會昌縣石陂水庫施工要點分析

何偉華

(會昌縣水利局，江西 贛州 342600)

0 前 言

位于高排鄉南田村的會昌縣石陂水庫屬于小(1)型水利樞紐工程，以灌溉和供水為主，擁有3.4km2的壩址以上集水面積。水庫正常蓄水位、總庫容、死水位、死庫容分別為335.00m、2088萬m3、314.00m、10萬m3，采用混凝土重力壩。工程區位于低山丘陵剝蝕地貌，河岸邊坡未見大規模泥石流、滑坡等不良物理地質現象。

1 工程概況

石陂水庫樞紐由擋、泄水、輸水取水及放水建筑物組成，按“一”字排開的壩軸線上建筑物從右至左分別為66m的右岸非溢流壩壩段、15m的輸水取水口壩段、13m的溢流壩壩段、15m的放水孔壩段、45m的左岸非溢流壩壩段，壩頂長、最大壩高、壩頂高程分別為154m、43.08m、338.08m，采用分層取水布置結構的取水口，壩體埋設的取水涵管為DN800鋼管。工程施工場地較開闊、混凝土工程量大且會受到施工洪水影響，因此施工導流貫穿于整個工程施工，能夠提供機械化施工條件。介于篇幅限制，文章主要對石陂水庫的施工導截流、大壩工程、金屬結構設備及安裝三個環節的施工及管理進行深入探討，表1為工程選定規模主要特征指標表，圖1為水庫庫容曲線圖[1]。

表1 工程選定規模主要特征指標表

圖1 水庫庫容曲線圖

2 施工難點

會昌縣石陂水庫施工難點主要體現在施工導截流、大壩工程施工兩方面。圍繞施工導截流進行分析可以發現，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級，相應大壩導流建筑物為5級。5級臨時建筑物對應土石類導流建筑物洪水標準為5-10a一遇，工程選用5a一遇洪水標準。根據工程的規模及施工進度安排，選擇導流標準和時段分別為：枯水期導流時段為10-2月，導流標準為5a一遇，相應流量Q=3.5m3/s。全年度汛洪水標準P=10%，相應流量Q=47.1m3/s，導流方式優選、導流建筑物施工均屬于施工需要關注的重點；作為工程的重點組成，大壩工程施工同樣具備多方面難點，如溢流壩、非溢流重力壩、沖砂放空孔壩段、輸水取水口壩段等處的施工，文章研究將綜合介紹大壩施工要點。

3 各階段施工要點

3.1 施工導截流

3.1.1 導流標準及時段

作為典型的小(1)型水庫，石陂水庫主要建筑物為4級、工程等別為Ⅳ等、大壩導流建筑物為5級，選用5a一遇洪水標準。根據施工進度安排及工程規模，施工選擇10-2月作為枯水期導流時段，相應流量為3.5m3/s，采用5a一遇的導流標準，全年度汛洪水標準、相應流量分別為10%、47.1m3/s。

3.1.2 導流方式

導流方式選擇基于工程總工期的安排、壩址河谷地形地質條件、樞紐布置確定，采用一次斷流、全斷面圍堰擋水的導流方式，上、下游在枯水期時全河段截流，利用圍堰內側導流涵管或導流明渠、圍堰下部預埋涵管導流。大壩在枯水期分別為兩個施工時段，第一時段需首先進行左岸放空孔壩段、非溢流壩段、1孔溢流壩壩段，期間的導流基于右岸開挖的明渠和圍堰下部預埋涵管實現。第二時段指的是澆筑放空孔壩段至310.50m以上后，大壩放空孔應基于導流涵管連接圍堰下部預埋涵管，并以此開展右岸輸水取水壩段、非溢流壩、1孔溢流壩壩段施工，期間的導流基于圍堰下部預埋涵管和導流底孔實現。上、下游施工圍堰需在汛前拆除，已建大壩導流底孔負責全年度汛導流，大壩壩體澆筑應在遇洪水時暫停，此時應允許壩面過水[2]。

