水壩工程施工中質(zhì)量管理措施探究

張建佳

（安徽水安建設(shè)集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

水壩工程的施工是一個綜合且復(fù)雜的工作，這就為工程施工質(zhì)量控制工作帶來一定困難。所以，要想保證水壩工程具體的施工質(zhì)量就必須要結(jié)合工程施工特點來強(qiáng)化對施工各過程的質(zhì)量控制。近些年來，水壩工程施工過程中越來越多地采用先進(jìn)的施工技術(shù)，取得了較好的施工效益。但是在建設(shè)過程中還存在一些影響水電站安全運行的質(zhì)量問題，所以要想確保水壩工程質(zhì)量，就必須要結(jié)合其建設(shè)特點，加強(qiáng)對水壩工程施工質(zhì)量的把控，從而保證水利工程整體的建設(shè)質(zhì)量。

1 工程概況

徽州區(qū)豐樂河三期蓄水壩人行橋工程包括蓄水壩、人行橋和管理房三大部分。蓄水壩在安徽省黃山市徽州區(qū)昌盛橋下約300m，是一座單一的蓄水、泄水建筑，沿垂向水流設(shè)置，左岸接上朱路，右岸接新修建的濱河路。蓄水壩工程等別為Ⅱ等，工程規(guī)模為大（2）型，凈寬為108m，C30 鋼筋砼壩體，共18 扇閘門，單扇閘門凈寬6m。設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇，設(shè)計泄洪流量1582m3/s，設(shè)計蓄水位127.3m（1956 黃海高程系）。閘門型式為合頁壩式鋼閘門，在非洪水期關(guān)閉蓄水后自動過閘，洪水期啟泄。上游左、右岸采用C30 鋼筋砼翼墻，C20 素砼護(hù)底和C30 鋼筋高護(hù)壇；下游左、右岸有C30 鋼筋砼翼墻，C30 鋼筋砼消力池和重力式擋墻，防空涵閘。

大橋上部結(jié)構(gòu)采用鋼桁架連續(xù)梁，其造型與昌盛路橋遙相呼應(yīng)，跨徑布置為34.8m+40.6m+34.8m，桁架全寬4.05m，人行橋主橋?qū)挾龋?.15m（人行欄桿）+3m（人行道）+0.15m（人行欄桿）=3.3m，鋼桁架總高度3.3m，節(jié)間長5.8m。橋臺為扶壁式鋼筋混凝土橋臺且順河道扶壁擋墻。橋墩為雙柱墩結(jié)構(gòu)，墩柱斷面直徑為1m。地基全部采用擴(kuò)大地基，持力層采用中風(fēng)化泥巖。河道右岸蓄水壩管理房是一座兩層公共建筑，建筑面積617m2左右，建筑高度10m 左右，設(shè)計使用年限50 年。

2 水壩混凝土的施工難點和相應(yīng)的措施

伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，能源問題也越來越突出，各國研究者都在努力尋求一種新能源替代不可再生能源消費。水能作為科學(xué)家們在這一階段所關(guān)注的焦點問題，自身具有發(fā)展前景廣、潛力巨大等優(yōu)點，而大壩作為水能向電能轉(zhuǎn)化的構(gòu)筑物，是至關(guān)重要的設(shè)施之一，在最近幾年的社會發(fā)展中受到了業(yè)內(nèi)人士的廣泛關(guān)注。但因為其施工非常復(fù)雜，所需技術(shù)也涉及很多方面，所以要求在建設(shè)中必須要將傳統(tǒng)的施工方法加以創(chuàng)新與優(yōu)化，使設(shè)計與施工方法可以達(dá)到預(yù)期的工作目的。該施工技術(shù)優(yōu)化后既滿足設(shè)計和施工要求，又能有效節(jié)省資金，提高工程施工效率[1]。

2.1 水壩混凝土的施工難點

水壩混凝土施工相比于其他建筑結(jié)構(gòu)施工具有極其顯著的特殊性，那就是施工難度較大。這些特殊性也正是導(dǎo)致水壩混凝土施工出現(xiàn)困難的關(guān)鍵所在。

