王鳳英,張輝理,林三強(qiáng)
(泗水縣水利局,山東 濟(jì)寧 273200)
華村水庫(kù)位于淮河流域泗河支流黃溝河中游、泗水縣大黃溝鄉(xiāng)百家旺村北。工程于1959年11月動(dòng)工興建,1960年5月竣工。水庫(kù)控制流域面積129 km2,總庫(kù)容5 786萬(wàn)m3。樞紐工程由主副壩、溢洪道(閘)、放水洞和電站等部分組成,是一座以防洪、灌溉為主,兼有發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的多年調(diào)節(jié)中型水庫(kù)。由于水庫(kù)存在諸多工程質(zhì)量問(wèn)題,按照病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固程序立項(xiàng),于2009年10月開工實(shí)施,2011年12月28日通過(guò)了山東省水利廳組織的竣工驗(yàn)收。工程主要加固內(nèi)容:大壩加固、放水洞拆除重建、壩后新建渡槽、溢洪道開挖護(hù)砌、新建溢洪閘、帷幕灌漿、管理設(shè)施及防汛路等工程。
為了確保華村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程保質(zhì)、保量、按期完成任務(wù),結(jié)合工程開展情況及存在的實(shí)際問(wèn)題,制定了詳細(xì)施工計(jì)劃,其中要求12月底前完成放水洞箱涵及渡槽工程。放水洞為塔式進(jìn)水口、鋼筋混凝土箱涵式,工作閘門與檢修閘門同室,壩頂與放水洞機(jī)房設(shè)工作橋連接,洞身總長(zhǎng)104.2 m,其中:C25 鋼筋混凝土閘室段長(zhǎng)6.2 m,寬7.4 m;C25 鋼筋混凝土箱涵,凈寬1.4 m×1.4 m,10 m 長(zhǎng)箱涵9 節(jié),8 m 長(zhǎng)方變圓漸變1 節(jié),后接三岔管分水,共計(jì)混凝土372 m3。主壩壩后渡槽工程由進(jìn)口連接段、進(jìn)水閘、渡槽槽身段、出口連接段4 部分組成,渡槽槽身為矩形,長(zhǎng)156 m、共13 節(jié),采用C25 鋼筋混凝土預(yù)制;槽架采用C25 鋼筋混凝土單排架支撐,基礎(chǔ)為C25 鋼筋混凝土墩;共計(jì)混凝土480 m3。由于時(shí)間緊、任務(wù)重,為了確?;炷炼臼┕べ|(zhì)量,對(duì)混凝土工程采取相應(yīng)的保溫措施,外用彩條布、再生布進(jìn)行兩層覆蓋,內(nèi)用炭火加熱,始終保證混凝土在終凝前溫度在5°以上,同時(shí)按照規(guī)范使用添加劑,以提高混凝土的早期強(qiáng)度、增加抗凍能力。2009年12月底,箱涵、槽身及排架工程全部完成,2010年4月完成渡槽吊裝,汛前大壩合壟完成興利水位以下壩前石護(hù)坡,確保了工程安全度汛,工程至今運(yùn)行良好。
根據(jù)工程實(shí)際情況,本工程混凝土冬季施工主要是箱涵的澆筑、槽身的預(yù)制及排架的澆筑,為確保工程進(jìn)度、保證質(zhì)量,參建各方相互協(xié)調(diào),設(shè)計(jì)代表、總監(jiān)、項(xiàng)目經(jīng)理及技術(shù)負(fù)責(zé)人常駐工地,現(xiàn)場(chǎng)辦公,編制了切實(shí)可行的施工組織方案。
為了提高混凝土的出機(jī)口溫度,首先考慮拌和水加熱,在攪拌站附近安置鋼制儲(chǔ)水罐,混凝土用水由機(jī)井抽出沿管道輸送到儲(chǔ)水罐,經(jīng)加熱處理至攪拌機(jī)。儲(chǔ)水罐尺寸為4 m×2 m×1.5 m,在儲(chǔ)水罐下部設(shè)2個(gè)爐臺(tái),并配備鼓風(fēng)機(jī),直接進(jìn)行加熱,儲(chǔ)水罐四周磚砌圍筑,砌體高出儲(chǔ)水罐0.4 m,與儲(chǔ)水罐之間留0.4 m 寬的縫隙,中間用鋸末填塞,儲(chǔ)水罐頂部用鋸末覆蓋至砌體高,只留進(jìn)水口和出水口。經(jīng)測(cè)試儲(chǔ)水罐出口溫度可達(dá)到50 ℃左右,拌和物溫度達(dá)到5 ℃,完全滿足冬季施工的要求?;炷涟韬颓坝脽崴畬韬蜋C(jī)沖洗,拌和時(shí)間比常溫季節(jié)延長(zhǎng)40%左右。拌合站選在渡槽預(yù)制場(chǎng)、排架及箱涵工作區(qū)的中間合適位置,混凝土運(yùn)輸應(yīng)縮短運(yùn)距、減少倒運(yùn)次數(shù),盡可能采取一次直接運(yùn)送。單節(jié)箱涵、槽身及單個(gè)排架要一次性連續(xù)澆筑完成。運(yùn)輸設(shè)備在工作結(jié)束時(shí)必須立即用熱水沖洗干凈,恢復(fù)工作時(shí)首先用熱水沖洗。