3.1.3 導流建筑物施工

石陂水庫的導流建筑物包括施工圍堰、導流明渠、導流涵管。施工圍堰采用土石圍堰作為上、下游橫向圍堰，采用編織袋土護坡作為迎水坡，圍堰頂高程、迎水面坡度、堰頂寬、背水面坡度、編織袋土護坡厚度分別為308.00m、1∶2.0、3.0m、1∶2、0.5m，上、下游橫向圍堰堰頂長分別為26m、60m；導流明渠底寬、左右岸坡比分別為3.0m、1∶1.0，明渠段長、縱坡、上游渠底高程分別為70m、1/100、306.50m；導流涵管采用壁厚100mm的D1000mmⅡ級混凝土預制涵管，上游圍堰、下游預埋涵管總長分別為6m、33m，同時存在總長83m的上下游橫向圍堰與放空孔導流涵管。在具體的導流建筑物施工中，工程采用自卸汽車于填筑地點運土，并利用開挖料，配合推土機平料、振動碾壓實滿足施工需要，圍堰拆除在施工后期進行，反鏟拆除，棄渣由自卸汽車運輸，同時采用雙膠輪車將拌制后的混凝土運至工地現場直接入倉，表2為施工導流主要工程量表。

表2 施工導流主要工程量表

3.2 大壩工程施工

1)土方開挖：該環節主要圍繞全風化巖、表土、覆蓋層開展不用鉆爆的開挖，場區回填和圍堰填筑會使用開挖料，其余運至渣場棄渣。具體施工過程采用推土機負責河床部分集渣，反鏟挖掘機負責挖裝，出渣由5-15t自卸汽車負責。采用推土機負責兩岸岸坡施工，以此推到相應的開挖出渣平臺，裝渣采用1-2m3正鏟，自卸汽車出渣。直接采用1.0m3挖掘機進行不用鉆爆部位的邊坡修整，集渣與清理工作面由推土機配合。

2)石方開挖：采用潛孔鉆鉆孔、炸藥爆破進行石方開挖，挖裝采用1.0m3挖掘機，自卸汽車運輸，填筑圍堰使用部分渣料，其余棄渣至棄渣場。需留50cm厚的保護層于設計開挖面以上，此處開挖采用風鎬松動方法或淺孔小孔徑小炮爆破施工，人工運輸出渣，特殊情況需開展預裂爆破施工或針對性設置防震孔[3]。

3)混凝土工程施工：采用由強制式攪拌樓(1×2m3)、骨料輸送系統、水泥倉庫組成的混凝土生產系統，布置于大壩右岸下游，采用自卸汽車負責混凝土水平運輸，垂直運輸采用10/25t塔機1臺布置于大壩下游，混凝土入倉基于塔機吊罐完成，采用履帶式起重機用于塔機覆蓋不到地方。具體的混凝土施工流程為：“施工準備→測量放樣→清理基面→安裝模板→混凝土澆筑→處理伸縮縫→拆模養護”。在施工準備階段，需針對性設置擋水圍堰并進行集水坑抽水、周邊排水溝開挖，以此避免場外水影響施工，同時做好積水的排除工作；在測量放樣階段，采用水準儀、經緯儀、鋼尺，放樣樁按照伸縮縫間距設置，施工過程需有針對性的保護水準點、基準線、基準點；在清理基面階段，需清除巖基上松動巖石、泥土、雜物，隨后進行混凝土澆筑。在第一層混凝土澆筑前，需鋪設一層水泥砂漿，厚度在2-3cm，采用與混凝土澆筑強度相適應的砂漿水灰比，需保證基巖石與混凝土結合良好；在安裝模板階段，采用懸臂大模板用于永久外露面大體積混凝土施工，采用組合鋼模板用于門槽二期等部位施工，采用散鋼模進行墊層混凝土施工，采用木模板進行基巖間的填縫施工，采用定型鋼模板用于溢流壩閘墩圓頭和溢流面施工，采用散裝木模用于不規則部位施工。在具體安裝模板前，測量放樣需基于結構物外形設計尺寸進行，控制點需多方向設立，架模時需在木支撐上固定模板釘，并在堅固的地面上支承木支撐。

