王光俊
(肥西縣農(nóng)田基本建設(shè)指揮部辦公室,安徽合肥 231200)
江淮丘陵區(qū)中小型水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目施工管理之要點(diǎn)
王光俊
(肥西縣農(nóng)田基本建設(shè)指揮部辦公室,安徽合肥 231200)
我國大型水庫工程建設(shè)已接近尾聲,越來越多的中小型水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目正在成為水利建設(shè)的熱點(diǎn)之一,作者結(jié)合安徽省江淮丘陵地區(qū)中小型水庫工程施工實(shí)踐,對(duì)如何做好該類工程的施工管理工作作一技術(shù)交流,供同行參考。本文結(jié)合安徽省江淮丘陵地區(qū)中小型水庫除險(xiǎn)加固工程的設(shè)計(jì)與施工狀況,探討了中小型水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目的施工管理工作之要點(diǎn),對(duì)當(dāng)前同類工程項(xiàng)目具有借鑒意義。
中小型水庫 設(shè)計(jì) 施工管理
壩體填筑質(zhì)量直接影響到水庫大壩安全運(yùn)用,是質(zhì)量控制的重點(diǎn)。應(yīng)特別注意新老壩體結(jié)合面處理等工序的施工質(zhì)量,壩體填筑質(zhì)量控制要點(diǎn)如下。
(1)清基:清理壩基、岸坡及取土區(qū)時(shí),應(yīng)將樹木、草皮、樹根、亂石、墓穴及各種建筑物全部清除,并認(rèn)真做好泉眼、水井、洞穴、地質(zhì)勘測孔等處理;壩基內(nèi)的腐殖土、泥炭等均應(yīng)全部清除。(2)筑壩土料:用于填筑的防滲體土料應(yīng)滿足滲透系數(shù)不大于1×10-5cm/s;水溶鹽含量不大于3%;有機(jī)質(zhì)含量不大于5%。(3)填筑標(biāo)準(zhǔn):對(duì)于粘性土料,小型水庫壩體填筑標(biāo)準(zhǔn)宜采用壓實(shí)度控制,設(shè)計(jì)壓實(shí)度可取95%~97%,如采用壓實(shí)干密度控制,則壓實(shí)干密度應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)的最大干密度乘以壓實(shí)度確定,填土的含水量應(yīng)按最優(yōu)含水量控制,其允許偏差為±3%。參考值最優(yōu)含水量一般為16.0%~18%,最大干密度為1.70~1.75g/m3,設(shè)計(jì)干密度在1.60~1.65g/m3。(4)碾壓試驗(yàn):所有用于填筑的上壩土料,在取土前均應(yīng)進(jìn)行碾壓試驗(yàn),確定土料最優(yōu)含水量、最大干密度、設(shè)計(jì)干密度、碾壓機(jī)具規(guī)格型號(hào)、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、土料含水量的調(diào)整方法等技術(shù)參數(shù)。(5)壩體填筑:壩體填筑應(yīng)沿壩軸線方向進(jìn)行,采用進(jìn)占法卸料,汽車不得在已壓實(shí)的土料面上行駛;土料攤鋪宜采用平地機(jī)進(jìn)行,鋪料應(yīng)及時(shí);填筑豎向順序可按水平分層由低向高處開始逐層填筑,不得順坡鋪填,壩基橫斷面上地面坡度陡于1:5時(shí),應(yīng)將地面坡度削至緩于1:5;作業(yè)面應(yīng)分層鋪土、統(tǒng)一碾壓,嚴(yán)禁出現(xiàn)界溝;由于氣候、施工等原因停工的,回填面應(yīng)加以保護(hù),復(fù)工時(shí)必須仔細(xì)清理,經(jīng)驗(yàn)收合格后,方可繼續(xù)填土,并應(yīng)作好記錄備查。