隨著混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)日益成熟,加之防凍、早強(qiáng)、減水、引氣等多種功能的復(fù)合防凍劑在工程上的成功使用,混凝土結(jié)構(gòu)工程在冬季負(fù)溫下連續(xù)澆注成為現(xiàn)實(shí)。而早強(qiáng)防凍劑、防滲減水劑的負(fù)溫混凝土因其施工技術(shù)簡(jiǎn)便、養(yǎng)護(hù)條件簡(jiǎn)單,已成為水利行業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)工程冬期施工的首選。根據(jù)規(guī)范要求,本工程混凝土添加劑配合比為:早強(qiáng)防凍劑,-5 ℃摻量3%~4%,-10 ℃摻量5%~6%,-15 ℃摻量6%~7%;防滲減水劑摻量為2%。按配合比計(jì)量準(zhǔn)確稱量后摻在水泥面上再與骨料攪拌均勻。
混凝土養(yǎng)護(hù)采用簡(jiǎn)易暖棚養(yǎng)護(hù)法,外用彩條布、再生布進(jìn)行兩層覆蓋,內(nèi)設(shè)火爐增溫,安設(shè)溫度計(jì),派專人根據(jù)溫度變化增加或減少火爐數(shù)量,使棚內(nèi)溫度始終保持在5 ℃以上。
渡槽槽身為混凝土預(yù)制,底朝上口朝下倒置于工作面,單節(jié)箱涵、槽身及單個(gè)排架澆筑完成后,立即直接外搭一層再生布,然后再覆蓋一層彩條布,搭成一個(gè)個(gè)暖棚狀,四周用編織袋裝土壓實(shí)、蓋嚴(yán),每個(gè)暖棚內(nèi)均設(shè)2個(gè)無(wú)煙煤火爐,布設(shè)2個(gè)溫度計(jì),派專人每隔2 h 觀測(cè)暖棚內(nèi)的溫度,使暖棚內(nèi)的溫度保持在5 ℃以上。
施工現(xiàn)場(chǎng)利用混凝土回彈儀,對(duì)混凝土3 d、4 d、5 d 強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè),5 d 強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的50%以上,完全達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)目的。拆模一般在中午進(jìn)行,溫差變化小,混凝土拆模后,必須繼續(xù)進(jìn)行保溫覆蓋,養(yǎng)護(hù)方法為塑料薄膜養(yǎng)護(hù),然后箱涵、槽身外面用再生布、草簾覆蓋,四周用編織袋裝土壓實(shí),排架用再生布包裹。
華村水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程委托山東省水利工程建設(shè)質(zhì)量與安全檢測(cè)中心站進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。箱涵及渡槽工程混凝土試件抗壓強(qiáng)度共抽檢8 組,混凝土試塊抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求?,F(xiàn)場(chǎng)采用回彈法對(duì)箱涵檢測(cè)35個(gè)測(cè)區(qū)、渡槽檢測(cè)88個(gè)測(cè)區(qū),抗壓強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。檢測(cè)結(jié)論為:放水洞箱涵、渡槽工程混凝土所用原材料質(zhì)量合格;混凝土拌合質(zhì)量良好,混凝土的抗壓強(qiáng)度指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求;外觀質(zhì)量可量測(cè)指標(biāo)均在允許范圍內(nèi);工程質(zhì)量合格。
華村水庫(kù)除險(xiǎn)加固放水洞箱涵及渡槽混凝土工程冬季施工采用了原材料加熱、添加外加劑、簡(jiǎn)易暖棚法等措施,不僅確保了工程質(zhì)量,還提高了模板周轉(zhuǎn)率,加快了工程進(jìn)度,最大限度地降低了投資。2011年春季,泗水縣遭遇百年大旱,華村水庫(kù)充分發(fā)揮了灌溉作用,連續(xù)放水28 d,最大流量4 m3/s,放水洞及渡槽經(jīng)放水考驗(yàn),運(yùn)行良好。