第一，水壩混凝土工程施工建設(shè)屬于漏填工程，施工時間較長，對施工強(qiáng)度的要求較高，施工設(shè)備的利用率極低，導(dǎo)致項目中對各種管理措施都有極其苛刻的要求。

第二，洞內(nèi)工程較多[2]。

2.2 解決措施

第一，工作中必須強(qiáng)化管理意識，協(xié)調(diào)各個部門之間的配合，組建一支具有較高技術(shù)水平和管理意識的團(tuán)隊，并有意識地優(yōu)化施工方案、完善施工工藝，以達(dá)到工程施工建設(shè)要求。

第二，從管理上應(yīng)該嚴(yán)格遵守合同規(guī)定以及設(shè)計圖紙的把控要求，這樣才能保證施工效率以及施工質(zhì)量。

3 水壩工程施工質(zhì)量管理的措施

3.1 進(jìn)行備倉階段的質(zhì)量控制

第一，基礎(chǔ)面、縫面的加工。水壩工程碾壓混凝土施工期基礎(chǔ)表面需要表現(xiàn)為緩傾、平整和平直的狀態(tài)，基礎(chǔ)表面有鈣膜或水銹時，施工人員應(yīng)馬上在發(fā)生惡劣狀況的基礎(chǔ)表面鑿毛。鑿毛處理結(jié)束后用高壓水對處理面進(jìn)行清洗，以獲得清潔平整的基礎(chǔ)面[3]。

第二，鋼筋安裝施工。在鋼筋安裝過程中，除需按設(shè)計要求固定和安裝鋼筋之外，鋼筋要點檢驗也是至關(guān)重要的。應(yīng)注意以下幾個方面：一是要審查鋼筋規(guī)格與設(shè)計要求是否相符；二是要審查鋼筋形狀、數(shù)量、搭接長度和保護(hù)層厚度與設(shè)計要求有無相符。若是檢驗過程中存在紕漏將會給整體鋼筋安裝質(zhì)量帶來不利影響，給水壩工程安全帶來威脅。

第三，澆筑之前的準(zhǔn)備。澆筑準(zhǔn)備是一個比較復(fù)雜的準(zhǔn)備過程，要準(zhǔn)備的物品有原材料、圖紙和預(yù)埋件，要對配備的設(shè)備以及施工人員和機(jī)械是否到現(xiàn)場進(jìn)行檢驗等諸多準(zhǔn)備。在制備過程中，為促進(jìn)澆筑制備質(zhì)量的提高，可采用分工制備的方式，清楚地確定各自的目標(biāo)可以極大地促進(jìn)工作質(zhì)量和效率的提高并為以后的工作做鋪墊。

3.2 澆筑施工質(zhì)量控制

第一，配料并混合均勻。配料施工中配料人員要能根據(jù)設(shè)計要求準(zhǔn)備和變換原料。包括配料時間、先后順序、原料數(shù)量等資料均需嚴(yán)格把控。除此之外，物料的攪拌還需合理地安排用水量。唯有如此，配料及攪拌的質(zhì)量才會得到保障。

第二，混凝土運輸。通過縮短轉(zhuǎn)運時間和轉(zhuǎn)運次數(shù)來控制混凝土轉(zhuǎn)運工作質(zhì)量，其原因是多次輸送和長距離輸送對混凝土防護(hù)造成了一定破壞。同時在運輸過程中也要減少車輛急剎，以免損壞混凝土材料[4]。

第三，混凝土碾壓。為了保證水壩工程的整體施工質(zhì)量和施工安全性，就需要合理地管理碾壓施工的質(zhì)量。目前的水壩工程混凝土碾壓施工采用的是2+7+2的方式。需要進(jìn)行兩遍靜碾壓，七遍振動碾壓，隨后再次進(jìn)行兩遍靜碾壓。通過這種多次碾壓的方式可以使混凝土的碾壓效果大幅度提升。在進(jìn)行斜層碾壓的時候需要合理地控制碾壓的力度和壓的角度。最后完成混凝土的碾壓施工之后要進(jìn)行密實度的測試，保證密實度高于98.3%，才能繼續(xù)之后的施工作業(yè)[5]。

