或插入式振搗器振搗的振搗方法施工，人工抹平壓光。混凝土避免在高溫季節或高溫時段澆筑。加強養護措施，避免發生出現混凝土貫穿性裂縫，分縫處理采用瀝青木板回填。

3)下游壩坡填土：采用1.0m3挖掘機挖土，74kW推土機推土，74kW拖拉機壓實。

4)排水體砌筑：排水體砌筑與下游壩坡培厚施工同時進行。排水體砌筑前，采用1m3挖掘機配合人工進行排水體基礎土方開挖和基礎整平處理，然后按設計要求進行排水體砌筑(反濾層與砌筑同時進行)，塊石場內運輸使用膠輪車，排水體砌筑由人工完成，塊石砌筑自下而上進行，砌體塊石之間咬扣緊密，錯縫無通縫，不得疊砌和浮塞，塊石表面應保持平整、美觀。開挖后的土方，全部堆存在排水體上游壩坡上，部分用于排水體上游回填，其余用于壩坡培厚。

5)下游人工草皮護坡：排水體砌筑施工結束后，采用人工進行草皮護坡施工，要求鋪設厚度0.05m。草皮護坡前首先人工對壩坡進行平整夯實和灑水濕潤，然后按設計厚度由下而上人工帶線進行鋪筑，做到筏塊間結合緊密無縫隙，表面平整。完成的草皮護坡馬上灑水養護，保證存活。場內草皮采用人工膠輪車運輸。

6)壩頂路面：先用74kW推土機配合人工作業對壩頂修整、碾壓，后布設路面邊樁、軸線樁。然后在壩頂上、下游側安裝路緣石，再進行鋪設路面砂石料墊層。砂石料的鋪筑采用74kW推土機配合人工作業，推土機攤平，人工找平，最后用推土機壓實。砂石料運輸采用1m3挖掘機裝8t自卸汽車運輸。

4.3 溢洪道施工

溢洪道位于土壩右壩端，本次除險加固的項目有：新建溢洪道進口段、控制段、漸變段、陡槽段和海漫段。

1)砌體拆除：采用1m3挖掘機配合人工進行拆除。拆除的石料就近堆放，完整塊石保留，用于濾水壩砌筑，其余破碎部分裝8t自卸汽車運輸至壩頂，用于壩頂砂石路面。

2)漿砌石施工：采用1m3挖掘機配合人工進行基礎開挖，基礎開挖后，人工修整側墻基礎，土基采用2.8kW蛙式夯實機結合人工進行夯實。基礎處理完成后，人工進行砌體砌筑。石料場內運輸均使用膠輪小車，砌筑砂漿采用機械拌合，人工膠輪小車運輸。側墻砌筑先砌筑角石，在砌筑鑲面石，在砌筑填腹。塊石要內外搭接，上下錯縫，丁砌石分布均勻，面積不小于墻砌體全部面積的1/5。砌體砌筑完成后，護坡和側墻臨水(空)面，采用M20砂漿抹面。墻后回填土采用人工施工，2.8kW蛙式夯實機結合人工進行夯實。

3)底板施工：底板采用鋼筋混凝土結構，采取人工施工，采用C25混凝土。鋼筋在加工廠制作好后運至施工現場，人工布設底板鋼筋，現場澆筑C25混凝土。采用機械現場拌制，機械配合人工用膠輪小車入倉，機械振搗密實。

4)交通橋施工：采用1m3挖掘機配合人工進行基礎開挖，交通橋橋墩和橋面為鋼筋混凝土結構，采用人工進行施工，模板、鋼筋在加工廠制作好后運至現場，人工進行安裝，橋墩基礎澆筑素混凝土墊層，現場澆筑C25混凝土，機械配合人工用膠輪小車入倉，機械振搗。橋上護欄將半成品運至現場后采用人工安裝。橋墩為鋼筋混凝土結構，其工藝和質量要求同上。墩(墻)后回填土采用人工施工，2.8kW蛙式夯實機結合人工進行夯實。

