□付海水 □王春磊
(河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司)
恩圖馬克水庫(kù)位于哈薩克斯坦共和國(guó)卡拉干達(dá)州努拉河上,水庫(kù)控制流域面積約3.3萬(wàn)km2,庫(kù)容1.08億m3,該水庫(kù)始建于前蘇聯(lián)時(shí)期的1982年,1984年停建。做為世行貸款項(xiàng)目“努拉河清污治理工程”的保障工程,2008年開(kāi)始對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行維修加固,主要項(xiàng)目包括新建大壩防滲墻、泄水涵洞加固和新建溢洪道。大壩防滲墻是此次水庫(kù)維修加固的主要項(xiàng)目之一,該防滲墻是哈薩克斯坦國(guó)內(nèi)第一次進(jìn)行防滲墻的施工。
恩圖馬克水庫(kù)大壩全長(zhǎng)1512m,最大壩高約32m,壩頂高程460.7m,最高擋水深度約25.5m,壩頂寬6~13m,為粘土心墻砂殼壩,上、下游壩坡均為拋石護(hù)坡。由于壩體填筑質(zhì)量較差,大壩滲水嚴(yán)重。
該水庫(kù)加固工程為世行貸款項(xiàng)目,原咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位為奧地利某公司。原設(shè)計(jì)單位提出的混凝土防滲墻設(shè)計(jì)方案為:防滲墻寬0.8m,最大深度約38m,混凝土強(qiáng)度等級(jí)B3.5(gost標(biāo)準(zhǔn),混凝土56d強(qiáng)度),抗?jié)B等級(jí)為W4。設(shè)計(jì)槽段長(zhǎng)2.8m,全槽段配置Ф12~Ф20的鋼筋,保護(hù)層厚為10cm?;炷僚浜媳龋核?80kg/m3,水泥≥150kg/m3,膨潤(rùn)土 60kg/m3,砂 (0~1mm)400kg/m3,碎石(0~4mm)900kg/m3,碎石(4~8mm)300kg/m3。并要求混凝土強(qiáng)度(56d試塊測(cè)定值)≮3.5N/mm2、抗?jié)B性(56d試塊測(cè)定值)<10-8m/s、彈性模量(56d試塊測(cè)定值)≮200N/mm2。
由于原設(shè)計(jì)方案不盡合理,結(jié)合我國(guó)國(guó)內(nèi)混凝土防滲墻施工的成熟經(jīng)驗(yàn),并經(jīng)與原咨詢?cè)O(shè)計(jì)單位溝通,最終確定的設(shè)計(jì)方案為:防滲墻厚度0.8m(國(guó)內(nèi)同規(guī)模大壩,防滲墻厚度多采用0.4~0.6m),混凝土強(qiáng)度等級(jí)C5,抗?jié)B等級(jí)為W4;槽段長(zhǎng)7.0m(施工中一序槽長(zhǎng)度7.5m,二序槽長(zhǎng)度6.5m),并取消了原設(shè)計(jì)中配置的鋼筋。
現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)室結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況及河海大學(xué)推薦的配合比(見(jiàn)表1),確定了工程最終的混凝土配合比(見(jiàn)表2)。在施工過(guò)程中,由于部分材料(膨潤(rùn)土從我國(guó)采購(gòu))到場(chǎng)不及時(shí)等原因,又從俄羅斯采購(gòu)了部分膨潤(rùn)土,通過(guò)試驗(yàn)確定了配合比(見(jiàn)表3)。
在施工過(guò)程中,根據(jù)試驗(yàn)所確定的配合比,并結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧系膶?shí)際情況,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整以指導(dǎo)施工。
表1 河海大學(xué)混凝土配合比試驗(yàn)結(jié)果表
表2 現(xiàn)場(chǎng)配合比試驗(yàn)結(jié)果(我國(guó)膨潤(rùn)土)表
試驗(yàn)結(jié)果:坍落度20cm,抗壓強(qiáng)度4.75MPa,彈模2120MPa,抗?jié)B 1.2×10-7cm/s。
表3 現(xiàn)場(chǎng)配合比試驗(yàn)結(jié)果(俄羅斯膨潤(rùn)土)表
試驗(yàn)結(jié)果:坍落度21.5cm,抗壓強(qiáng)度4.8MPa,彈模380MPa,抗?jié)B 8.61×10-8cm/s。
防滲墻成槽采用抓取法,采用液壓抓斗抓取,局部采用沖擊鉆配合施工;接頭管采用液壓自動(dòng)拔樁機(jī)并配以吊車施工;采用氣舉法清孔;混凝土澆筑采用直升導(dǎo)管法施工。
混凝土防滲墻自2009年5月底開(kāi)始施工,截至11月初(11月進(jìn)入冬休期),共計(jì)完成70個(gè)槽段,工程質(zhì)量和進(jìn)展得到了業(yè)主和咨詢單位的肯定。
做為中地海外建設(shè)集團(tuán)(該工程的總承包商)的協(xié)作單位,河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究有限公司與中地海外建設(shè)集團(tuán)共同參與恩圖馬克水庫(kù)維修加固的工程施工設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工管理。
混凝土防滲墻的施工在國(guó)內(nèi)已有較成熟的經(jīng)驗(yàn)可循,但由于參建該項(xiàng)目的單位和人員來(lái)自不同的國(guó)家(原設(shè)計(jì)單位為奧地利公司、總監(jiān)來(lái)自英國(guó)、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員為哈薩克斯坦人和俄羅斯人,且?jiàn)W地利和哈薩克斯坦兩國(guó)均沒(méi)有防滲墻施工方面的規(guī)范,也鮮有防滲墻的施工經(jīng)驗(yàn)),各方工程經(jīng)驗(yàn)和工程背景不同,加之語(yǔ)言交流的局限,使得在防滲墻施工初期存在很大的困難。但隨著工程建設(shè)的進(jìn)展,業(yè)主、原設(shè)計(jì)單位、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員對(duì)防滲墻施工都有了較大的默契,承認(rèn)并認(rèn)可了我國(guó)的規(guī)范和現(xiàn)場(chǎng)施工方法,工程進(jìn)展也較為順利。
通過(guò)該大壩防滲墻的施工,為該國(guó)的混凝土防滲墻施工提供了經(jīng)驗(yàn),促進(jìn)了參建各方的工程經(jīng)驗(yàn)交流,展示了中國(guó)公司在混凝土防滲墻施工方面的能力和水平,為中國(guó)公司在哈薩克斯坦的水利工程建設(shè)領(lǐng)域樹(shù)立了形象。