3.3 收倉施工

提高收倉施工階段的收倉施工質(zhì)量，需要提高養(yǎng)護(hù)和溫控施工的質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)施工期間需要密切觀察養(yǎng)護(hù)時間，這就要求養(yǎng)護(hù)工作一定要在混凝土充分固化之后才可以開展。

4 水壩工程施工注意要點

在進(jìn)行水壩混凝土工程施工建設(shè)過程當(dāng)中必須要重視止水問題。為了避免止水片受到各種因素影響而出現(xiàn)位移或變形等問題，影響后續(xù)的混凝土澆筑，就需要由專人進(jìn)行管理監(jiān)督，及時地矯正上述問題。在進(jìn)行基巖面的首層混凝土澆筑之前，需要提前鋪好20mm～30mm 厚度的水泥砂漿層，從而使基巖面與混凝土結(jié)合效果更好。在養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)需要注意養(yǎng)護(hù)的時間要控制在混凝土澆筑的12 個小時之后的6 個小時之內(nèi)。根據(jù)不同的澆筑地點，混凝土的養(yǎng)護(hù)時間也存在著較大的差異，需要根據(jù)施工現(xiàn)場的情況來制定養(yǎng)護(hù)時間[6]。

5 防洪綜合評價

5.1 與有關(guān)規(guī)劃的關(guān)系及影響分析

該工程是徽州區(qū)豐樂河三期工程子工程，可滿足豐樂河第三期工程寶塔水電站橡膠壩撤除后市區(qū)引水灌溉和景觀蓄水等功能，且不存在不適應(yīng)性。

5.2 對行洪能力的影響分析

徽州區(qū)豐樂河三期蓄水閘工程設(shè)計壩頂高程122.90m。蓄水閘占去一部分河道的有效行洪斷面，減小河道行洪能力并抬高河道水位。經(jīng)計算，20 年、50 年、100年一遇設(shè)計水位條件下，壅水高度分別為0.37m、0.32m、0.19m，影響行洪流量分別為140m3/s、194 m3/s、224 m3/s，分別占河道行洪流量的7.7%、7.3%、7.1%。

5.3 對河勢穩(wěn)定的影響評價

河道上建蓄水閘以后，河道水流受到壩體阻擋，當(dāng)?shù)厮姹冉导傲魉僭龃螅拥纼?nèi)單向流量增大，造成河床普遍沖刷，同時壩體附近產(chǎn)生了復(fù)雜流態(tài)，使壩下四周發(fā)生局部沖刷。因該工程下游設(shè)置消能設(shè)施將使消力池端部的河床受到?jīng)_刷。

經(jīng)分析，在一孔臥道泄流時，上游水位為最高級閘上最高蓄水位127.80m，下游水位為120.50m，此時過閘落差最大，沖刷最為嚴(yán)重。計算了蓄水閘消力池在正常蓄水一孔泄流情況下下游的沖刷深度5.84m。同時考慮到河道巖層的外露情況，對巖石層進(jìn)行了實際的沖刷。由此可見，蓄水閘工程對于河勢的穩(wěn)定具有一定的作用。但與此同時，兩岸上、下游也建造了翼墻使得河槽在橫向上變得更加平穩(wěn)。

5.4 對防汛搶險的影響分析

蓄水閘工程布置于河道中，不占堤防道路，而且工程施工布置于非汛期進(jìn)行，對于上游工程段的河道兩岸堤段，道路無影響，因此對于防汛搶險無影響。

5.5 工程施工建設(shè)對防洪的影響分析

在工程建設(shè)當(dāng)中需要將工期定在非汛期，才能夠在河道當(dāng)中擺放施工器材、施工工具，同時才能夠有效地修建阻水建筑。在汛期到來之前需要將河道中的施工設(shè)施全部移除并清理河道，才能夠保證河道的行洪能力得到恢復(fù)。