(6)壩體碾壓:碾壓方法優(yōu)先采用振動(dòng)凸塊碾壓實(shí),碾壓也應(yīng)沿壩軸線方向進(jìn)行;對(duì)緊靠建筑物四周和涵洞頂板1.0m以內(nèi)土方,邊角及寬度小于3.0m的狹窄部位由人工分層鋪填(層厚15~20cm),蛙夯或人工夯實(shí);嚴(yán)格控制鋪土厚度,人工夯實(shí)每層不超過20cm,土塊粒徑不大于5cm,機(jī)械壓實(shí)每層不超過30cm,土塊粒徑不大于8cm。嚴(yán)格控制壓實(shí)參數(shù),壓實(shí)合格后,方準(zhǔn)鋪筑上一層填料;鋪筑與碾壓應(yīng)連續(xù)作業(yè),如因故中斷應(yīng)灑水濕潤,保持含水率在控制范圍之內(nèi)。長時(shí)間停工,應(yīng)鋪設(shè)保護(hù)層,復(fù)工時(shí)予以清除。均質(zhì)壩灑水方式宜采用噴霧灑水。(7)冬季和雨季控制:負(fù)溫下填筑壩體,應(yīng)作好壓實(shí)土層的防凍保溫工作。0℃以下風(fēng)速大于10m/s時(shí)應(yīng)停止施工。雨前碾壓保持填筑平整,且平整成適當(dāng)?shù)钠露?,以防雨水下滲和填筑面積水。禁止松土料在填筑面過夜;下雨或雨后不允許踐踏填筑面,雨后填筑應(yīng)晾曬或處理。(8)結(jié)合部位處理:重視壩體與壩基、岸坡、涵閘、溢洪道、截水槽、粘土鋪蓋等結(jié)合部位的處理,結(jié)合部位回填宜選用粘性土,其含水量也應(yīng)調(diào)整至施工含水量的上限,局部碾壓不到位的邊角部位可使用小型機(jī)具壓實(shí),嚴(yán)禁漏壓或欠壓,結(jié)合帶碾壓搭接寬度不應(yīng)小于1.0m,鋪料前需在前一層已壓實(shí)面或岸坡面灑水或刨毛;在砼面或風(fēng)化巖石面上填筑時(shí),應(yīng)先將基面灑水濕潤,并邊涂刷濃泥漿、邊鋪土、邊夯實(shí),泥漿涂刷高度必須與鋪土厚度一致,并與下層涂層銜接,泥漿土與水的質(zhì)量比宜為1:2.5~1:3;截水槽內(nèi)填土應(yīng)從低洼處開始,填土面宜保持水平,不得有積水,填土厚在50cm以內(nèi),可采用輕型壓實(shí)機(jī)具薄層碾壓;粘土鋪蓋與壩體之間應(yīng)可靠連接,與壩體同時(shí)填筑,鋪蓋完成后,應(yīng)及時(shí)按設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)保護(hù)層,嚴(yán)禁在已建的鋪蓋內(nèi)打樁、挖坑、埋設(shè)電桿等。
中小型水庫穿壩建筑物主要有放水涵、泄洪閘、溢洪道等,其中涵閘施工質(zhì)量的優(yōu)劣直接危及大壩安全,應(yīng)作為水庫除險(xiǎn)加固重點(diǎn)監(jiān)控范圍。涵閘施工程序應(yīng)遵循“先深后淺、先重后輕、先高后矮、先主后次”的原則。
(1)涵(閘)基開挖:開挖寬度應(yīng)滿足箱體制作、排水溝和回填工作面的要求,箱涵外每側(cè)凈寬一般不小于1m;基槽開挖邊坡必須符合相關(guān)規(guī)范要求,不陡于1:2。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)斷面及高程要求進(jìn)行開挖,防止欠挖、超挖,當(dāng)挖至接近基底標(biāo)高時(shí),應(yīng)保留20~30cm的基面保護(hù)層。(2)鋼筋保護(hù)層:閘身或涵身因長期埋入土體中,其鋼筋凈保護(hù)層不宜過小,一般閘室墩墻、底板不小于50mm,箱涵不小于40mm,其他部位鋼筋不小于30mm。(3)伸縮縫及預(yù)埋件:箱涵分縫止水材料宜優(yōu)先選用紫銅片,紫銅片宜用壓模壓制成型,接縫必須采用焊接,搭接長度不得小于20mm;砼澆筑時(shí),振搗器不得觸及止水片;紫銅片的沉降槽,應(yīng)用瀝青灌填密實(shí);閘室段預(yù)埋件螺栓、鐵皮和插筋的安裝必須牢固可靠,滿足設(shè)計(jì)要求,施工中不得移位和搖動(dòng)。