5)漸變段及陡槽段矩形槽施工：底板采用鋼筋混凝土結構，采取人工施工，混凝土采用C25混凝土。鋼筋在加工廠制作好后運至施工現場，人工布設底板鋼筋，現場澆筑C25混凝土。混凝土采用機械現場拌制，機械配合人工用膠輪小車入倉，機械振搗密實。

6)石籠海曼施工：基礎采用1m3挖掘機開挖，人工修整基礎面，在其上人工鋪設土工布。石籠鐵絲網采用人工現場編制，人工鋪設。干砌石采用人工砌筑，塊石運輸采用機械配合人工用膠輪車運輸。干砌石砌筑工藝及質量要求同濾水壩。

7)圍堰拆除：采用1m3挖掘機裝8t、自卸汽車運輸至土料場，料場覆蓋層恢復利用59kW推土機進行平整。

溢洪道改建工程于4月下旬開始，5月末全部完工。

5 施工布置設計與進度安排

本工程施工場地布置的原則：以工程所在地區場地的自然條件為依據，方便施工、交通便利、減少干擾、利于生活、方便生產、便于管理和少占農田，盡量結合工程所處的地理優勢，減少工程投資和不必要的物料運轉及工程占地，提高生產效率。臨時工程布置在大壩左岸平地，屬于荒地，面積約2000.0m2，，施工交通較為方便。工程臨建房屋、施工用倉庫等均布置在此平地。

鑒于大板一水庫存在問題的嚴重性、緊迫性，除險加固工程應盡早實施，以解除工程憂患，發揮更大經濟效益。本次除險加固工程施工難度較大，工期短時間緊，故需建設單位和施工單位精心籌化、合理安排，力爭按時完成項目建設。因此，本工程于第一年3月末進入施工準備期，同年4月至6月中旬定為工程建設期，6月末為掃尾期。總工期3個月。

6 主要材料來源

由于區域地質地貌特征，場區附近沒有砂石料場，工程選擇直接外購。本工程所需砂料從阜新縣勿歡池砂料場購買，距水庫55.0km，其砂料出廠指標中，表觀密度為2.61g/cm3，含泥量為2.2%，細度為2.8，孔隙率為43%，其它各項指標均滿足施工要求；石料從彰武縣五峰鎮鏡內的石料場購買，距水庫55.0km，其石料出廠指標中，微風化花崗巖飽和抗壓強度為163.5MPa，中等風化花崗巖為147.9MPa，軟化系數為0.78，大于0.75，屬于不易軟化巖石，干密度2.66g/cm3，大于2.40g/cm3，滿足施工要求；下游護坡碎石、壩頂砂石路面和混凝土粗骨料(2級配)均從彰武縣五峰鎮鏡內的碎石場購買，運距55.0km，其骨料(粒徑為30-50mm)出廠指標中，表觀密度為2.64g/cm3，針片狀顆粒含量為7%，含泥量為0.7%，堆積密度為1.61g/cm3，孔隙率為42%，各項指標均滿足施工要求；工程所需水泥從阜新市水泥廠購買，運距135.0km；鋼筋、鋼材、鐵線、木材、油料等材料從彰武縣城購買，運距65.0km。

7 主要技術供應

大板一水庫除險加固工程所需主要機械設備如表1。

表1 主要施工機械設備表 臺

8 結 語

總之，通過對大板一水庫除險加固工程項目自然環境、交通條件、水庫工程的汛期導流、施工布置及工期組織和施工材料等進行研究和分析，可以看出該施工組織設計方案具有可操作性，方案切實可行，該施工組織設計為水庫除險加固工程的順利實施提供了施工組織保障。工程實施后，將會提高水庫功能和當地生態環境檔次和構成了人與自然和諧相處的良好投資環境，因而可以在一定程度上促進地方經濟發展。

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1007-7596(2017)03-0083-04

2017-02-26

陳熙(1985-)，男，遼寧阜新人，工程師，從事水利工程建設質量與安全監督等工作。

TV697.3；TV

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