5.6 對施工期環(huán)境影響評價

施工中應(yīng)對施工垃圾進(jìn)行及時的清理，以免產(chǎn)生不良影響。同時強(qiáng)化施工設(shè)備管理和維修保養(yǎng)工作，消除石油類物質(zhì)及運輸建筑材料泄漏。此外，在建設(shè)過程中要重視環(huán)境保護(hù)和水土保持工作，以免破壞對岸坡林草和植被，涵養(yǎng)水源。

5.7 對第三人合法水事權(quán)益的影響分析

水閘工程位于昌盛橋下游280m 處，昌盛橋設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為100 年一遇，橋梁中心梁底高程135.065m，左右岸橋頭堡梁底高程134.537m。通過對蓄水閘工程前、后水面線對比分析，昌盛橋100 年一遇設(shè)計洪水工程前期水位129.16m、后期水位129.26m。項目建成后，昌盛橋梁底和左右岸橋頭堡梁底均比100 年一遇洪水位高5.81m 和5.28m，凈空均在1.5m 以上，達(dá)到了非通航河流橋下游最小凈空的要求，因此蓄水閘工程的修建對昌盛橋防洪幾乎沒有影響。

擬建工程設(shè)計正常蓄水位127.30m，工程蓄水后，上游河道水深可達(dá)7m 以上。項目影響范圍內(nèi)是居民區(qū)，為了保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，項目路段上游河道兩側(cè)應(yīng)當(dāng)安裝安全防護(hù)設(shè)施，其具體措施可以與景觀建設(shè)相結(jié)合，安裝分級隔離欄桿和安全警告標(biāo)志。

6 防治與補(bǔ)救措施

6.1 修建消防防沖設(shè)施

擬修建蓄水閘的工程蓄水位偏高，初期泄洪過程中落差較大、單寬流量偏大、下游水位偏低、消能條件比較差，因此在閘下建挖深消力池。消力池采用C30鋼筋混凝土建造，在垂直水流方向上分成八片，各片之間設(shè)有伸縮縫，在地下輪廓線以內(nèi)縫之間設(shè)有止水橡皮。通過消能防沖計算，得出消力池設(shè)計池長22m，設(shè)計池深2.0m，設(shè)計底板厚度1.2m。根據(jù)地勘報告消力池下游強(qiáng)風(fēng)化巖層的頂高約120.0m，可不設(shè)置海綿和防沖槽[7]。

6.2 修建上下游翼墻

蓄水閘上游翼墻由C30 鋼筋混凝土扶壁式擋墻組成，全長40.0m、墻頂高程128.59m。蓄水閘下翼墻為直線段C30 加筋扶壁式擋墻加圓弧段C20 埋石砼擋墻的結(jié)構(gòu)型式。直線段長度30.0m，圓弧段長度16m，墻頂高程128.23m。為了保護(hù)蓄水閘下游上朱路的道路邊坡和農(nóng)田，左岸圓弧翼墻的下游修建了新的道路護(hù)坡，擋墻鎮(zhèn)腳加生態(tài)砌塊護(hù)坡結(jié)構(gòu)的護(hù)坡長度為250m；右岸圓弧翼墻的下游沿著現(xiàn)狀灘地建設(shè)新護(hù)岸，擋墻鎮(zhèn)腳加生態(tài)砌塊護(hù)坡結(jié)構(gòu)的頂部標(biāo)高為128.23m～125.00m，其高度與現(xiàn)狀灘地的高度一致[8]。

7 結(jié)語

水壩的混凝土施工工程具有很多特殊性，建設(shè)中一定要考慮每個地點的特殊性，需結(jié)合具體施工情況進(jìn)行具體分析。對于每一種具體施工方法都要詳細(xì)地進(jìn)行分析和計算，并且根據(jù)實際情況確定出相應(yīng)的施工工藝以及相關(guān)材料的選擇標(biāo)準(zhǔn)，從而確保工程施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。只有在對項目進(jìn)行正確和深入分析后，才能獲得完整施工方案。唯有嚴(yán)格按計劃進(jìn)行建設(shè)，才能確保水壩項目工程質(zhì)量，提升施工技術(shù)水平。