(1)灌漿時(shí)機(jī):土壩粘土灌漿應(yīng)在水庫低水位期進(jìn)行,以加速泥漿固結(jié),保證大壩安全。(2)灌漿材料:土料宜優(yōu)先采用重粉質(zhì)壤土或粉質(zhì)粘土,其成分應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。為了改善漿液的濃度和提高漿液流動(dòng)性并加快漿液排水固結(jié),可在漿液中摻加1%的Na2SiO3。(3)灌漿機(jī)械:鉆孔機(jī)械應(yīng)滿足壩體與壩基土的性質(zhì)、最大鉆孔深度要求,先擇好合適的鉆頭;泥漿攪拌機(jī)的造漿量應(yīng)能滿足灌漿進(jìn)度的需要;泥漿泵的容量應(yīng)結(jié)合灌漿試驗(yàn)進(jìn)行選擇。(4)灌漿施工:施灌前應(yīng)做灌漿試驗(yàn),可選擇有代表性壩段進(jìn)行,一般要求灌漿試驗(yàn)孔不少于3個(gè);灌漿所用土料和漿液都應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn);布孔應(yīng)按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行,先打主排孔,后打副排孔,主排孔與副排孔應(yīng)交錯(cuò)排列;造孔可按灌漿順序先后進(jìn)行,應(yīng)用干法造孔,不得用清水循環(huán)鉆進(jìn),造孔中應(yīng)保證孔道鉛直,偏斜不得大于孔深的2%;灌漿順序先灌河槽段,后灌岸坡段和彎曲段,先灌主排孔,后灌副排孔,宜采用孔底注漿全孔灌注的方法;宜“少灌多復(fù)”,分序進(jìn)行,每孔灌漿次數(shù)在5次以上。(5)灌漿綜合控制:包括灌漿量控制、灌漿壓力控制、橫向水4結(jié)語
平位移控制、裂縫開展寬度控制等,其中灌漿壓力應(yīng)控制在最大允許灌漿壓力以下;壩頂上、下游兩壩肩處橫向水平位移的允許量一般控制在3cm以內(nèi);灌漿中如出現(xiàn)壩面裂縫、冒漿、白蟻、串漿、卡鉆、輸漿管或注漿管堵塞等問題,應(yīng)按照規(guī)范要求及時(shí)處理;灌漿質(zhì)量檢查包括壩體內(nèi)部的質(zhì)量(泥墻厚度、密度、連續(xù)性、均勻性)、壩面裂縫、浸潤線出逸點(diǎn)、滲流量變化情況等。
大壩加高培厚、泄洪設(shè)施改造、白蟻防治、穿壩涵閘修建、壩體粘土灌漿等是中小型水庫除險(xiǎn)加固中的常規(guī)措施,而壩體填筑、穿壩涵閘修建、粘土灌漿則是施工管理的要點(diǎn),其建設(shè)質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到工程安全和效益。目前,從江淮丘陵區(qū)已經(jīng)除險(xiǎn)加固的中小型水庫工程實(shí)踐來看,大部分水庫已蓄水運(yùn)用,大壩無明顯滲漏,涵閘啟用正常,隱患得以消除,中小型水庫除險(xiǎn)加固成效顯著。
[1]碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL274—2001)[M](第1版).北京:中國水利水電出版社,2002.
[2]小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則(SL189—96)(第1版)[M].北京:中國水利水電出版社,1997.
[3]碾壓式土石壩施工規(guī)范(DL/T 5129—2013)[M].北京:中國電力出版社,2014.
[4]土壩灌漿技術(shù)規(guī)范(DL/T 5238—2010)[M].北京:中國電力出版社,2010.
[5]水閘施工規(guī)范(SL 27—2014)[M].北京:中國水利水電出版社,2014.
[6]工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文(水利工程部分)(2010版)[M].北京:中國水利水電出版社,2010.