在混凝土澆筑階段，工程在拌和場集中攪拌混凝土，需進行2-3min拌和，并針對性設置出口緩溜，采用雙膠輪車或混凝土罐運輸的混凝土需保證倉面與入口垂直距離在1.5m內，如存在過大的垂直距離，必須針對性設置溜筒或溜槽緩置。埋石混凝土埋石率為15%，具體施工需首先鋪設一層混凝土和一層塊石，為保證塊石沉入混凝土中，需開展振搗密實處理，采用<1/3的最小一次澆筑混凝土塊體尺寸作為埋石用塊石尺寸標準，塊石應保證無風化或裂縫、質地堅硬新鮮，且存在300kg/cm2以上的飽和抗壓強度并清洗干凈。具體施工過程的混凝土打底厚度為100-150mm，具體施工需均勻排列鋪放石料，并做到小頭朝上、大頭向下、受力與石料的紋理方向垂直，石料與模板(或槽壁)、石料與石料的間距需分別控制在100mm、150mm及以上。鋪放石料后按照每層200-250mm厚度進行混凝土施工，通過逐層鋪石料并澆筑混凝土完成施工，石料頂面的混凝土覆蓋層最薄應為100mm；在處理伸縮縫階段，需在混凝土施工完成后進行伸縮縫施工，需按照模板與設計厚度在分縫處安裝上瀝青木板；在拆模養護階段，灑水養護需在施工完成后12-18小時內進行，需鋪蓋草簾保濕，養護時間為7d。需基于施工圖紙規定進行模板拆除，避免出現混凝土強度、拆模損失等問題。

4)鉆孔和灌漿施工：施工采用移動式空壓機供風進行灌漿鉆孔施工，施工用水來自集中供水系統，同時布置集中制漿站、廢漿沉淀池(2m3)、排水排污溝。基于混凝土蓋重進行固結灌漿，采用1m厚蓋重混凝土，帷幕灌漿在固結灌漿合格后進行，在廊道內進行設廊道部位的帷幕灌漿施工。正在灌漿或完成灌漿的地區不進行爆破作業，具體包括附近30m內，特殊情況需開展針對性爆破設計并輔以防震、減震措施，排水孔鉆進不得在灌漿孔尚未完成前進行。基礎固結灌漿施工嚴格遵循“分序加密”原則，采用移動空壓機和錨固鉆機(MGJ—50型或MD30型)進行鉆孔，采用“循環式”灌漿方式進行固結灌漿，對于6m內、6m及以上的固結灌漿孔，分別采用一段灌漿、阻塞分段灌漿(自上而下)施工方法。基礎帷幕灌漿采用150型地質鉆機鉆孔與分段循環式灌漿法(自上而下)，灌漿采用BW—250/50型泥漿泵。

5)土石方填筑施工：土石方填筑施工涉及的內容包括填筑土石圍堰、場地回填平整、棄渣場棄渣填筑。在土石圍堰填筑施工中，工程采用水平分層填筑方法，同時采用平鋪法推進，縱向分層填筑基于填筑區橫斷面全寬度開展，厚度、振動碾碾壓次數分別為50cm、3-5次，分層層數計算需結合建筑高度；場地回填平整基于開挖料進行施工，在清理完成后，原始地面坡需開展針對性的降坡處理，處理對象為陡于1∶1.5的坡面，施工過程需保證縱向和橫向填層平順均勻，最終達到預期碾壓效果；棄渣場棄渣填筑采用80cm內的鋪筑厚度，堆渣分層碾壓，以此開展棄土造田，需保證壓實干容重最低為1.90t/m3，施工過程需碾壓3遍(14T振動碾)。

4 結 論

綜上所述，會昌縣石陂水庫各段施工涉及內容較為復雜。在此基礎上，文章涉及的施工導截流、大壩工程施工等內容，則直觀展示了工程施工要點。為更好保證水庫工程施工質量，先進質量控制技術的推廣、質量管理考評體系的建設、質量監督機制的完善也應得到重視。