思安江水庫溢洪道高邊坡及溢流堰混凝土加固與治理

曲行亮 趙紅霞

【摘 ?要】在科學技術的不斷發展下，水利工程的建設腳步不斷加快，其施工技術也在日漸提高;但由于工程的長時間運行加之地貌因素影響，溢洪道高邊坡、溢洪堰等多個部位因地質條件影響及長期受水流沖刷，使其穩定性受到一定影響，這對于樞紐建筑物的安全造成了嚴重威脅，因此做好加固處理十分重要。本文簡述了高邊坡錨噴混凝土加固及溢流堰溢流面裂縫的修復。

【關鍵詞】溢洪道高邊坡;溢流堰;加固工程

一、工程概況

思安江水庫溢洪道位于大壩右岸山體后，為開敝式進口接無壓泄洪洞的型式，自進口導墻前緣至出口挑流坎端全長413.55m，溢流堰為WES-V型實用堰。溢洪道進口為高邊坡，共分為四級，第一級坡度為1：1，其余三級坡度均為1：1.2，邊坡坡面為掛鋼筋筋網噴混凝土結構，同時布置了排水孔，各級之間的罵道設置有橫向導水溝，坡面兩側也設有縱向的排水溝將橫向導水溝的水排至水庫中。

二、工程現狀

溢洪道地質條件復雜，巖性極不均一，溢洪洞洞口段開挖巖石風化嚴更，巖石完整性差且伴有斷層出現，在洞口開挖過程中曾發生過大面積塌方。由于工程在施工過程中存在質量問題，加上多年運行，現狀坡面錨噴混凝土存在多處開裂.排水溝破損、堵塞、滲漏嚴重，遇上雨天排水溝無法正常排水，水流滲漏或溢出排水溝并在坡面形成較大徑流，接沖刷坡面，加之坡面噴混凝土因質量問題而出現的多處開裂，給邊坡穩定帶來了較大的安全隱患。鑒于邊坡的地質條件較差，如果溢洪道邊坡因為排水溝和邊坡錨噴混凝土開裂問題而出現滑坡等地質災害，將直接堵塞溢洪道進口，導致水庫無法泄洪，危及大壩安全，嚴重影響水庫下游人民群眾的生命財產安全;此外，溢流面有多處鋼筋銹蝕，古滑坡體砼錨噴有剝裂現象，溢洪道溢流堰有貫穿橫縫會導致內部鋼筋沒有混凝土的保護而銹蝕，進而影響溢流堰的結構安全。

三、總體施工方案

為了保證質量、工期（6個月），確保施工安全，經過我站與水利電力勘測所勘測和研究，最終確定了加固處理內容，主要有：排（導）水溝加固、邊坡錨噴混凝土剝裂處理、溢流堰橫縫加固。加固工程主要是混凝土和磚墻的拆除和鑿除、石方開挖、磚墻砌筑、混凝土澆筑、混凝土噴射以及橫縫的灌漿等，但由于是在高邊坡上施工，無法使用機械進行施工，因此，采用人工開挖和砌筑。石方開挖采用人工鑿，舊混凝土和磚墻拆除或鑿除采用風鎬鑿除，棄碴采用人工搬運至坡底，然后棄于山槽中。混凝土主要集中于坡面兩側的縱向排水溝，混凝土工程量隨排水溝呈線性分布。擬在坡底處設置移動式混凝土攪拌站生產混凝土，采用滑輪調運至施工面入倉。

四、主要施工內容、方法

（一）排（導）水溝加固

現狀溢洪道進口邊坡的排水溝窄小、堵塞、破損、滲漏嚴重，導致無法正常排水，水流滲漏或溢出排水溝，直接沖刷坡面，故應設計對橫向的導水溝和縱向的排水溝進行加固，加固措施如下：對于橫向的導水溝，先人工拆除原有的導水溝及混凝土，在原來的基礎上開挖擴寬，再新建M7.5漿砌標準導水溝，導水溝應有深0.4m，寬不小于0.4m，外側磚墻則采用M10砂漿進行抹面，底板使用C15混凝土，厚100mm，導水溝磚墻的基礎應埋于地面以下0.2m，保證地基穩定。加固的導水溝總長為688m;對于縱向的排水溝，同樣先人工拆除原有的導水溝及混凝土，在原來的基礎上開挖擴寬，再新建C15混凝土排水溝，排水溝尺寸應滿足0.5m×0.5m，C15混凝土底板厚0.1m，C15混凝土側墻厚0.2m，加固的排水溝總長為191m。

（二）邊坡錨噴混凝土剝裂處理施工

1.開鑿開裂嚴重的錨噴混凝土塊，拆除原鋼筋網，對邊坡上浮土或松動石頭進行清理，對于邊坡兩側個別較為突出的石頭需將其敲掉，大致找平;準備好進場砂子、水泥、石子等，并確認檢驗報告合格，按照現場具體情況放線布點。

2.普通砂漿錨桿施工，在實施鉆孔前根據現場情況與設計要求用紅點方式將鉆孔點點在坡面，使開孔位置在任意方向的偏差小于100mm，孔深偏差則小于50mm;鉆孔中使錨桿孔孔軸方向與坡面呈垂直狀，確保孔徑尺寸可利于錨桿注漿后插入，錨孔應超過鉆5～10cm;在驗收合格并對不合格錨桿行補充后對孔內沉渣清除沖洗。從孔底位置連續并均勻注漿于鉆孔內，注滿后插入錨桿，其插送方向需與孔向保持一致，且在插送過程中人工或管鉗適當旋轉，并保持緩慢速度，在感受到“彈壓感”時再旋轉插送。最后以M20水泥砂漿注入孔內進行固定，三天內避免懸掛重物。

3.掛網噴護，在鋼筋網掛網安裝中，可將網片制成2*2m小片，安裝時與錨桿焊接成整體;掛網時使鋼筋面與坡面相距50mm，將其與鋼筋樁及錨桿焊接，以增強鋼筋網片支撐點，確保穩固。隨后對鋼筋網片保護層檢驗合格后噴C20混凝土對其支護，確認噴射厚度為150mm;若噴射中有脫落混凝土被鋼絲網架住，要及時清除并補噴。在混凝土終凝2h后行灑水養護，養護期7～10天。

（三）溢流堰橫縫加固處理

溢洪道溢流面橫縫采用環氧化學灌漿的方法，縫口采用環氧砂漿封縫的方式進行封閉處理。在進行施工前，需要進行模擬實驗，需嚴格按照比例進行即將環氧砂漿填充至模板中，待完全干透后（至少保證5天），進行壓力實驗保證環氧砂漿凝固后的強度，強度要求不低于40Mpa/cm?。

1.處理措施為：鉆孔-沿縫切割-臨時封縫-灌漿-掃縫-環氧砂漿封縫-封孔

2.化學灌漿施工工藝：

（1）鉆孔

沿縫兩側距離100mm處交叉鉆斜孔，家督為45度左右，孔深大于200mm，每組孔之間的間距為300mm

（2）沿縫切割

利用切割機，沿橫縫切割，切割深度不低于10mm，混凝土接合面外邊緣磨出25mm厚倒角邊，以增大邊緣處灌漿料與基礎粘合面積，切割完成后清理縫口，保證縫口清潔、干燥、無油脂，特別要注意清理干凈苔蘚等植物。

（3）臨時封縫

利用速凝水泥，沿縫摸壓封閉處理，等待凝結時間不低于45分鐘，保證水泥完全凝結。

（4）灌漿

采用環氧灌漿處理。為獲得最佳的工作狀態，灌漿前必須將材料在15-25°C環境下放置24小時，施工時及隨后24小時內環境溫度控制15-32°C，20°C最為適宜。施工應避免中午高溫，必要時應搭建遮陽棚;施工宜選擇中午。用攪拌器充分混合A（樹脂）、B（硬化劑）約3分鐘，在低速大功率攪拌機中加入C（填料）使與之A、B混合物混合，充分攪拌至骨科全部浸潤即完成，約需8分鐘，環氧灌漿漿材灌漿應從一側灌向另一側。灌漿過程中可擠壓但勿震搗，以避免夾雜空氣滯留其中，灌漿工作必須連續盡快完成，灌漿時，設備的壓力不得大于1.5Mpa。

（5）掃縫

利用切割機沿縫重新切割裂縫，清除速凝水泥。

（6）環氧砂漿封縫

按照之前實驗的比例配置環氧砂漿，添加少量的粉劑拌制成砂漿，并沿縫摸壓平縫口。

（7）封孔

撥出止水針頭，用環氧砂漿回填，并抹平孔口。

五、結論

綜上所述，溢洪道作為水利工程中的防洪設備，其工程質量是確保防洪能力的主要條件，因此在施工前，要明確施工重點難點，應針對溢洪道高邊坡加固工程和溢流堰環氧灌漿修復的各個環節根據現場實際情況做好改進工作。

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（作者單位：桂林市思安江水庫管理站）